嵩阳西施（登封）煤业有限公司
通风能力核定报告
嵩阳西施（登封）煤业有限公司
二 Ο 一四年三月
目 录
1 概 述 ..................................................................................................1
核定工作的简要过程 ....................................................................1
核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准 ........................1
最终确定的煤矿核定通风能力 ....................................................2
2 矿井基本概况 ......................................................................................2
井田概况 ........................................................................................2
矿井安全生产现状 ........................................................................4
生产概况 ..................................................................................4
安全生产条件 ..........................................................................5
通风系统情况 ................................................................................7
3 煤矿需要风量计算 ............................................................................11
矿井需要风量的计算原则 ..........................................................11
矿井需要风量计算方法 ..............................................................11
采煤工作面（包括备用工作面）实际需要风量的计算 ..........12
掘进工作面实际需要风量的计算 ..............................................18
硐室实际需要风量的计算 ..........................................................23
其它用风巷道实际需要风量的计算 ....................错误！未定义书签。
矿井总需风量的确定 ..................................................................24
4 矿井通风能力计算 ............................................................................24
计算公式 ......................................................................................24
单个采煤工作面年产量计算 ......................................................25
单个掘进工作面年产量计算 ......................................................26
5 矿井通风能力验证 ............................................................................26
矿井通风动力验证 ......................................................................26
矿井通风网络能力验证 ..............................................................27
矿井用风地点有效风量验证 ......................................................27
矿井稀释瓦斯能力验证 ..............................................................27
6 煤矿通风能力核定结果 ....................................................................28
7 结论 ....................................................................................................28
1 概 述
