1、1電話：電話箱：郵箱：QWS礦井通風技術測定及系統優化礦井通風技術測定及系統優化21.1.礦井通風基礎理論礦井通風基礎理論2.2.礦井通風阻力測定礦井通風阻力測定3.3.主要通風機性能測定主要通風機性能測定4.4.通風系統優化通風系統優化礦井通風技術測定及系統優化礦井通風技術測定及系統優化3一、礦井通風基礎理論一、礦井通風基礎理論（一）空氣的主要物理參數（一）空氣的主要物理參數1. 溫度溫度 t攝氏溫度數，攝氏溫度數， ；T華氏溫度數，華氏溫度數，K2 .空氣壓力空氣壓力 1Pa=1N/m2，1 mmH2O=9.81 Pa，1毫巴（毫巴（mb）=100 Pa 1atm

2、 =760mmHg=10332.3mmH2O=101325Pa=1013.25 mb 1atm（標準大氣壓標準大氣壓） =1.033at（工程大氣壓）（工程大氣壓） 1MPa=103 kPa=106 Pa 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T. Tt273 154（一）空氣的主要物理參數（一）空氣的主要物理參數3.空氣密度空氣密度 kg/m3 P空氣的絕對壓力，空氣的絕對壓力，Pa； t空氣的干球溫度，空氣的干球溫度，； Ps 在溫度為在溫度為t時飽和水蒸氣的分壓力，時飽和水蒸氣的分壓力，Pa； 空氣的相對濕度，空氣的相對濕度， =01。可見，相

3、對濕度越大，。可見，相對濕度越大，濕空氣的密度越小。濕空氣的密度越小。 工程實踐中可以有：工程實踐中可以有：0.3780.0034841273.15SPPtP00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T0.003458PT5（一）空氣的主要物理參數（一）空氣的主要物理參數3.空氣密度空氣密度 在物理學中，把壓力為在物理學中，把壓力為1標準大氣壓標準大氣壓（1atm）、溫）、溫度為度為0、相對濕度為、相對濕度為0的狀態稱為標準狀態，這時空的狀態稱為標準狀態，這時空氣的密度是氣的密度是1.293 kg/m3。而在礦井通風學中，把壓力。而在礦井通風學中，把壓力為為1標準大氣壓標準大氣壓（

4、1atm）、溫度為）、溫度為20、相對濕度為、相對濕度為60%的狀態稱為標準狀態，這時空氣的密度是的狀態稱為標準狀態，這時空氣的密度是1.2kg/m3，礦井通風工程中，所有參數都要換算成這，礦井通風工程中，所有參數都要換算成這一標準狀態下進行計算。一標準狀態下進行計算。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T6（二）風流的能量與壓力（二）風流的能量與壓力1. 靜壓能靜壓能靜壓靜壓 空氣分子作無規則的熱運動時所具有的分子動能中一部分轉空氣分子作無規則的熱運動時所具有的分子動能中一部分轉化為能夠對外做功的機械能化為能夠對外做功的機械能叫靜壓能叫靜壓能，用，用EP表示（表示（J/ m

5、3）。）。空氣分子撞擊到器壁上，就會有力的效應，這種單位面積上的空氣分子撞擊到器壁上，就會有力的效應，這種單位面積上的力的效應稱為靜壓力，簡稱靜壓，以力的效應稱為靜壓力，簡稱靜壓，以P表示，單位為表示，單位為N/m2，即，即Pa。在礦井通風學中，壓力的概念與物理學中的壓強相同，。在礦井通風學中，壓力的概念與物理學中的壓強相同，即單位面積上受到的垂直作用力，靜壓力即為單位體積空氣的即單位面積上受到的垂直作用力，靜壓力即為單位體積空氣的靜壓能。靜壓能。靜壓的特點：靜壓的特點： 無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力；無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力； 風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于

6、作用面；風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面； 風流靜壓的大小（可以用儀表測量）反映了單位體積風流所具風流靜壓的大小（可以用儀表測量）反映了單位體積風流所具有的能夠對外作功的靜壓能的多少。如說風流的壓力為有的能夠對外作功的靜壓能的多少。如說風流的壓力為101332Pa，則指風流，則指風流1m3風流具有風流具有101332J的靜壓能。的靜壓能。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T7（二）風流的能量與壓力（二）風流的能量與壓力2. 重力位能重力位能 物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置不同而具有物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置不同而具有的一種能量稱為重

