1、 ICS 13.100 CCS D 09 DB37 山东省 地 方 标 准 DB 37/T 4191 2020 矿井通风阻力测试细则 Mine ventilation resistance test rules 2020 - 11 - 10 发布 2020 - 12 - 10 实施 山东省市场监督管理局 发布 DB37/T 4191 2020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 测试项目 . 1 5 测试的一般要求 . 2 6 测试前的准备 . 3 7 现场测试 . 3 8 数据处理 . 4 9 记录 . 7 10 结果报告 .
2、 7 附录 A（资料性） 矿井通风阻力测试记录表 . 8 附录 B（资料性） 测试报告 . 11 DB37/T 4191 2020 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第一部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由山东省应急管理厅提出并组织实施。 本文件由山东省安全生产标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：中检集团公信安全科技有限公司、枣庄矿业集团有限责任公司。 本文件主要起草人：武永胜、鹿广利、鲍庆国、张振安、甘建、程永庆、万贵平。 本文 件为首次发布。 DB37/T
3、4191 2020 1 矿井通风阻力测试细则 1 范围 本文件规定了矿井通风阻力测试的测试项目、测试的一般要求、测试前的准备、现场测试、数据处 理、记录和结果报告。 本文件用于山东省内煤矿和金属非金属地下生产矿山矿井通风阻力测试工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 MT/T 440 2008 矿 井通风阻力测定方法 3 术语和定义 MT/T 440 2008界定
4、的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 主要路线 main road 风流经矿井主要进风井巷到主要采掘作业地点、主要回风巷道，最后到回风井的最大阻力路线。 3.2 次要路线 subordination road 所选定的除主要路线外的通风路线。 3.3 分风点 distribution node 在通风系统图中风流从一条巷道进入多条巷道的节点。 来源： MT/T 440 2008， 3.3 3.4 汇风点 gather node 在通风系统图中风流从多条巷道进入一条 巷道的节点。 来源： MT/T 440 2008， 3.4 4 测试项目 DB37/T 4191 2020 2 矿井通风阻力
5、测试主要测试大气压力、干湿温度、风压、风速、巷道断面积及周长、测点间距、风 门两侧压差等参数。 5 测试的一般要求 5.1 测试人员应具有相应的专业技术知识和现场操作能力。 5.2 测试用仪器设备应满足表 1 要求，并经法定单位检定或校准，确认合格。 表 1 测试用主要仪器设备 序号 仪器设备名称 测量范围 准确度 /分辨率 1 低速风速表 0.2 m/s 5 m/s 0.2 m/s 2 中速风速表 0.4 m/s 10 m/s 0. 4 m/s 3 高 速风速表 0.8 m/s 25 m/s 0. 5 m/s 4 杯式风速表 1.0 m/s 30 m/s 0.4 m/s 5 秒表 / 1 s
6、 6 气压 计 参考气压值 -199.9 hPa +199.9 hPa（绝对） -4 999 Pa +4 999 Pa（相对） 0.1 hPa（绝对） 1 Pa（相对） 7 钢卷尺 0 m 5 m 1 mm 8 皮尺 0 m 30 m 1 mm 9 激光测距仪 0 m 200 m 1.0 mm 10 气压表 800 hPa 1 060 hPa 2.0 hPa 11 通风干湿表 -25 +50 0.2 5.3 测试人员应在熟悉被测矿井井下通风系统的技术人员带领下下井，并穿戴好个人安全防护用品。 5.4 选择测试路线应满足通风路线长、通风阻力大且包含矿井主要用风地点、反映矿井通风阻力分布 状况。