核定工作的简要过程
根据中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1056-2008《煤矿通
风能力核定标准》及《煤矿安全规程》（2011 版）第 104 条“矿井每
年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供
风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产”的要求，落实“以风定产”
的煤矿瓦斯治理措施，加强煤矿通风管理，指导煤矿科学组织生产，
规范煤矿生产行为，有效促进煤矿提高通风装备水平，改善安全生产
条件， 西施煤矿于 2013 年 3 月 15 日—2013 年 3 月 20 日对通风能
力进行了核定。
矿井成立了核定小组，核定人员针对矿井的实际情况，逐项收集
资料，填写现场情况表，分析现场存在的问题，根据收集的资料进行
归纳整理，按《煤矿通风能力核定标准》的要求编写了本报告。
核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准
1) 《煤矿安全规程》（2011 版）；
2) 中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1056-2008《煤矿通风
能力核定标准》；
3) 中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1028-2006《煤矿井工
开采通风技术条件》；
4) 《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)；
5) 矿井有关监测检验报告;
6) 《煤矿生产能力核定与管理指南》;
7) MT/T440-2008《矿井通风阻力测定方法》；
8) 《煤炭法》、《矿产资源法》、《安全生产法》、《矿山安
全法》等有关法律、法规。
最终确定的煤矿核定通风能力
根据国家煤矿通风能力核定的有关规定，结合矿井有关资料，西
施煤矿通风能力核定为 17 万 t/a。
2 矿井基本概况
西施煤矿位于河南省登封市大冶镇西施村，于 2010 年 11 月依据
河南省煤炭铝土矿资源整合领导小组办公室“豫资源整合办[2005]11
号”文批准成立的一座资源整合矿井。矿区地理座标：东经13°12′40″，
北纬 34°25′45″，西北距登封市 34 公里，距郑州 50 公里，槐树坪至
下庄河公路从矿区南约 3km 处通过，交通十分便利。见图 2-1。主采
二 1 煤层，可采储量 177 万 t，年设计生产能力 15 万 t/a，服务年限
。
井田概况
西施煤矿整合后新的矿区范围由以下 14 个拐点坐标圈成，见表
2-1。井田形状为一个矩形，走向 ~，倾斜度 ~，
井田面积 。主采二 1 煤层为三软煤层，开采标高为+120m
以上、+180m 以下煤炭资源。
本矿区位于华北地台区、西南部，属二级结构单元~华北中断土
坳和嵩箕中台隆的交界部位。全区为简单的单斜构造，地层走向 85°～
265°,倾向 355°，倾角 12°～22°，矿区发育有几条走向东西、北西的
断层通过。属构造简单类型。
图 2-1 西施煤矿交通位置图
表 2-1 西施煤矿有限责任公司矿区范围拐点坐标一览表
拐点 X Y 拐点 X Y
1 3813390 38426790 2 3813380 38427140
3 3813135 38427138 4 3813175 38427140
5 3813492 38427578 6 3813489 38427553
7 3813685 38427703 8 3813687 38427860
9 3813647 38428000 10 3813635 38428235
11 3813474 38428235 12 3813474 38428167
13 3813050 38428170 14 3813850 38426790
本区含煤地层为石炭二迭系，含煤地层总厚约 200m，含 5 个煤
层，煤层总厚 ，含煤系数 %。可采煤层主要为二 1 煤层。
主采二 1 煤层。二 1 煤层位于二迭系下统山西组下部，为本矿开
采对象，煤厚 ~，平均煤厚 ，倾角 18～26°，煤层
稳定，结构简单，不含夹矸。顶板一般为大占砂岩，底板为深灰色泥
质岩。矿山范围内，二 1 煤层埋深>20m，展布标高+300～－80m。
二 1 煤呈黑色、多粉末状，结构简单，组织疏松，强度低易污手。其
视密度为 1 煤层原煤灰分（Ad）%、
硫分（Std）%、水分（Mad）%、挥发分（Vdaf）%、恒
容高位发热量（）
的贫煤，是良好的民用与工业用煤。
二 1 煤层自然发火倾向性自燃等级为℃类，属于不易自燃煤层，
二 1 煤煤尘具有爆炸危险性。
设计正常涌水量 60m3/h，最大涌水量 90m3/h，目前，实际涌水
量不到 20m3/h。
矿井安全生产现状
生产概况
西施煤矿年设计生产能力 15 万 t/a，服务年限 。现矿井处于
隐患整改状态。
矿井采用立井单水平下山开拓方式。其中：主立井井口标高＋
289m，井底标高＋，垂深 145m，直径 ，净断面 ，
内装一对 箕斗，其担负全矿提升和进风任务；副井井口标高＋
290m，垂深 112m，直径 净断面 ，装备一个 非标准
罐笼配平衡锤，担负全矿进风、运人和卸料任务；回风立井井口标高＋
283m、井底标高＋193m，垂深 90m，直径 ，净断面 ，担
负全矿回风任务等。
井田划分为 1 个采区，即 11 采区。采煤方法为走向长壁后退式
