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风电产业是可循环新能源产业，大力发展风电产业，对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。我国已将风电产业列为国家战略性新兴产业之一，在产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，全国风电产业实现了快速发展，已经成为全国为数不多可参与国际竞争并取得领先优势的产业。
政策规划：多层面政策出台，产业发展加速
在2016年11月，国家能源局制定了《风电发展“十三五”规划》，指出到2020年底，风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上，风电年发电量确保达到4200亿千瓦时，约占全国总发电量的6%。
从地方层面来看，第一梯队是风电累计并网容量在1000万千瓦以上的包括内蒙古、河北省、新疆维吾尔自治区(含兵团)、甘肃省、云南省和山东省6个省区市，共占比19.35%;其中内蒙古以风电累计并网容量2700万千瓦的规划排名全国第一。第二梯队是风电累计并网容量规划大于500万千瓦但是小于1000万千瓦的省区市，以山西省、宁夏回族自治区为代表的13个省区市，共占比41.94%。第三梯队是风电累计并网容量规划在500万千万以下的省区市共12个，以安徽省、广西壮族自治区为代表，占比38.71%。
发展现状：风电已累计装机容量2.23亿千瓦
——2020年前三季度累计装机容量2.23亿千瓦
2019年，我国风电装机容量达到了21005万千瓦，在全球累计风电装机容量的占比大致为32.29%，较上年上升约1个百分点。在2020年前三季度，风电三季度装机增速加快，海上风电装机增速放缓。截止2020年前三季度，中国累计装机2.23亿千瓦，同比增长12.9%;其中陆上风电累计装机2.16亿千瓦、海上风电累计装机750万千瓦。
根据GWEC的数据显示，2019年，中国新增并网装机容量为2574万千瓦，新增装机容量在全球比重为42.62%。在2020年前三季度，中国风电新增并网装机1392万千瓦，其中陆上风电新增装机1234万千瓦、海上风电新增装机158万千瓦。从新增装机分布看，中东部和南方地区占比约49%，“三北”地区占51%。
——2020年前三季度风电发电量同比增长13.8%
2008-2020年我国风力发电量逐年增长。2019年，中国风电发电大幅增长到4057亿千瓦时，同比增长10.85%;2020年上半年，全国风电发电量为3317亿千瓦时，同比增长13.8%。
——2020年新成立企业数是2013年的8.84倍
根据企查猫的数据显示，自2000年来，中国风电相关新成立企业(在业)的数量在近年来呈现大幅度攀升趋势。在2013年仅仅只有321家新成立企业，但截至2020年11月27日，2020年有2837家新成立企业，较2013年上升了8.84倍。而注册资金在1000万以上的新成立企业数在近年来呈现逐年上升趋势，在2013年仅有61家注册资金在1000万以上的新成立企业，2020年有601家新成立企业，是2013年的10倍。因此，整体来看，中国风电行业近年来发展如火如荼。
——市场结构：海上风电装机容量占比逐年攀升
近年来，由于我国陆上风电的建设技术已日趋成熟，国家风电发展政策逐渐向海上发电倾斜;此外，海上风电资源更为广阔。在我国东部沿海的海上，其可开发风能资源约达7.5亿千瓦，不仅资源潜力巨大且开发利用市场条件良好。
据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国海上风电市场份额稳步提升，2013年，海上风电累计装机容量为45万千瓦，仅占总体的0.58%，到2020年前三季度，增长至750万千瓦，占总体的3.36%。预计未来，海上风电市场份额将进一步提升。
——地区层面：江苏在业新成立企业数全国第一
根据企查猫的数据显示，截止2020年11月底江苏以644家在业新成立企业占据全国第一的位置，紧追其后的是山东(540家)，其次是陕西(332家)、广东(277家)和浙江(133家)。
根据企查猫的数据显示，截止2020年11月底江苏的在业新成立风电相关企业占比24.73%，其次是山东占比20.74%，再者是陕西占比12.79%。值得注意的是，CR5省区市的在业新成立风电相关企业占比达到了74%。
——产业链层面：行业集中度较高
叶片，是风电机组非常重要的部件，它决定了机组的风能转换效率。在2005年之前，叶片完全依赖进口，2005年开始，国内公司大批进入叶片赛道。
目前，我国风力发电机叶片市场企业可以分类三类，一是专业叶片生产企业，二是整机制造企业，三是外资叶片生产企业。国内主要叶片生产企业有中材科技、中复连众、时代新材等。
风电产业中游，主要是风电整机和风塔的制造商，整机(风机)是发电机组，风塔是风力发电的塔杆，上市的企业包括金风科技(整机)、明阳智能(整机)、天顺风能(风塔)、泰胜风能(风塔)等。
根据CWEA的数据显示，截止2019年底，中国风电有装机的整机制造企业近70家，累计装机容量达2.36亿千瓦。其中，金风科技累计装机容量超过5700万千瓦;其后依次为远景能源(2125万千瓦)、明阳智能(2077万千瓦)、联合动力(1995万千瓦)和华锐风电(1655万千瓦)，前五家制造企业累计装机容量占比合计为57.5%。
从市场份额来看，截止2019年底，金风科技市场份额24.3%;其后依次为远景能源(9%)、明阳智能(8.8%)、联合动力(8.4%)和华锐风电(7%)，前五家制造企业累计装机容量占比合计为57.5%。
根据CWEA的数据显示，2019年，中国风电有新增装机的整机制造企业共17家，新增装机容量2678.5万千瓦。其中，金风科技新增装机容量达到801.4万千万，其后依次为远景能源(513.8万千瓦)、明阳智能(361.1万千瓦)、运达股份(159.9万千瓦)和东方电气(130.8万千瓦)。
从市场份额来看，2019年，金风科技市场份额达到30%;其后依次为远景能源(19.2%)、明阳智能(13.5%)、运达股份(6%)和东方电气(4.9%)，前五家制造企业新增装机容量占比合计为73.4%。
目前，中国已有数十家大型企业参与千万千瓦级风电基地建设和其它风电场开发工作，另有许多中小企业也投入到中小型风电场的建设中。目前，中国风电开发商主要有4种类型：中央电力集团、中央所属的能源企业、省市自治区所属的电力或能源企业以及资、民营以及外资企业。
其中，中央电力集团在中国风电装机容量中的占比在65%左右;中央所属的能源企业其在中国累计风电装机容量和新增装机容量市场中的市场份额约在15%左右。省市自治区所属的电力或能源企业数量多，在地方拥有一定的资源，在各地风电场开发中业绩显著，它们在中国累计风电装机容量和新增装机容量市场中，约占15%左右的市场份额。港资、民营以及外资企业约占5%左右的市场份额;相对前三类开发企业，最后一类企业所进行的风电场项目较少，规模也不大。总体看，风电行业中央企与省属企业规模较大，具有较强的开拓能力。
近年新增装机容量中，五大集团占比整体呈下降趋势，其他国企和民企参与度正在提升。近年来，我国新能源发电投资回报率具有吸引力，运营环节中地方国企和民企参与度也在提升，其投资活力更强，更具发展潜力。
前景预测：“十四五”期间年均新增装机5000万千瓦以上
在2020年10月14日，来自全球400余家风能企业的代表通过了《风能北京宣言》，其指出积极推动全球风电健康快速发展，制定科学明确的中国风电未来五年和中长期发展规划，并纳入未来“碳中和国家”建设基本方略。综合考虑资源潜力、技术进步趋势、并网消纳条件等现实可行性，为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。
——以下数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国风电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