7、5.5 选择测点应符合下列要求： a) 如果测点在分风点或汇风点前或后处选定，选在前方时距离分风点或汇风点不得小于巷道宽度 的 3 倍，选在后方时距离分风点或汇风点不得小于巷道宽度的 8 倍； b) 如果在巷道转弯处、断面变化大的地方选点，选在前方不得小于巷道宽度的 3 倍，选在后方不 得小于巷道 宽度的 8 倍； c) 巷道长度较短时测点应选在巷道中部； d) 测点前、后 5 m 内巷道应支护良好，巷道内无堆积物； e) 对于金属非金属地下矿山，测风点应选择在进风井各中段的联巷、中段进风天井的入风联巷、 中段回风天井的回风联巷、采区或分段水平的进回风联巷、采掘工作面的进回风巷、中段回风 巷和
8、总回风巷、机站巷、井下炸药库进回风巷、破碎系统和其他硐室的进回风巷以及其他需要 测风的地点； f) 对于金属非金属地下矿山，测压点应选择在进风井巷口、专用进风井巷的出风口 (与运输巷的 交叉点 )、中段进风天井联络巷的入风口、该进风天井至上部需风水平 (或采区 )的出风口、该 上部需风水平 (或采区 )的回风井巷的入口、中段回风井巷进入总回风井巷的出风口和主回风井 巷口 (或主要通风机风硐 )、机站巷道前后 10 m 左右平直巷道以及其他需要测定风压的地点； DB37/T 4191 2020 3 g) 对于井下安装有通风机的测定路线，需在机站巷通风机进风侧和出风侧的风流稳定断面设置测 点。 5
9、.6 现场测试时应满足下列要求： a) 测量风压时，要等气压计显示数字稳定后进行读数； b) 测量风速时，每个测点测量次数应不少于 3 次。风表距离人体及巷道顶、帮、底部在 200 mm 以上，时间记录与风表开停同步，测量相对误差在 5 %范围内： 1) 采 用线路法测风时，风表在测风断面上移动应与风流方向垂直且移动速度均匀； 2) 定点测量时，应按风速场分布情况将测风断面细分成风速相同（或相近）的若干块，在每 一块中心独立定点测量。 c) 测量巷道断面时，要根据断面形状分别测量，不规则巷道断面要多点测量； d) 测量测点间距离时，要以巷道中心线为准。 6 测试前的准备 6.1 熟悉通风现状的
10、技术人员介绍矿井通风现状，分析提供的矿井通风系统图，了解矿井开拓布局， 掌握近期生产、通风状况。如果需要到井下实地考察目前矿井通风现状，应在制定矿井通风阻力测试方 案前下井考察。 6.2 制定矿井通风阻力测试方案，确 定主要路线、次要路线和测点位置。测点应在矿井通风系统图上 顺序编号，并绘制矿井通风阻力测试测点布置示意图（见表 A.5）。如果必要，可以清晰牢固地标注在 井下实测地点。矿井通风阻力测试方案应宣贯到每一个参与测试人员并签字落实。若企业委托具有资质 的技术服务机构进行矿井通风阻力测试，技术服务机构应与企业共同协商制定矿井通风阻力测试方案。 6.3 如果需要就矿井通风阻力测试方案进行模
11、拟测试，应下井标定各测点位置，测量各测点巷道尺寸， 记录其断面形状，支护形式等，填写巷道断面与风量测试记录表（见表 A.2）。 6.4 依据矿井通风阻力测试方 案组建项目组，任命项目负责人。项目组应有测量工和测风工参加，测 量工和测风工应熟悉矿井通风阻力测试方案确定的现场实测地点，能推导出准确的标高。 6.5 矿井通风阻力测试方案由测试方案和安全措施两部分组成。 6.6 测试方案应至少包括以下内容： a) 测试依据、测试时间及人员； b) 测试方法，选择气压计基点测试法或气压计同步测试法； c) 测试路线：包括主要路线、次要路线和辅助测点； d) 矿井通风阻力测试测点布置示意图。 6.7 安全
12、措施应考虑现场环境条件。 6.8 检查所用仪器、仪表，确保正常完好。填写矿井通风阻力测试记录（见表 A.1）。 6.9 用同等级气压表校 对测试用气压计。 7 现场测试 7.1 用通风干湿表测量测点干球、湿球温度，并记录在气压计测试记录表（见表 A.3）中。用气压表 测量进风井口地面的大气压力，并记录在基点气压计测试记录表中（见表 A.4）。 7.2 用钢卷尺或激光测距仪测量巷道全高、巷道宽（或腰宽），并记录在巷道断面与风量测试记录表 中（见表 A.2）。 7.3 用皮尺或激光测距仪测量两测点间的距离，并记录在巷道断面与风量测试记录表中。 7.4 由测量工推导测点标高，并记录在巷道断面与风量测