回采，全部垮落法管理顶板。目前，矿井共布置 1 个 11051 采煤工作
面，如表 2-2 示。布置掘进工作面 2 个，包括 2 个煤巷掘进工作面
11031 上付巷工作面和 11031 下付巷工作面。煤巷掘进工作面 11031
上付巷工作面、11031 下付巷工作面特征如表 2-3、2-4 示。
表 2-2 11051 煤工作面特征表
工作面平均长
（m）
平均采高（m） 原煤视密度（t/m3） 回采率（%）
60 93
年工作日数（d） 工作面个数 日推进度（m/d） 采煤方法
330 1 1 人工落煤
表 2-3 煤巷掘进工作面 11031 上付巷特征表
巷道纯煤面
积（m2）
原煤视密度
（t/m3）
日进尺（m/d）
年工作日数
（d）
工作面个
数
6 3 330 1
表 2-4 煤巷掘进工作面 11031 下付巷特征表
巷道纯煤面
积（m2）
原煤视密度
（t/m3）
日进尺（m/d）
年工作日数
（d）
工作面个
数
6 3 330 1
安全生产条件
1) 供电系统
矿井工业场地内有地面变电所一座，其中，10KV 电源两
回路均来自新兴沟开关站。井下建设有中央变电所。均实现了
双回路供电。
2) 运输系统
煤炭经采煤工作面溜槽进入下付巷装入运输胶带，经集中运输胶
带，进入主井煤仓，经主立井箕斗提至地面。矸石经掘进工作面运到
主皮带下山运输胶带，经主立井箕斗提至地面经地面，经螺旋筛进行
煤矸分离，人工将矸石拣出运到矸石山。
3) 排水系统
中央泵房现有 3 台 D85-45×9 型离心式水泵，额定排水量为 85
m3/h，扬程为 225m，1 台工作，1 台备用，1 台检修。排水高度
156m，排水管路经中央泵房管子巷沿副井井筒敷设 2 趟至地面，排
水管直径为 133mm，水仓实际容量为 1020m3。下山泵房现有 3 台
D85-45×2 离心式水泵，额定排水量为 85 m3/h，扬程为 90m，1 台工
作，1 台备用，1 台检修。排水管路经采区泵房管子巷沿轨道下山敷
设 2 趟至中央水仓，排水管直径为 79mm3。
4) 提升体统
主立井井深 145m，安装有一对 吨非标准箕斗，担负矿井主
提升任务。副井垂深 112m，担负全矿井人员升降、下放材料设备等
辅助提升任务，兼作进风井。
5) 矿井瓦斯管理。
（1） 矿井按要求进行瓦斯和二氧化碳涌出量鉴定工作，根据
瓦斯等级鉴定严格执行瓦斯检查、记录、汇报制度，三班都必须检查
瓦斯和二氧化碳，所有采掘工作面，硐室，使用中的机电设备设置地
点，有人作业的地点都应纳入检查范围。
（2） 煤矿配足、配齐瓦斯检查、监测监控、测风、测尘仪器、
仪表，现有高、中、低风表 2 套，秒表 2 只，确保检测数据准确无误。
（3） 矿井瓦斯管理必须严格执行《煤矿安全规程》规定要求，
对瓦斯涌出量结合矿井通风网络进行系统风量调节稀释抽排瓦斯，保
障矿井通风能力满足安全生产的需要。
6) 六大系统建设情况
℃监测监控系统
矿井装配 KJ95N 安全监控系统，对井下各个作业地点进行 24 小
时监控。传感器安装数量和安装地点符合《规程》要求，并公司进行
联网，目前系统运行正常。
℃人员定位系统
矿井新安装 KJ211A 人员定位系统，主机一备一用，容量 99999
人，运行正常。目前配备有人员定位卡 500 张，全员下井佩戴，系统
具备位置监测、管理、存储、报警、显示、打印、查询功能。
℃通讯联络系统
矿井安装 SW—2000D 型综合调度通讯系统，内部电话容量 128
门，矿主要领导办公室、各科室、地面重要场所配备有电话分机，井
下硐室、工作地点都安装有矿用本安型自动按键电话机，调度室安装
两部、井下安装一部外线电话，满足对内对外通讯联络。
℃压风自救系统
地面安装两台 G—110SCF 型单螺杆空气压缩机，额定风量
20m3/min，一备一用，沿主井铺设直径为 108mm(厚度为 5mm)的无
缝钢管，支管为直径 50mm（厚度为 ）的无缝钢管。风压、风
量满足矿井生产需要。
℃供水施救系统
按照设计要求，地面设置有容量达 400m3 消防水池，井筒及采掘
工作面各个巷道均敷设有消防供水降尘管路，并每间隔 50m 安装一
个防尘接头，能满足矿井防尘要求。井下主进风巷安装有全断面的降
尘设施，运输下山每个转载点安装都有降尘喷头和降尘水幕，并有专
职降尘工每天 24 小时值班，保证巷道内、转载点无煤尘飞扬，符合
设计要求。
℃紧急避险系统
目前紧急避险系统的设计工作已完成，巷道工程已经竣工，硐室
内设备正在准备安装。
通风系统情况
矿井通风为中央并列式机械抽出式通风方式，即副立井、主立井
进风，回风立井回风。其中回风立井装配有 FBCD—N014 型对旋轴
流式通风机 2 台，一台运转、一台备用。其适配电机（异步）额定功
率均 2×30kw、额定电压 380V、额定电流 42×2A、额定转速 742rpm。
根据 2013 年 4 月测风情况，当前风机运行工况为：风叶角度 39/42°，
风机风量 1615m3/min 左右，水柱计读数 1080mmH2O。如表 2-5 示。
表 2-5 矿井通风和通风机参数
通风方式 中央并列式 主要通风型号
风机工作方法 抽出式
矿井 CH4 相对涌出 m3/min — 额定风量 m3/min 888—2680
矿井 CH4 绝对涌出 m3/min 额定风压 Pa 1850—850
矿井总进风 m3/min 1501 通风机功率 kW 2×30
矿井总回风 m3/min 1615 叶片角度 ° 39/42
矿井有效率 % 86 矿井通风阻力 Pa 838
通风机工作风量 m3/min 1669 风压 Pa 1020