7、力位能，用的一種能量稱為重力位能，用EPO表示。重力位能是一個相對概表示。重力位能是一個相對概念，其計算應有一個參照基準。念，其計算應有一個參照基準。所以沒有所以沒有“位壓位壓”這一概念。這一概念。位能的特點：位能的特點： 位能是相對某一基準面而具有的能量，它隨所選基準面的變化而位能是相對某一基準面而具有的能量，它隨所選基準面的變化而變化。但位能差為定值。變化。但位能差為定值。 位能是一種潛在的能量，它在本處對外無力的效應，即不呈現壓位能是一種潛在的能量，它在本處對外無力的效應，即不呈現壓力，故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。力，故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。 位能和靜壓能可以相互轉化

8、，在進行能量轉化時遵循能量守恒定位能和靜壓能可以相互轉化，在進行能量轉化時遵循能量守恒定律。律。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T1 212poEgdZ8（二）風流的能量與壓力（二）風流的能量與壓力3. 動能動能動壓動壓 單位體積流體作宏觀運動（即定向流動）時所具有的那部分能量單位體積流體作宏觀運動（即定向流動）時所具有的那部分能量稱為動能，用稱為動能，用Ev表示，單位為表示，單位為J/ m3，其動能轉化所顯現的壓力，其動能轉化所顯現的壓力稱為動壓或速壓。稱為動壓或速壓。通常情況下，以某斷面平均速壓來研究井巷空氣流動規律。通常情況下，以某斷面平均速壓來研究井巷空氣流動規律

9、。動壓的特點：動壓的特點： 只有作定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。只有作定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。 動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大（即動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大（即流動方向上的動壓真值）；當作用面與流動方向有夾角時，其感流動方向上的動壓真值）；當作用面與流動方向有夾角時，其感受到的動壓值將小于動壓真值。受到的動壓值將小于動壓真值。 在同一流動斷面上，由于風速分布的不均勻性，各點的風速不相在同一流動斷面上，由于風速分布的不均勻性，各點的風速不相等，所以其動壓值不等。等，所以其動壓值不等。 某斷面動壓即為該斷面平均風

10、速計算值。某斷面動壓即為該斷面平均風速計算值。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T212h9（三）風流點壓力及其相互關系（三）風流點壓力及其相互關系 1.概念概念 風流點壓力是指某測點單位體積空氣所具有的總能風流點壓力是指某測點單位體積空氣所具有的總能量，即壓力。它包括量，即壓力。它包括靜壓能靜壓能、動壓能動壓能、位能位能，其中風流，其中風流的靜壓和動壓之和稱為的靜壓和動壓之和稱為全壓全壓。相對于絕對真空的壓力稱。相對于絕對真空的壓力稱為為絕對壓力絕對壓力，相對于當時當地大氣壓力的壓力稱為，相對于當時當地大氣壓力的壓力稱為相對相對壓力壓力。 Pt=Ps+hvht=Pt-P0

11、hs=Ps-P000exp()gZPPR T00exp()gZPPR T10（三）風流點壓力及其相互關系（三）風流點壓力及其相互關系 2.關系關系在抽出段：在抽出段： hs=Ps-P0= P0-Ps ht=Pt-P0=Ps+ hv -P0 = P0-Pt=P0-（Ps+ hv）= hs- hv 在壓入段：在壓入段： hs=Ps-P0= Ps-P0 ht=Pt-P0= Ps+ hv -P0 = Pt-P0=Ps+ hv-P0= hs+ hv00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T11（三）風流點壓力及其相互關系（三）風流點壓力及其相互關系 00exp()gZPPR T00exp(

12、)gZPPR T真空(0)P0sahhtahvasaPPtavbhsbhhtbsbPtbP風機AB+-htahsahvavbh-+htbhsb真空(0)P0sahhtahvasaPPtavbhsbhhtbsbPtbP12（四）礦井通風能量方程（四）礦井通風能量方程 22121 12 2121122RmthPPgZZH12212112221122tPPgdZH 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T2121=mgdZZZg一 般 取 ：（）13（四）礦井通風能量方程（四）礦井通風能量方程 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T3關于能量方程使用的幾點說明關于能

13、量方程使用的幾點說明意義：表示意義：表示1m3空氣由空氣由1斷面流向斷面流向2斷面的過程中所消耗斷面的過程中所消耗的能量（通風阻力），等于流經的能量（通風阻力），等于流經1、2斷面間空氣總機械能斷面間空氣總機械能（靜壓能、動壓能和位能）的變化量。（靜壓能、動壓能和位能）的變化量。風流流動必須是穩定流，即斷面上的參數不隨時間的變風流流動必須是穩定流，即斷面上的參數不隨時間的變化而變化；所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。化而變化；所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。風流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的風流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風流方向時，應用始末兩斷