13、试记录表中。 DB37/T 4191 2020 4 7.5 风速测量应满足下列要求： a) 用风速表测量风速，必要时用秒表控制测量时间； b) 线路法测风 时，测风工手持矿用风速表从测点巷道横截面一侧开始，由下而上垂直风流方向匀 速移动，至接近巷道顶板向另一侧平移一小段距离再自上而下垂直移动，至靠近底部时按大致 相同距离平移，再自下而上垂直匀速移动，如此循环，在规定时间内移动到横截面的另一侧； c) 定点法测量时，在每个测点至少测量 1 min； d) 将测量数据及时记录在巷道断面与风量测试记录表中。 7.6 风压测量应满足下列要求： a) 用气压计测量风压； b) 采用气压计基点测试法测试时
14、，两台气压计、同时放置在进风井口，记录初始读数到气压 计测试记录表和基点气压计测试记录表中。仪器留在原 地监视大气压力变化，每隔 10 分钟 记录一次读数到基点气压计测试记录表中，仪器按测点顺序分别测出各测点的静压，并在约 定的正点时刻记录仪器读数，填入气压计测试记录表中； c) 采用气压计同步测试法测试时：两台气压计、同时放置在进风井口，并记录初始测点的静 压。然后仪器留在原处不动，仪器放置在测点 2，在约定时间内两台仪器同时读取测点的 静压。再把仪器移到测点 2，同时记录气压计、的测点静压；仪器不动，将仪器移 到测点 3，再在约定时间内两台仪器同时读取测点的静压。如此反复沿测试通风路线前进
15、，直 至最后一个测点两 台仪器同时测试完毕为止。相应数据记录到气压计测试记录表内。 7.7 在风门两侧用气压计分别测试风门两侧静压，记录在气压计测试记录表中。 8 数据处理 8.1 数据修约按 GB/T 8170 规定执行。 8.2 空气密度按公式（ 1）计算。 t PP W 15.273 377.0003484.0 0 . (1) 式中： 空气密度，单位为千克每立方米（ kg/m3）； P0 测点大气压力，单位为帕（ Pa）； 空气相对湿度； PW 饱和水蒸气分压力，单位为帕（ Pa）； t 空气温度，单位为 摄氏度（）。 8.3 巷道断面积和周长计算： a) 半圆拱型巷道断面的断面积和周长
16、按公式（ 2）、公式（ 3）计算； BHBS 173.0 . (2) 式中： S 巷道断面积，单位为平方米（ m2）； B 巷道宽度，单位为米（ m）； H 巷道高度，单位为米（ m）。 SU 84.3 . (3) DB37/T 4191 2020 5 式中： U 巷道周长，单位为米（ m）。 b) 三心拱型巷道断面的断面积和 周长按公式（ 4）、公式（ 5）计算； BHBS 087.0 . (4) SU 1.4 . (5) c) 梯形巷道断面的断面积和周长按公式（ 6）、公式（ 7）计算； 2 HNMS . (6) 式中： M 梯形巷道下底宽度，单位为米（ m）； N 梯形巷道上底宽度，单位
17、为米（ m）。 SU 16.4 . (7) d) 矩形巷道断面的断面积和周长按公式（ 8）、公式（ 9）计算。 HBS . (8) BHU 2 . (9) 8.4 风速按公式（ 10）计算。 bav . (10) 式中： v 测点风速，单位为米每分钟（ m/min）； 测点风速表三次读数平均值，单位为格每分钟（格 /min）； a 风速表定期检定给出的试验常数； b 风速表定期检定给出的试验常数。 8.5 风量按公式（ 11）计算。 SvQ . (11) 式中： Q 测点风量，单位为立方米每分钟（ m3/min）； S 测风面积，测风面积应为测点断面积减去测 风工体 面积，体面积一般取 0.4
18、 m2，单位为平方 米（ m2）。 8.6 测点 i 的动压按公式（ 12）计算。 22ii vi vh . (12) 式中： hvi 第 i测点动压，单位为帕（ Pa）； i 第 i测点空气密度，单位为千克每立方米（ kg/m3）； vi 第 i测点的风速，单位为米每秒（ m/s）。 8.7 测点 i、 j 间的通风阻力按公式（ 13）计算。 DB37/T 4191 2020 6 vjvijiijjijir i j hhzzghhkhhkh . (13) 式中： hrij 第 i、 j两测点间通风阻力，单位为帕（ Pa）； k 、 k 气压计、的校正系数； hi 、 hj 气压计在测点 i、