等积孔 m2 矿井外部漏风 m3/min 54
采掘工作面均实行独立通风系统，局部通风机均实行了双三专供
电。采煤工作面采用全负压通风方法、“U”型通风，掘进工作面采用
局部通风机压入式通风方法（通常以 2×11kw 局部通风
机做动力、用 Φ600mm 风筒导风）。
主要采煤工作面 11 采区 11051 工作面通风路线为：主副井→皮
带下山→11051 下付巷→11051 上付巷→回风下山→风井。
11051 主采工作面回风流中最大瓦斯浓度为 ％，平均瓦斯浓
度为 ％。
采掘工作面通风瓦斯情况如表 2-6、2-7 示。
表 2-6 采煤工作面通风瓦斯情况
回风流浓度
采面
名称
计划配
风
m3/min
实际配
风
m3/min
配风
比% CH4% CO2%
采面进
风断面
m3
采面回风
断面 m3
11051 400 549 137 6 6
表 2-7 掘进巷道通风情况
实际
风量
m3/min
全风
压供
风
m3/min
回风流气
体浓度%
巷道
名称
局扇型号
功率
kw
风
筒
直
径
mm CH4 CO2
11031
上付巷
2×11 600 223 350
11031
下付巷
2×11 600 242 610
通风系统详见通风系统图，如图 2-2 示。
三、矿井瓦斯等级鉴定
矿井自 2011 年来，矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井，瓦斯绝对
涌出量
图 2-2 西施煤矿通风系统图
3 煤矿需要风量计算
矿井具有完整独立的通风、防尘、防灭火、瓦斯抽放系统及安全
监测系统，通风系统合理、通风设施齐全等。具备 AQ1056-2008《煤
矿通风能力核定标准》规定的核定通风系统能力的必备条件。
根据 AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，采用方法二由里
向外核算法进行核算。
目前，该矿主要用风地点有：
1 个采煤工作面（11051 工作面）；2 个掘进工作面（2 个煤巷掘
面 11031 上付巷和 11031 下付巷；1 个独立配风硐室（下山泵房）；
无其他井巷用风地点。
矿井需要风量的计算原则
矿井需要风量的计算原则为：无论矿井或采区的供风量，均按该
地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地
点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备
用风量系数后，作为该地区的供风量，即由采、掘工作面、硐室和其
它用风地点到各个采区最后得出全矿井总风量。
矿井需要风量计算方法
矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其它用风巷道等用风地点
分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系
统应保证各用风地点稳定可靠地供风。
Qrs≥(∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl)×kaq …………… (3-1)
式中：Qrs ——矿井需要风量，m³/min;
Qcf ——采煤工作面实际需要风量，m³/min ；
Qhf ——掘进工作面实际需要风量，m³/min；
Qur ——硐室实际需要风量，m³/min；
Qsc ——备用工作面实际需要风量，m³/min；
Qrl ——其他用风巷道实际需要风量，m³/min；
kaq ——矿井通风需风系数(抽出式取 ～。压入式取
～)。该矿为抽出式通风，取 kaq=。
采煤工作面（包括备用工作面）实际需要风量的计算
每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出
量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进
行计算，然后取其中最大值。
（1）按气象条件计算
Qcf =60×70％×vcf×Scf ×kch×kcl……………………………(3-2)
式中：vcf ——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度，按
表 3-1 选取；根据矿方提供的 2013 年 4 月份通风系统
图、矿井测风记录等资料，井下测风点温度 11051 工
作面 18℃,，故均取 vcf=1m/s。
Scf ——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有
效断面的平均值计算；根据采煤工作面作业规程，
11051 工作面采高平均 ，最大和最小控顶距分别
为 、。
所以，
11051 工作面：Scf =(+)/2×=(㎡)。
kch——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表 3-2；11051
工作面取 。
kcl——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表 3-3；11051
工作面长度 80m，取 kcl=。
70％——有效通风断面系数；
60——为单位换算产生的系数。
故，
11051 工作面：Qcf =60××1×××=³/min；
表 3-1 采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流气温
（℃）