14、面上的總能量來地方。在判斷風流方向時，應用始末兩斷面上的總能量來進行，而不能只看其中的某一項。如不知風流方向，列能進行，而不能只看其中的某一項。如不知風流方向，列能量方程時，應先假設風流方向，如果計算出的能量損失量方程時，應先假設風流方向，如果計算出的能量損失（通風阻力）為正，說明假設的風流方向正確；如果為負，（通風阻力）為正，說明假設的風流方向正確；如果為負，則風流方與假設的相反。則風流方與假設的相反。14（四）礦井通風能量方程（四）礦井通風能量方程 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T3關于能量方程使用的幾點說明關于能量方程使用的幾點說明正確選擇求位能時的基準面。正確選

15、擇求位能時的基準面。 gm（Z1-Z2）是）是1、2斷面的位能差。斷面的位能差。當當1、2 斷面的標高差較大的情況下，該項數值在方程中往往占有斷面的標高差較大的情況下，該項數值在方程中往往占有很大的比重，必須準確測算。其中，關鍵是平均密度很大的比重，必須準確測算。其中，關鍵是平均密度 m的計算及基的計算及基準面的選取。準面的選取。 m的測算原則是：取測段之間的最低標高作為基準面，的測算原則是：取測段之間的最低標高作為基準面，將將12測段分為若干段，計算各測定斷面的空氣密度（測定測段分為若干段，計算各測定斷面的空氣密度（測定 P、t 、），求其幾何平均值。），求其幾何平均值。在始、末斷面間有壓源

16、時，若壓源的作用方向與風流的方向一致，在始、末斷面間有壓源時，若壓源的作用方向與風流的方向一致，則壓源為正，說明壓源對風流做功；如果兩者方向相反，則壓源為則壓源為正，說明壓源對風流做功；如果兩者方向相反，則壓源為負，壓源成為通風阻力。負，壓源成為通風阻力。應用能量方程時要注意各項單位的一致性，必須使用國際單位。應用能量方程時要注意各項單位的一致性，必須使用國際單位。 15（五）井巷通風阻力（五）井巷通風阻力 222233=88fLULULUhQQ RQSSS 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T03,1.2LURS， 稱為風阻1摩擦阻力摩擦阻力 風流在井巷中做沿程流動時，由

17、于流體層間的摩擦和流風流在井巷中做沿程流動時，由于流體層間的摩擦和流體與井巷壁間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力。體與井巷壁間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力。 稱為井巷的摩擦阻力系數，與井巷的相對糙度和空氣密度有關，稱為井巷的摩擦阻力系數，與井巷的相對糙度和空氣密度有關，單位為單位為 Ns2/m4=kg/m3;習慣上，在礦井通風工程中，將大氣壓力習慣上，在礦井通風工程中，將大氣壓力為為0.1013MPa，溫度為，溫度為t=20，相對濕度為，相對濕度為 60%的狀態稱為標準的狀態稱為標準狀態，在標準狀態下空氣密度為狀態，在標準狀態下空氣密度為1.2kg/m3 ,此時井巷的摩擦阻力系此時井巷的摩擦阻

18、力系數稱為標準值，記為數稱為標準值，記為0,當井巷中空氣密度為當井巷中空氣密度為 時：時：16（五）井巷通風阻力（五）井巷通風阻力 22=2llhRQ00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T2局部阻力局部阻力 風流在運動過程中，由于井巷斷面、方向變化以及分岔風流在運動過程中，由于井巷斷面、方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動在局部地區受到影響而遭到破或匯合等原因，使均勻流動在局部地區受到影響而遭到破壞，從而引起風流速度場分布變化并產生渦流，導致風流壞，從而引起風流速度場分布變化并產生渦流，導致風流的能量損失，這種阻力稱為局部阻力。的能量損失，這種阻力稱為局部阻力。 在實測井