19、 j点的读数，单位为帕（ Pa）； hi、 hj 与 hi、 hj对应时间（或同步）气压计的读数，单位为帕（ Pa）； zi、 zj 测点 i、 j的标高，单位为米（ m）； hvi、 hvj 测点 i、 j的动压，单位为帕（ Pa）； ij 测点 i、 j间空气密度的平均值，单位为千克每立方米（ kg/m3）。 8.8 两测点间巷道摩擦风阻按公式 （ 14）计算。 2ijrijij Q hR . (14) 式中： Rij 测点 i、 j间的摩擦风阻，单位为牛二次方秒每米八次方（ N s2/m8）； Qij 测点 i、 j间的风量的算术平均值，单位为立方米每秒（ m3/s）。 8.9 两测点间
20、巷道标准摩擦风阻按公式（ 15）计算。 ijijsij RR 2.1 . (15) 式中： Rsij 标准空气密度下测点 i、 j间的标准摩擦风阻，单位 为牛二次方秒每米八次方（ N s2/m8）。 8.10 巷道的百米标准风阻按公式（ 16）计算。 sijij RLR 100100 . (16) 式中： R100 巷道百米标准摩擦风阻，单位为牛二次方秒每米八次方（ N s2/m8）； Lij 测点 i、 j间的距离，单位为米（ m）。 8.11 矿井通风系统总阻力按公式（ 17）计算。 rijtr hh . (17) 式中： htr 通风路线的 总阻力，单位为帕（ Pa）。 8.12 矿井通
21、风系统计算阻力按公式（ 18）计算。 nfts tr hvHh 2 200 . (18) 对于抽出式矿井通风，计算矿井通风阻力可简化为公式（ 19）。 nkkss tr hvhh 221 . (19) 式中： DB37/T 4191 2020 7 hstr 计算的矿井通风阻力，单位为帕（ Pa）； Hft 通风阻力测定路线上各级通风机全压的代数和，单位为帕（ Pa）； hs 通风 机房负压计读数，单位为帕（ Pa）； k 风硐内测压位置的空气密度，单位为千克每立方米（ kg/m3）； vk 风硐内测压位置的风速，单位为米每秒（ m/s）； hn 矿井的自然风压，单位为帕（ Pa）。 8.13
22、矿井有效风量率按公式（ 20）计算。 %100 f yk QQ . (20) 式中： k 矿井有效风量率，用百分比表示（ %）； Qy 矿井有效风量，单位为立方米每分钟（ m3/min）； Qf 煤矿 矿井总进风量，金属非金属地下矿山主通风机风量，单位为立方米每分钟（ m3/min）。 8.14 如果需要计算矿井通风系统阻力相对误差时，按公式（ 21）计算。 %100 s tr s trtr h hh . (21) 式中： 相对误差，用百分比表示（ %）。 8.15 矿井通风阻力测试数据处理使用专用软件时，软件应设置管理权限，定期验证，保证软件的正确 性和稳定性。 9 记录 矿井通风阻力测试记
23、录见附录 A。 10 结果报告 按附录 B出具结果报告。 DB37/T 4191 2020 8 A A 附 录 A （资料性） 矿井通风阻力测试记录 表 表 A.1 矿井通风阻力测试记录 测试机构名称 矿井通风阻力测试记录 记录编号： 共 页 第 页 委托单位名称 受检 单位 名称 地址 测试日期 测试类别 测试项目 测试依据 /方法 测试用主要仪器设备 名称 型号规格 准确度 设备 编号 检定 日期 有效期 检定 /校准 证书编号 校核： 填写： 年 月 日 DB37/T 4191 2020 9 表 A.2 巷道断面与风量测试记录表 测试机构名称 矿井通风阻力测试记录 记录编号 共 页 第
24、页 巷道 断面与风量 测试 记录表 测 点 序 号 测点名称 支护类型 断面形状 测点 标高 m 测点 间距 m 测风断面规格 m 测风参数 风表 类型 校正 系数 仪器 编号 全高 宽度 风表读数 一次 二次 三次 主要路线测点序号 校核： 检测 ： 年 月 日 表 A.3 气压计测试记录表 测试机构名称 矿井通风阻力测试记录 记录编号 共 页 第 页 气压计测试 记录表 使用仪器编号 测点 序号 测点名称 读数时间 干球温度 湿球温度 测点 仪器读数 Pa h min 绝对压力 相对压力 校核： 检测： 年 月 日 DB37/T 4191 2020 10 表 A.4 基点气压计测试记录表