采煤工作面风速
（m·s-1）
＜20
20～23 ～
23～26 ～
表 3-2 kch—采煤工作面采高调整系数
采高／m ＜ ～ ＞ 及放顶煤面
系数（kch）
表 3-3 kcl—采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度／m 长度风量调整系数（kcl）
＜15
15～80 ～
80～120
120～150
150～180
＞180 ～
（2）按照瓦斯涌出量计算
Qcf=100×qcg×kcg ………………………………………(3-3)
式中： qcg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。
抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生
产时连续观测 1 个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平
均日绝对瓦斯涌出量的比值；
100——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1％的
换算系数。
根据 2013 年 4 月份西施煤矿瓦斯检查日报表，当月 11051 工作面
回风流中最大瓦斯浓度为 ％，平均瓦斯浓度为 ％；又根据瓦
斯检查日报表同时提供的当月的通风系统图，11051 工作面回风 549m
³/min。故
11051 工作面：qcg =％×520=³/min
采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数为
11051 工作面：kcg=％/％=
所以，
11051 工作面：Qcf=100×qcg×kcg=100××=94m³/min
（3）按照二氧化碳涌出量计算
Qcf=67×qcc×kcc …………………………………………(3-4)
式中：qcc——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，
m3/min；
kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正
常生产时连续观测 1 个月，日最大绝对二氧化碳涌出
量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；
67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 ％的
换算系数。
根据 2013 年 4 月份西施煤矿瓦斯检查日报表和通风系统图显示，
当月井下测风地点回风流中二氧化碳浓度平均为 ％，井下作业地
点的最大二氧化碳浓度不超过 ％。因此，二氧化碳涌出不均匀的
备用风量系数取 。
则，
11051 工作面：Qcf=67×qcc×kcc = 67×549×％× =³/min
（4）按工作人员数量验算
Qcf≥4Ncf …………………………………………………(3-6)
式中：Ncf ——采煤工作面同时工作的最多人数，人；依据作业规程，
11051 工作面 50 人；
4——每人需风量，m³/min。
11051 工作面：Qcf≥4Ncf=4×50=200m³/min
综合上述计算结果，
11051 工作面：Qcf=200 m³/min，但根据上级规定采煤工作面风量
不能低于 400m³/min，所以 11051 工作面最低风量取 400m³/min。
（5）按风速进行验算
a)验算最小风量
Qcf≥60× ………………………………………(3-7)
Scb =lcb×hcf×70% ………………………………………(3-8)
b)验算最大风量
Qcf≤60× ………………………………………(3-9)
Scs=lcs×hcf×70% ………………………………………(3-10)
式中：Scb—采煤工作面最大控顶距有效断面积，㎡；
lcb—采煤工作面最大控顶距，m；两采面均为 ；
hcf—采煤工作面实际采高，m；11051 工作面 ；
Scb—采煤工作面最小控顶距有效断面积，㎡；
lcs—采煤工作面最小控顶距，m ；两采面均为 m；
—采煤工作面允许的最小风速，m/s；
70%—有效通风断面系数；
—采煤工作面允许的最大风速，m/s。
因此，验算最小风量
11051 工作面：Qcf≥60×=60××××70%= m³/min。
Qcf=400 m³/min 符合要求。
验算最大风量
11051 工作面：Qcf≤60×=60××××70%=³/min。
Qcf=400m³/min 符合要求。
通过以上的风量计算及验算结果，选取最大的风量 11051 工
作面 Qcf =400m³/min 能够满足工作面安全生产需要，工作面环境
发生变化时,通风科要随时调节风量，根据实际瓦斯涌出量和工作
面工人工作的最适宜环境随时进行风量调节。
（7）根据 2013 年 4 月西施煤矿矿井下测风情况，采煤工作面实
际进风量为 11051 工作面 549m³/min，该风量均满足步骤（6）的要求。
（8）验算风量是否满足回风巷瓦斯浓度不超过 1％的要求。
根据上述第（2）步骤，可知：
11051 工作面回风巷最大瓦斯浓度为 ％，回风量 549m³/min ，
故回风巷最大绝对瓦斯涌出量为 ×549=³/min 。故回风巷瓦斯
浓度不超过 1％时的要求最小需风量为
满足要求。
综合上述，生产的采煤工作面实际需要风量
∑Qcf=400m³/min。
（9）备用工作面风量取值