19、巷通風阻力時，一般都將局部阻力包含在摩擦阻力當在實測井巷通風阻力時，一般都將局部阻力包含在摩擦阻力當中，不另行計算，但局部阻力比較明顯時，只考慮局部阻力。中，不另行計算，但局部阻力比較明顯時，只考慮局部阻力。 17（五）井巷通風阻力（五）井巷通風阻力 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T3礦井總風阻礦井總風阻 井巷通風系統中，風流一般都處于完全紊流狀態，摩擦阻力與井巷通風系統中，風流一般都處于完全紊流狀態，摩擦阻力與局部阻力均與風量的平方成正比，對于特定井巷，當空氣密度不變局部阻力均與風量的平方成正比，對于特定井巷，當空氣密度不變時，其風阻時，其風阻R值基本上為定值。在礦井

20、通風系統中，地面大氣從進值基本上為定值。在礦井通風系統中，地面大氣從進風井進入井下，沿井巷流動，直到風硐由主要通風機排出，沿途要風井進入井下，沿井巷流動，直到風硐由主要通風機排出，沿途要克服各段井巷的通風阻力。從進風井口到主要通風機入口，把順序克服各段井巷的通風阻力。從進風井口到主要通風機入口，把順序連接的各段井巷的通風阻力累加起來，就得到礦井通風總阻力連接的各段井巷的通風阻力累加起來，就得到礦井通風總阻力HR。若礦井在該主要通風機負責的這一系統中總風量為若礦井在該主要通風機負責的這一系統中總風量為Q，則本系統的，則本系統的總風阻總風阻R= HR/Q2。 顯然，顯然，R是反映礦井通風難易程度的

21、一個指標，是反映礦井通風難易程度的一個指標，R值越大，礦井值越大，礦井通風越困難，反之則較容易。對于礦井某一個通風系統，其總風阻通風越困難，反之則較容易。對于礦井某一個通風系統，其總風阻受風網結構、井巷風阻、風量分配等多種因素影響。受風網結構、井巷風阻、風量分配等多種因素影響。 18（五）井巷通風阻力（五）井巷通風阻力 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T4等積孔等積孔 習慣上，常用礦井等積孔來形象地描述礦井通風難易習慣上，常用礦井等積孔來形象地描述礦井通風難易程度。假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積為程度。假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積為A（m2）的孔口，

22、當孔口通過的風量等于礦井風量）的孔口，當孔口通過的風量等于礦井風量Q，而孔，而孔口兩側的風壓差等于該礦井通風系統的總阻力口兩側的風壓差等于該礦井通風系統的總阻力HR時，則時，則稱該礦井通風系統的等積孔為稱該礦井通風系統的等積孔為A（ m2 ）。）。A與、與、R、Q存存在下列關系：在下列關系： 顯然，顯然，A值越大，表明值越大，表明R值越小，礦井通風越容易，反之越難。值越小，礦井通風越容易，反之越難。礦井通風系統等積孔是針對某一風機負責的通風系統而言的，計算礦井通風系統等積孔是針對某一風機負責的通風系統而言的，計算時，是從進風井經井下系統至該風機入口的總通風阻力，風量時，是從進風井經井下系統至該

23、風機入口的總通風阻力，風量Q應應是該風機所負責通風的井下總回風量（不應該包含風機房附近的地是該風機所負責通風的井下總回風量（不應該包含風機房附近的地面漏風量）。面漏風量）。 1.191.19RQAHR19（六）礦井通風動力（六）礦井通風動力 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T1概念概念 克服礦井通風阻力的能量或壓力，稱為通風動力。通風克服礦井通風阻力的能量或壓力，稱為通風動力。通風機提供的機提供的機械風壓機械風壓和由于通風回路中各井巷空氣密度不同和由于通風回路中各井巷空氣密度不同而形成的而形成的自然風壓自然風壓都是礦井通風動力。都是礦井通風動力。2.關系關系 通風機裝置全

24、壓是通風機裝置對空氣作功時消耗于每通風機裝置全壓是通風機裝置對空氣作功時消耗于每1空氣的能空氣的能量。在抽出式礦井中，存在以下關系：量。在抽出式礦井中，存在以下關系：Hft通風機裝置的全壓，通風機裝置的全壓，Pa；Hfs通風機裝置的靜壓，通風機裝置的靜壓，Pa；hv通風機擴散器出口速壓，通風機擴散器出口速壓，Pa；HN礦井通風系統的自然風壓礦井通風系統的自然風壓;Nft、Nfs 通風機裝置全壓功率通風機裝置全壓功率 和靜壓功率和靜壓功率331010ftNRftfsfsNRftftffsfsfHHHhHHhHHHNH QNH Q20（六）礦井通風動力（六）礦井通風動力 00exp()gZPPR