风电产业是可循环新能源产业，大力发展风电产业，对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。我国已将风电产业列为国家战略性新兴产业之一，在产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，全国风电产业实现了快速发展，已经成为全国为数不多可参与国际竞争并取得领先优势的产业。
政策规划：多层面政策出台，产业发展加速
在2016年11月，国家能源局制定了《风电发展“十三五”规划》，指出到2020年底，风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上，风电年发电量确保达到4200亿千瓦时，约占全国总发电量的6%。
从地方层面来看，第一梯队是风电累计并网容量在1000万千瓦以上的包括内蒙古、河北省、新疆维吾尔自治区(含兵团)、甘肃省、云南省和山东省6个省区市，共占比19.35%;其中内蒙古以风电累计并网容量2700万千瓦的规划排名全国第一。第二梯队是风电累计并网容量规划大于500万千瓦但是小于1000万千瓦的省区市，以山西省、宁夏回族自治区为代表的13个省区市，共占比41.94%。第三梯队是风电累计并网容量规划在500万千万以下的省区市共12个，以安徽省、广西壮族自治区为代表，占比38.71%。
发展现状：风电已累计装机容量2.23亿千瓦
——2020年前三季度累计装机容量2.23亿千瓦
2019年，我国风电装机容量达到了21005万千瓦，在全球累计风电装机容量的占比大致为32.29%，较上年上升约1个百分点。在2020年前三季度，风电三季度装机增速加快，海上风电装机增速放缓。截止2020年前三季度，中国累计装机2.23亿千瓦，同比增长12.9%;其中陆上风电累计装机2.16亿千瓦、海上风电累计装机750万千瓦。
根据GWEC的数据显示，2019年，中国新增并网装机容量为2574万千瓦，新增装机容量在全球比重为42.62%。在2020年前三季度，中国风电新增并网装机1392万千瓦，其中陆上风电新增装机1234万千瓦、海上风电新增装机158万千瓦。从新增装机分布看，中东部和南方地区占比约49%，“三北”地区占51%。
——2020年前三季度风电发电量同比增长13.8%
2008-2020年我国风力发电量逐年增长。2019年，中国风电发电大幅增长到4057亿千瓦时，同比增长10.85%;2020年上半年，全国风电发电量为3317亿千瓦时，同比增长13.8%。
——2020年新成立企业数是2013年的8.84倍
根据企查猫的数据显示，自2000年来，中国风电相关新成立企业(在业)的数量在近年来呈现大幅度攀升趋势。在2013年仅仅只有321家新成立企业，但截至2020年11月27日，2020年有2837家新成立企业，较2013年上升了8.84倍。而注册资金在1000万以上的新成立企业数在近年来呈现逐年上升趋势，在2013年仅有61家注册资金在1000万以上的新成立企业，2020年有601家新成立企业，是2013年的10倍。因此，整体来看，中国风电行业近年来发展如火如荼。
——市场结构：海上风电装机容量占比逐年攀升
近年来，由于我国陆上风电的建设技术已日趋成熟，国家风电发展政策逐渐向海上发电倾斜;此外，海上风电资源更为广阔。在我国东部沿海的海上，其可开发风能资源约达7.5亿千瓦，不仅资源潜力巨大且开发利用市场条件良好。
据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国海上风电市场份额稳步提升，2013年，海上风电累计装机容量为45万千瓦，仅占总体的0.58%，到2020年前三季度，增长至750万千瓦，占总体的3.36%。预计未来，海上风电市场份额将进一步提升。
——地区层面：江苏在业新成立企业数全国第一
根据企查猫的数据显示，截止2020年11月底江苏以644家在业新成立企业占据全国第一的位置，紧追其后的是山东(540家)，其次是陕西(332家)、广东(277家)和浙江(133家)。
根据企查猫的数据显示，截止2020年11月底江苏的在业新成立风电相关企业占比24.73%，其次是山东占比20.74%，再者是陕西占比12.79%。值得注意的是，CR5省区市的在业新成立风电相关企业占比达到了74%。
——产业链层面：行业集中度较高
叶片，是风电机组非常重要的部件，它决定了机组的风能转换效率。在2005年之前，叶片完全依赖进口，2005年开始，国内公司大批进入叶片赛道。
目前，我国风力发电机叶片市场企业可以分类三类，一是专业叶片生产企业，二是整机制造企业，三是外资叶片生产企业。国内主要叶片生产企业有中材科技、中复连众、时代新材等。
风电产业中游，主要是风电整机和风塔的制造商，整机(风机)是发电机组，风塔是风力发电的塔杆，上市的企业包括金风科技(整机)、明阳智能(整机)、天顺风能(风塔)、泰胜风能(风塔)等。
根据CWEA的数据显示，截止2019年底，中国风电有装机的整机制造企业近70家，累计装机容量达2.36亿千瓦。其中，金风科技累计装机容量超过5700万千瓦;其后依次为远景能源(2125万千瓦)、明阳智能(2077万千瓦)、联合动力(1995万千瓦)和华锐风电(1655万千瓦)，前五家制造企业累计装机容量占比合计为57.5%。
从市场份额来看，截止2019年底，金风科技市场份额24.3%;其后依次为远景能源(9%)、明阳智能(8.8%)、联合动力(8.4%)和华锐风电(7%)，前五家制造企业累计装机容量占比合计为57.5%。
根据CWEA的数据显示，2019年，中国风电有新增装机的整机制造企业共17家，新增装机容量2678.5万千瓦。其中，金风科技新增装机容量达到801.4万千万，其后依次为远景能源(513.8万千瓦)、明阳智能(361.1万千瓦)、运达股份(159.9万千瓦)和东方电气(130.8万千瓦)。
从市场份额来看，2019年，金风科技市场份额达到30%;其后依次为远景能源(19.2%)、明阳智能(13.5%)、运达股份(6%)和东方电气(4.9%)，前五家制造企业新增装机容量占比合计为73.4%。
目前，中国已有数十家大型企业参与千万千瓦级风电基地建设和其它风电场开发工作，另有许多中小企业也投入到中小型风电场的建设中。目前，中国风电开发商主要有4种类型：中央电力集团、中央所属的能源企业、省市自治区所属的电力或能源企业以及资、民营以及外资企业。
其中，中央电力集团在中国风电装机容量中的占比在65%左右;中央所属的能源企业其在中国累计风电装机容量和新增装机容量市场中的市场份额约在15%左右。省市自治区所属的电力或能源企业数量多，在地方拥有一定的资源，在各地风电场开发中业绩显著，它们在中国累计风电装机容量和新增装机容量市场中，约占15%左右的市场份额。港资、民营以及外资企业约占5%左右的市场份额;相对前三类开发企业，最后一类企业所进行的风电场项目较少，规模也不大。总体看，风电行业中央企与省属企业规模较大，具有较强的开拓能力。
近年新增装机容量中，五大集团占比整体呈下降趋势，其他国企和民企参与度正在提升。近年来，我国新能源发电投资回报率具有吸引力，运营环节中地方国企和民企参与度也在提升，其投资活力更强，更具发展潜力。
前景预测：“十四五”期间年均新增装机5000万千瓦以上
在2020年10月14日，来自全球400余家风能企业的代表通过了《风能北京宣言》，其指出积极推动全球风电健康快速发展，制定科学明确的中国风电未来五年和中长期发展规划，并纳入未来“碳中和国家”建设基本方略。综合考虑资源潜力、技术进步趋势、并网消纳条件等现实可行性，为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。
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一、矿井通风设计的内容与要求 5
4.其他用风巷道的需风量计算机 14
（一）矿井通风总阻力计算原则 15
通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定.
矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。
第一章矿井通风设计的内容与要求
矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。
矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。
矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。
矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：
（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。
（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。
矿井通风设计所需要的基础资料如下：
矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。
此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）
（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；
（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；
（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；
（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；
（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。
（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。
（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。
（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。
（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。
（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。
（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。
（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。
根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。
矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。
（1）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；
（2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。
式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min
Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min
Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。
采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。
表7-4-1采煤工作面空气温度与风速对应表
采煤工作面进风流气温/℃采煤工作面风速/m•s-1
式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s；
Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2
Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。
表7-4-2采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面长度/m工作面长度风量系数Kwi
式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg；
式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；
nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。
按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：
采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。
煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。
式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min；
Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；
Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取1.5～2.0。
式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。
式中∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。
Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时去1.3。
表7-4-3各种局部通风机的额定风量
风机型号额定风量/ m3•min-1
式中nhi——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。
按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量：
各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：
按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：
式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。
各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：
发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算：
式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min；
∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw；
θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取；
ρ—空气密度，一般取1.2kg/ m3；
Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）；
Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。
表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表
采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：
但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。
按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算
式中qrhi——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。
各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。
式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min；
koi——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=1.2~1.3.
式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。
矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：
Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km
式中∑Qwt——采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qht——掘进工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qrt——硐室所需风量之和，m3/min；
∑Qot——其他用风地点所需风量之和，m3/min。
km——矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取1.15~1.25。
（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。
（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。
对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。
在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。
在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。
为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（扩建矿井乘以1.15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。
通风容易时期总阻力 hme=（1.1～1.15）hfe
通风困难时期总阻力 hmd=（1.1～1.15）hfd
第一节矿井通风设备是指主要通风机和电动机。
（1）矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。
（2）选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。
（3）通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。
（4）进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。
由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm
式中 Qf——主要通风机的工作风量，m3/s；
K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1，箕斗井做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。
通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压：
通产离心式通风机提供的大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：
容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN
困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN
时期节点序号巷道名称支护形式 a/
通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，通风机有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压HN；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。
根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。
因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。
在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。
根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。
1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。
Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs
或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt
式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率；
当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为
当Nmin<0.6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为
初期 Nemin=•ke/（ηeηtr）
后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。
式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1.1～1.2
ηe——电动机效率，ηe=0.9～0.94（大型电动机取较高值）
ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=0.95。
电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。
吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。
吨煤通风成本主要包括下列费用：
吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：
式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算：
通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，
E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量；
ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在0.9～0.95范围内选取。
通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。
包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为：
式中 C——材料消耗总费用，元/a。
矿井通风工作人员，每年工资总额为A（元），则一吨煤的工资费用W4为
5.专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费
6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6
三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
(1)矿井通风与安全作者：何廷山 2009
(2)煤矿开采技术专业及专业群教材作者喻晓峰刘其志