备用工作面实际需要风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等
规定计算的风量，且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的 50％。
11031 准备工作面与 11051 工作面相邻，煤层赋存条件和开采条件相
近，采煤方法相同，故 11031 准备工作面实际需要风量取 11051 工作
面风量的 50％。所以，11031 准备工作面 Qsc = Qcf ×50％=400×50％=
200m³/min。
掘进工作面实际需要风量的计算
每个掘进工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出
量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量以及局部通风
机实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。
（1）按照瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg ………………………………………(3-11)
式中：qhg ——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m³／min。
抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算。
khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生
产时连续观测 1 个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平
均日绝对瓦斯涌出量的比值。
100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1％的换算系
数。
根据西施煤矿瓦斯检查日报表， 11031 上付巷工作面回风流最大
瓦斯浓度为 ％，平均瓦斯浓度为 ％；11031 下付巷工作面回
风流最大瓦斯浓度为 ％，平均瓦斯浓度为 ％。又根据当月的
矿井测风报表和通风系统图，11031 上付巷工作面回风 192 m³/min，
11031 下付巷工作面回风 180 m³/min。故
工作面日最大绝对瓦斯涌出量为
11031 上付巷：％×221≈³/min
11031 下付巷：％×308≈³/min
日平均绝对瓦斯涌出量为
11031 上付巷：％×221≈³/min
11031 下付巷：％×308≈³/min
掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数
11031 上付巷：khg=
11031 下付巷：khg=
所以，掘进工作面需风量
11031 上付巷：Qhf=100×qhg×khg=100××2= 8m³/min
11031 下付巷：Qhf=100×qhg×khg=100××=9m³/min
（2）按照二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc…………………………………………(3-12)
式中：qhc ——掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m
³／min。
khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常
生产时连续观测 1 个月，日最大绝对二氧化碳涌出量
和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值。
67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 ％的
换算系数。
根据西施煤矿瓦斯检查日报表和通风系统图显示，当月井下测风
地点回风流中二氧化碳浓度平均为 ％，井下作业地点的最大二氧
化碳浓度不超过 ％。因此，二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数
取 。
故，
掘进工作面日最大绝对二氧化碳涌出量为
11031 上付巷：％×221≈³/min
11031 下付巷：％×308≈³/min
日平均绝对二氧化碳涌出量为
11031 上付巷：％×221≈³/min
11031 下付巷：％×308≈³/min
二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数
11031 上付巷：khh=
11031 下付巷：khh=
所以，掘进工作面实际需要风量
11031 上付巷：Qhf=67×qhc×khc=67××=4m³/min
11031 下付巷：Qhf=67×qhc×khc=67××=³/min
（3）按炸药量计算
一级煤矿许用炸药
Qhf≥25Ahf ………………………………………………(3-13)
式中：Ahf——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；11031 上
付巷取 ，11031 下付巷取 ；
25——每千克一级煤矿许用炸药需风量， m3/min。
所以，掘进工作面需要风量
11031 上付巷：Qhf≥25Ahf =25×= m3/min
11031 下付巷：Qhf≥25Ahf =25×=220 m3/min
（4）按局部通风机的吸风量计算
a) 无瓦斯涌出的岩巷