25、T00exp()gZPPR T3風機房水柱計的含義風機房水柱計的含義 在抽出式礦井中，通常在風機入風口斷面在抽出式礦井中，通常在風機入風口斷面2布置測壓管，布置測壓管，通過通過U型水柱計測量該斷面風流的絕對靜壓與風硐外大氣型水柱計測量該斷面風流的絕對靜壓與風硐外大氣壓壓P0的差值，水柱計讀數的差值，水柱計讀數hs2即是該斷面風流的相對靜壓，即是該斷面風流的相對靜壓，設斷面設斷面2的平均風速為的平均風速為v，則，則:hv2水柱計承壓口斷面的平均動壓，水柱計承壓口斷面的平均動壓，Pa；Hfs通風機裝置的靜壓，通風機裝置的靜壓，Pa；HR礦井通風系統的總阻力礦井通風系統的總阻力，Pa；HN礦井通風系

26、統的自然風壓礦井通風系統的自然風壓;由于礦井自然風壓、風機入風口斷面風流的平均動壓的數值一般都由于礦井自然風壓、風機入風口斷面風流的平均動壓的數值一般都比較小，有時可認為風機房水柱計讀數近似等于礦井通風阻力。比較小，有時可認為風機房水柱計讀數近似等于礦井通風阻力。22222222 222 21212+hfsssRfsNSNhHhhhHHHhH21（六）礦井通風動力（六）礦井通風動力 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T3風機房水柱計的含義風機房水柱計的含義 通過風柱房水柱計讀數可監視礦井通風的基本情況，當突然縮小通過風柱房水柱計讀數可監視礦井通風的基本情況，當突然縮小時，表

27、明井下主要風門已打開，出現了風流短路，如果突然減小接時，表明井下主要風門已打開，出現了風流短路，如果突然減小接近近0，表明風機房附近地面風門被打開（防爆門或檢查門）。若突，表明風機房附近地面風門被打開（防爆門或檢查門）。若突然增大，說明井下主要巷道出現了冒頂或風硐內閘門已掉下，另外，然增大，說明井下主要巷道出現了冒頂或風硐內閘門已掉下，另外，井下發生瓦斯爆炸或明火火災時，風機房水柱計讀數也會發生較大井下發生瓦斯爆炸或明火火災時，風機房水柱計讀數也會發生較大幅度的變化，因此，幅度的變化，因此，主要通風機房必須安設水柱計主要通風機房必須安設水柱計，作為通風管理，作為通風管理的重要參考依據。的重要參

28、考依據。 在抽出式通風的礦井中，為減少風機出口的動能損失，必須安裝在抽出式通風的礦井中，為減少風機出口的動能損失，必須安裝擴散器。通常將外接擴散器看作通風機裝置的組成部分，總稱為通擴散器。通常將外接擴散器看作通風機裝置的組成部分，總稱為通風機裝置，通風機裝置的全壓為擴散器出口與風機入口兩斷面間風風機裝置，通風機裝置的全壓為擴散器出口與風機入口兩斷面間風流的全壓之差。流的全壓之差。22（六）礦井通風動力（六）礦井通風動力 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T4關于自然風壓的計算關于自然風壓的計算 （在（在5號點裝風機）號點裝風機） 1 51 22 33 44 51234221

29、51 15 5234501234220551 15 512345255 5255 5hhhhh11()2211()221212RrrrrrsfsNfssNHPPgdZgdZgdZgdZPgdZPgdZgdZgdZgdZhgdZHHHhHg 0134124503052523dZgdZgdZgdZgdZgdZgdZgdZgdZ102345dZdZZ冬 季夏 季1223（七）通風網路中風量分配（七）通風網路中風量分配 1212n12n=h +h +h=R +R +RnQQQQhRLLL串串串12n12n2212=Q +Q +Q=h =h =h1=1110nfNQhhRQRRRhHhLLL并并并并并以

30、上計算公式中，當各分支的位能差不相等，或分支中存在風機等通風動力時，并聯風網中各分支的阻力不相等、風阻和等積孔的計算公式不成立。這時公式應該為：（+）00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T1222112212221122nfQQQR QR QQQQR QR Qhh無自然風壓和風機時有自然風壓和風機時24（八）通風機特性曲線圖（八）通風機特性曲線圖 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T25二、通風阻力測定二、通風阻力測定（一）測定原理及方法（一）測定原理及方法 1.氣壓計法：在同一時間測定氣壓計法：在同一時間測定1、2兩點的所有參數，兩點的所有參數， 求求h