25、测试机构名称 矿井通风阻力测试记录 记录编号 共 页 第 页 基点气压计测试 记录表 大气压 10 hPa 使用仪器编号 序号 读数时间 基点 仪器读数 Pa h min 绝对压力 相对压力 校核： 检测： 年 月 日 表 A.5 矿 井通风阻力测试测点布置示意图 测试机构名称 矿井通风阻力测试记录 记录编号 共 页 第 页 矿井通风阻力测试测点布置示意图 校核： 制图 ： 年 月 日 DB37/T 4191 2020 11 B B 附 录 B （资料性） 测试报告 报告编号： 测试报告 委托单位： 受检单位： 测试类别： 测试日期： 测试机构名称 （检测检验专用章） DB37/T 4191
26、2020 12 测试机构名称 矿井通风阻力测试报告 报告编号： 共 页 第 页 委托单 位名称 受检 单位 名称 地址 测试 类别 测试日期 测试 项目 测试 依据 存在问题 及建议 测 试 结 果 检测检验专用章 年 月 日 测试组 成员 批准： 审核： 主检： 日期： 日期： 日期： DB37/T 4191 2020 13 测试机构名称 矿井通风阻力测试报告 报告编号： 共 页 第 页 测试用主要仪器设备 名称 设备编号 准确度 检定 /校准 证书编号 DB37/T 4191 2020 14 测试机构名称 矿井通风阻力测试报告 报告编号： 共 页 第 页 一、矿井概况 至少包括： 矿井概况
27、 、采掘布局、开采方法等 生产开拓状况 和 矿井 通风方式方法、主通风机、 通风 网络等全风 压通风 系统 及局部通风系统 状况 。 金属非金属地下生产矿山至少包括： 矿井概况 、采场分布情况、采矿方法等 生产开拓状况 和机站分布、 通风 网络 等。 二、 测 试 目的和要求 三、 测试 准备工作 主要包括测试方案。 四、测试 方法与数据处理 五、 测试结果 至少包括：总风量、总阻力、有效风量、 通风阻力分布 、通风 阻力分布曲线 等。煤矿矿井通风阻力测试还要有 误差检验 、 等积孔 计算。 六、通风系统分析及建议 至少包括：有效风量分析、 通风阻力分布 分析以及针对存在的问题原因分析，提出改
28、进建议。煤矿矿井通风阻 力测试还要有测试 误差 分析、矿井通风难易程度分析。 DB37/T 4191 2020 15 测试机构名称 矿井通风阻力测试报告 报告编号： 共 页 第 页 矿井通风阻力测试原始数据记录表 系统名称：通风系统 时间：年月日 序 号 测 点 编 号 测 点 名 称 测点 标高 m 断 面 形 状 支 护 方 式 测风断面规格 风表 表速 干球 温度 湿球 温度 气压 计 读数 全高 m 宽度 m 表速 风表 类型 读 数 时 间 基点 读数 Pa 测 点 绝对 压力 Pa 相对 压力 Pa 读 数 基 准 矿井通风阻力测试测点风流参数计算结果汇总表 系统名称：通风系统 时
29、间：年月日 编号 测点特征 测点风速风量 空气湿度密度 气压 计 读数的换算值 序 号 测点 编号 测点 名称 断面积 m2 测点风速 m/min 实测风量 测点空 气湿度 % 测点空 气密度 kg/m3 基点 相对 压力 Pa 测 点 相对 压力 Pa 测 点 绝对 压力 Pa m3/min m3/s 矿井通风阻力测试巷道阻力计算结果汇总表 系统名称：通风系统 时间：年月日 编号 测点特征 风流特征 测巷阻力特征 测巷风阻特征 摩擦阻 力系数 Ns2/m4 测巷 功率 消耗 kW 序 号 端 头 点 号 巷 道 名 称 测 点 间 距 m 平均 面积 m2 平 均 周 长 m 平均 风速 m/s 平均 风量 m3/s 通风 阻力 Pa 静 压 差 Pa 速 压 差 Pa 位 压 差 Pa 测巷 风阻 Ns2/m8 百米 风阻 Ns2/m8 h 总阻力 = . Pa， h 自然风压 = . Pa 矿井通风阻力测试风门两侧压差计算结果 测 点 号 测点名称 测点绝对压力读数 Pa 压差 Pa 备注 DB37/T 4191 2020 16 测试机构名称 矿井通风阻力测试报告 报告编号： 共 页 第 页 矿井通风阻力测试测点布置示意图 _