Qhf=Qaf×I +60× …………………(3-14)
b) 有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷
Qhf=Qaf×I +60× …………………………………(3-15)
式中：Qaf——局部通风机实际吸风量， m3/min；根据当月的矿井测
风报表和通风系统图，11031 上付巷工作面风量 221 m³
/min、11031 下付巷工作面风量 308m³/min、
I ——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；
——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速；
——有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速；
Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，
m2。
所以，掘进工作面需风量
11031 上付巷：Shd =6㎡，Qaf=221×1+60××6=311 m³/min
11031 下付巷：Shd =6㎡，Qaf=308×1+60××6=362 m³/min
（5）按工作人员数量验算
Qhf≥4Nhf …………………………………………………(3-15)
式中：Nhf ——掘进工作面同时工作的最多人数，人；
4——每人需风量，m³/min
11031 上付巷：Nhf=32 人，Qhf≥4Nhf=4×32=128 m³/min
11031 下付巷：Nhf=26 人，Qhf≥4Nhf=4×26=104 m³/min
按上述计算，掘进工作面风量符合要求。
（6）按风速进行验算
a) 验算最小风量
Qhf≥60× ………………………………………(3-16)
式中：Shf——掘进工作面巷道的净断面积，m2。
故，
11031 上付巷：Shf =㎡，Qhf≥60××= ³/min，符
合要求。
11031 下付巷：Shf =㎡，Qhf≥60××=153m³/min，符合
要求。
b ) 验算最大风量
Qhf≤60×……………………………………………(3-17)
式中：Shf——掘进工作面巷道的净断面积，m2。
11031 上付巷：Shf =㎡，Qhf≤60××= ³/min，符
合要求。
11031 下付巷：Shf =㎡，Qhf≤60××= 2448m³/min，符合
要求。
通过以上的风量计算及验算结果，掘进工作面安装风机巷道
风量取 11031 上付巷 Qhf =311m³/min 、11031 下付巷 Qhf=360m³
/min、能够满足工作面安全生产需要，工作面环境发生变化时,通
风科要随时调节风量，根据实际瓦斯涌出量和工作面工人工作的
最适宜环境随时进行风量调节。
综合上述，掘进工作面实际需要风量
∑Qhf=311+360=671m³/min。
硐室实际需要风量的计算
井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的
总和来计算，如下式：
…………………(3-18)1 2 3 riQ Q Q Q Q L硐 硐 硐 硐 硐
式中：∑Q 硐—所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；
Q 硐 1、Q 硐 2、Q 硐 3、…、Q 硐 n—不同独立供风硐室需要风量，
m3/min。
机电硐室需要风量计算：
矿井共有 1 处独立通风硐室，即下山泵房。
发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行
计算：
………………………………………(3-19)
式中： ——机电硐室的需要风量，m3/min；
——机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按
全年中最大值计算），kW；
——机电硐室发热系数，数值见表 3-４；
——空气密度，一般取 =
——空气的定压比热，一般可取 =
——机电硐室的进、回风流的温度差，K。
表 3-4 机电硐室发热系数（ ）表
机电硐室名称 发热系数
下山泵房 ～
机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；
采区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取 60～80m3/min；选
取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过 30℃，其他硐室温度不超
过 26℃。
tC
W
Q
P
60
3600
mr
mrQ
W
pc pc
t
根据以上计算方法，井下机电硐室需要风量见表 3-5。
表 3-5 硐室需要风量计算表
参数
硐室名称
θ
∑W
（kW）
Δt
（K）
Q
(m3/min)
备注
下山泵房 3 75
合计 75
矿井总需风量的确定
根据式（3-1）提供的计算方法，矿井总风量确定如下：
Qrs≥(∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl)×kaq
=(400+673+75)×=1148m3/min。
4 矿井通风能力计算
计算公式
由于该矿井年产量 15 万 t/a。根据 AQ1056-2008《煤矿通风能力
核定标准》 条，采用“由里向外核算法”，公式如下：