31、r1-2。2.壓差計法：用壓差計結合膠皮管，測定壓差計法：用壓差計結合膠皮管，測定1、2兩斷面之兩斷面之間的勢能差，求間的勢能差，求hr1-2。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T2211 2121122222121122m12221 21122121=()21=2rhPPgdZPPg ZZh 26（一）測定原理及方法（一）測定原理及方法1.氣壓計法：在同一時間測定氣壓計法：在同一時間測定1、2兩點的所有參數，兩點的所有參數， 求求hr1-2。 （1）同步法：在同一時刻，分別測定）同步法：在同一時刻，分別測定1、2兩斷面的參數。兩斷面的參數。（2）基點法：即在井下某固定地點

32、用兩臺精密氣壓計在同一時）基點法：即在井下某固定地點用兩臺精密氣壓計在同一時刻讀取風流的絕對靜壓，然后將儀器同時打入刻讀取風流的絕對靜壓，然后將儀器同時打入“壓差壓差”位置，位置，其中一臺儀器在基點每隔其中一臺儀器在基點每隔5分鐘讀一次數據，記錄基點壓力的分鐘讀一次數據，記錄基點壓力的變化情況，用另一臺儀器測定各測點與基點風流的靜壓差，同變化情況，用另一臺儀器測定各測點與基點風流的靜壓差，同時準確記錄測定時間，以便校正。時準確記錄測定時間，以便校正。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T2211 2121 122222121 122m12121=()2rhPPgdZPPg Z

33、Z 27（一）測定原理及方法（一）測定原理及方法（2）基點法：）基點法：1號儀器在基點每隔號儀器在基點每隔5min讀一次數據，記錄基點壓讀一次數據，記錄基點壓力的變化情況，力的變化情況，2號儀器測定各測點與基點風流的靜壓差。號儀器測定各測點與基點風流的靜壓差。 實際上，可以將實際上，可以將2號儀器在井下每一點測的數值都換算成兩臺號儀器在井下每一點測的數值都換算成兩臺儀器都在基點測定那一時刻的數值：儀器都在基點測定那一時刻的數值： 式中：式中：Pii點的絕對靜壓；點的絕對靜壓； P0基點的絕對靜壓基點的絕對靜壓 P0,0基點起始壓差；基點起始壓差； P0,i測定測定i點壓差點壓差Pi時時基點壓差

34、；基點壓差；121,22,20,10,1120,10,11,22,21 21b2()b()ababababPPPPPPPPPPPP 2、兩測點的絕對壓力差，mmH O號儀器在a、 時刻基點的讀數式中：-、。號儀器在a、 時刻分別在1、2兩點、的讀數。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T00,00,()iiiPPPPP 28（一）測定原理及方法（一）測定原理及方法2.壓差計法壓差計法 優點：壓差計讀數準確反映了兩風流斷面優點：壓差計讀數準確反映了兩風流斷面1、2處風流在同處風流在同一時刻的勢能差，解決了用氣壓計法測定時難以解決的同時性一時刻的勢能差，解決了用氣壓計法測定時難以

35、解決的同時性問題；其次，無需直接進行井巷標高的測量，只要保證膠皮管問題；其次，無需直接進行井巷標高的測量，只要保證膠皮管承壓孔承受被測風流斷面空氣的靜壓，皮托管在該斷面的具體承壓孔承受被測風流斷面空氣的靜壓，皮托管在該斷面的具體位置對測定結果無太大影響。速壓差通常較小，空氣密度的測位置對測定結果無太大影響。速壓差通常較小，空氣密度的測定精度對井巷通風阻力的測定精度影響也較小，故對用以求算定精度對井巷通風阻力的測定精度影響也較小，故對用以求算空氣密度的絕對空氣壓力的精度要求也不是特別嚴格。空氣密度的絕對空氣壓力的精度要求也不是特別嚴格。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T22

36、11 2121 1222221 21 122121=2rhPPgdZh 29（二）測定注意事項（二）測定注意事項1.壓差計法壓差計法 （1）必須保證膠皮管承壓孔承受被測風流斷面空氣的絕對靜）必須保證膠皮管承壓孔承受被測風流斷面空氣的絕對靜壓。為此，需在被測斷面處將膠皮管與皮托管的靜壓管相連接，壓。為此，需在被測斷面處將膠皮管與皮托管的靜壓管相連接，持皮托管的人應將皮托管伸向井巷中部，避免皮托管處于局部持皮托管的人應將皮托管伸向井巷中部，避免皮托管處于局部渦流區，保證皮托管的靜壓孔處于穩定的壓力區域。渦流區，保證皮托管的靜壓孔處于穩定的壓力區域。 （2）必須保證膠皮管連接嚴密不漏氣，并保證管路暢

37、通。為）必須保證膠皮管連接嚴密不漏氣，并保證管路暢通。為此，測定前必須對所有膠皮管進行氣密性檢查，發現問題及時此，測定前必須對所有膠皮管進行氣密性檢查，發現問題及時處理。用于連接各段膠皮管之間的連接管接頭必須嚴密，連接處理。用于連接各段膠皮管之間的連接管接頭必須嚴密，連接后必須用膠布密封好，防止漏氣，防止脫落。必須經常檢查膠后必須用膠布密封好，防止漏氣，防止脫落。必須經常檢查膠皮管的通氣性能，發現管路中有積水時必須處理干凈，測定過皮管的通氣性能，發現管路中有積水時必須處理干凈，測定過程中要避免管路堵塞，膠管不能拐死彎，不能過度拉伸或壓扁。程中要避免管路堵塞，膠管不能拐死彎，不能過度拉伸或壓扁。

38、00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T30（二）測定注意事項（二）測定注意事項 （3）在與壓差計聯接前，應用打氣筒對膠皮管打氣，其目的）在與壓差計聯接前，應用打氣筒對膠皮管打氣，其目的一是為了保證膠皮管中空氣狀態參數基本與被測井巷中空氣狀一是為了保證膠皮管中空氣狀態參數基本與被測井巷中空氣狀態參數一致，二是為了避免膠管中存在積水或堵塞，打氣時氣態參數一致，二是為了避免膠管中存在積水或堵塞，打氣時氣壓不宜過大，防止膠管脫落，打氣后需等一段時間，保證管內壓不宜過大，防止膠管脫落，打氣后需等一段時間，保證管內外空氣達到熱平衡。外空氣達到熱平衡。 （4）保證壓差計能正常工作，壓差計放

39、置一定要水平。每次）保證壓差計能正常工作，壓差計放置一定要水平。每次測定前都要進行儀器的氣敏性檢查，若發現有氣路不通、存在測定前都要進行儀器的氣敏性檢查，若發現有氣路不通、存在氣泡或存在漏氣現象時，必須立即處理，保證其正常工作氣泡或存在漏氣現象時，必須立即處理，保證其正常工作。 （5）測定大氣壓力的氣壓計必須能正常工作，干濕球溫度計）測定大氣壓力的氣壓計必須能正常工作，干濕球溫度計必須按要求操作，保證不受人體溫度等熱源的影響。測風速用必須按要求操作，保證不受人體溫度等熱源的影響。測風速用的風表必須經過校正，測風員必須按測風的操作規程操作，每的風表必須經過校正，測風員必須按測風的操作規程操作，每

40、個斷面必須連續測定三次，三次測定值誤差應不超過個斷面必須連續測定三次，三次測定值誤差應不超過5%。井。井巷斷面各參數測定準確。巷斷面各參數測定準確。 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T31（二）測定注意事項（二）測定注意事項 （6）斷面一般應選擇在風流穩定的區域，人員離被測斷面必）斷面一般應選擇在風流穩定的區域，人員離被測斷面必須有足夠的距離，以免影響壓差的測定和風速的測定。測風斷須有足夠的距離，以免影響壓差的測定和風速的測定。測風斷面與測壓差時皮托管所在斷面必須一一對應，風速測定盡量在面與測壓差時皮托管所在斷面必須一一對應，風速測定盡量在較短的時間內完成，以免測風與測壓

41、差的時間不對應。測定過較短的時間內完成，以免測風與測壓差的時間不對應。測定過程中與被測井巷相關的井巷通風設施必須保持一定的穩定性，程中與被測井巷相關的井巷通風設施必須保持一定的穩定性，如遇特殊情況，必須作好詳細的記錄。如遇特殊情況，必須作好詳細的記錄。 （7）測點附近存在分岔時，應對各分支的風量進行測定。雖）測點附近存在分岔時，應對各分支的風量進行測定。雖有關資料標明，風量有關資料標明，風量=風速風速 （實測斷面積（實測斷面積-0.4）進行計算，但）進行計算，但實際上，由于測壓時皮托管所在斷面無人的干擾，故計算時，實際上，由于測壓時皮托管所在斷面無人的干擾，故計算時，風速應按實測風量除以實測斷