i……………………………………………(4-1)
式中: --矿井通风能力，104t/a；
--采煤工作面通风能力，104t/a；
--掘进工作面通风能力，104t/a。
根据矿井总进风量与计算的矿井各用风地点的实际需要风量计
算出采掘工作面个数。矿井总进风量为 1615m3/min，矿井可安排 2 个
炮采工作面（11051 工作面、11031 工作面）、1 个煤巷掘进工作面
（11021 下付巷）。
hiAAA cipc
pcA
ciA
hiA
单个采煤工作面年产量计算
…………………………………(4-2)
式中： ——第 i 个采煤工作面年产量，104t/a；
——第 i 个采煤工作面平均长度，m；
——第 i 个采煤工作面煤层平均采高，放顶煤开采时为采放
总厚度，m；
——第 i 个采煤工作面的原煤视密度，t/m3；
——第 i 个采煤工作面平均日推进度，m/d；
——第 i 个采煤工作面回采率，%，按矿井设计规范和实际
回采率选取小值。
各采煤工作面特征见表 4-1。
则采煤工作面通风能力 =×104t/a。
表 4-1 采煤工作面特征表
工作
面名
称
工作
面平
均长
（m）
平均
采高
（m）
原煤视
密度
（t/m3）
回收
率
（%）
年工
作日
数
（d）
工
作
面
个
数
日推
进度
（m）
采煤
方法
通风
能力
（104t/
a）
11051 80 93 330 1 1 普工
11031 75 93 330 1 1 普工
合计
单个掘进工作面年产量计算
cicicicicici cbrhlA
410330
ciA
cil
cih
cir
cib
cic
ciA
…………………………………(4-3)
式中： ——第 i 个掘进工作面年产量，104t/a；
——第 i 个掘进工作面纯煤面积，m2；
——第 i 个掘进工作面的原煤视密度，t/m3；
——第 i 个掘进工作面平均日推进度，m/d。
西施煤矿煤巷掘进工作面只有 11021 下付巷掘进工作面，特征见表
4-2。
则 11021 下付巷掘进工作面通风能力 =×104t/a。
表 4-2 11021 下付巷掘进工作面特征表
巷道纯煤面
积积（m2）
原煤视密度
（t/m3）
日进尺
（m）
年工作日数
（d）
工作面个数
通风能力
（104t/a）
6 3 330 1
根据上述计算结果，采煤工作面通风能力 =×104t/a，掘
进工作面通风能力 = =×104t/a。故，矿井通风能力
=+≈17 万吨/年。
5 矿井通风能力验证
矿井通风动力验证
目前，矿井主要通风机为 FBCD—NO14 型对旋轴流式通风机 2 台，
一台使用、一台备用。两台主要通风机的实际运行安全、稳定、可靠、
合理。如图 5-1 示。
图 5-1 矿井主要通风机测试性能曲线
hihihihi brSA
-410330
hiA
hiS
hir
hib
hiA
ciA
hiA hiA
hiAAA cipc
矿井通风网络能力验证
根据《郑煤集团嵩阳煤业公司西施煤矿矿井通风阻力测定报告》
可知，矿井通风总阻力为 838Pa。根据 2013 年 4 月矿井测风月报，
矿 井 主 井 进 风 983 m³ ／ min， 副 立 井 进 风 518m³ ／ min； 回 风
立 井 回 风 1615m³ ／ min。
矿井通风等积孔为：
…………………………………………………(5-1)
式中：S--矿井等积孔
Q--矿井总进风量，1501m³／min；
h-矿井负压 ，1020Pa。
代入上式得：
矿井通风等积孔 A≈。由此可见，该矿井通风方面属于小阻
力矿，通风网络分配合理且与风量相匹配。
矿井用风地点有效风量验证
经验证该矿井现用风地点的实际配风风量、风速、温度均满足要
求，详见表 5-1。
矿井稀释瓦斯能力验证
该 矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为 ， 矿 井 总 回 风 量 为
1615m3/min，则此时矿井瓦斯浓度为
全规程》（2011 版）要求。另外从矿井瓦斯监测系统监测数据和矿井
h
Q
A
102060
1669
m
h
Q
A
实际瓦斯检查结果看，正常供风的情况下，矿井各用风地点没有出现
瓦斯超限现象。详见表 5-2。
6 煤矿通风能力核定结果
核定矿井的通风能力为 17 万吨/年。
7 结论
℃经对矿井采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风巷道实际
需风量计算，确定矿井总需风量 1148m3/min；
℃经矿井通风能力计算和矿井通风能力验证，最后核定矿井的通
风能力为 17 万吨/年。
℃由于西施煤矿为资源整合矿井，老空区和老巷多；因此，该矿
井下存在着漏风。应采取如下措施：
℃加强老空区和老巷的探查和管理，通过测风检查漏风的主要区
域和地点，予以堵截漏风；
℃应加强通风设施的管理，对于密闭、风桥、风窗、风门等要专
人管理，定期维护，减少漏风；
℃回采工作面放顶要均匀严实，遇到顶板完整性较好、硬度较高
而可能造成大面积悬顶的情况，要采取措施保证顶板顺利垮
落，确保两巷全部跨落。
℃目前，矿井虽然绝对瓦斯涌出量较小，各地点瓦斯浓度较低，
但矿井为煤与瓦斯突出矿井，随着向井田深部的开拓开采，矿井瓦斯
涌出量将随之增大，需加强瓦斯治理工作，尤其是强化瓦斯抽放，防
治瓦斯突出，保证安全生产。
会审表
名 称 西施矿通风能力核定报告
会审日期 会审地点 会议室
主持人
参加会审人员 签 字 会审意见
调度室
生产科
安全科
机电科
通风科
生产矿长
安全矿长
机电矿长
总工程师
矿 长
会审意见