42、面積進行計算。風速應按實測風量除以實測斷面積進行計算。 （8）參加人員事先需進行系統的培訓。測定過程中應聽從統）參加人員事先需進行系統的培訓。測定過程中應聽從統一的指揮，發現問題及時匯報。一的指揮，發現問題及時匯報。 （9）每天下井時，都同時測定副井井口、井底的絕對大氣壓）每天下井時，都同時測定副井井口、井底的絕對大氣壓力和干濕球溫度，并對主要通風機房的水柱計讀數作好記錄。力和干濕球溫度，并對主要通風機房的水柱計讀數作好記錄。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T32（二）測定注意事項（二）測定注意事項2.氣壓計法氣壓計法 P1/P2的測定地點必須同的測定地點必須同Z1/Z2

43、的測定地點嚴格而準確的測定地點嚴格而準確地對應。為保證在同一時刻測定始末兩點的風流的絕地對應。為保證在同一時刻測定始末兩點的風流的絕對靜壓，采用基點法對各測點進行校正，即在井下某對靜壓，采用基點法對各測點進行校正，即在井下某固定地點用兩臺精密氣壓計在同一時刻讀取風流的絕固定地點用兩臺精密氣壓計在同一時刻讀取風流的絕對靜壓，然后將儀器同時打入對靜壓，然后將儀器同時打入“壓差壓差”位置，其中一位置，其中一臺儀器在基點每隔臺儀器在基點每隔5min讀一次數據，記錄基點壓力的讀一次數據，記錄基點壓力的變化情況，用另一臺儀器測定各測點與基點風流的靜變化情況，用另一臺儀器測定各測點與基點風流的靜壓差，同時準

44、確記錄測定時間，以便校正。壓差，同時準確記錄測定時間，以便校正。 其它注意事項參考壓差計法。其它注意事項參考壓差計法。數據處理程序詳見相關軟件數據處理程序詳見相關軟件00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T33（三）測定報告編制（三）測定報告編制第一部分第一部分 礦井通風阻力測定礦井通風阻力測定一、測定方案一、測定方案1.測定方法的選取測定方法的選取2.壓差計法的測定原理及注意事項壓差計法的測定原理及注意事項3.氣壓法測定注意事項氣壓法測定注意事項4. 通風阻力測定線路通風阻力測定線路二、有關參數測定的原始記錄和數據處理二、有關參數測定的原始記錄和數據處理1.各測點參數匯總各測

45、點參數匯總2.各測段參數匯總表各測段參數匯總表3.有關數據處理方法的說明有關數據處理方法的說明4.各典型井巷的百米風阻各典型井巷的百米風阻R100值和摩擦阻力系數值和摩擦阻力系數值值5.通風阻力測定結果分析通風阻力測定結果分析三、礦井通風系統分析三、礦井通風系統分析 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T34三、主要通風機性能測定三、主要通風機性能測定（一）測定方法：分（一）測定方法：分停產法停產法和和地面短路法地面短路法 新型軸流式風機采用變葉片角度反風或者反轉反風，風硐新型軸流式風機采用變葉片角度反風或者反轉反風，風硐附近無地面短路進風口，無法采用不停產法進行風機性能測試

46、附近無地面短路進風口，無法采用不停產法進行風機性能測試的條件。故必須專門停產進行風機性能測定。的條件。故必須專門停產進行風機性能測定。 為確保安全生產，提前做好安全準備工作，最好井下全部為確保安全生產，提前做好安全準備工作，最好井下全部停產，嚴禁人員入井。對于采取區域式通風系統的，若個系統停產，嚴禁人員入井。對于采取區域式通風系統的，若個系統相互影響較小，可以對被測定風機所負擔的井下通風進行區域相互影響較小，可以對被測定風機所負擔的井下通風進行區域性停電，并派瓦斯檢查員在井下相關區域設置安全崗哨，嚴防性停電，并派瓦斯檢查員在井下相關區域設置安全崗哨，嚴防人員進入受管制的區域。對于其它仍保持正常

47、生產的區域，為人員進入受管制的區域。對于其它仍保持正常生產的區域，為確保安全，由瓦檢員負責檢查進風大巷的瓦斯濃度，一旦瓦斯確保安全，由瓦檢員負責檢查進風大巷的瓦斯濃度，一旦瓦斯超限，立即切斷各生產作業區的一切動力電源。對停電區域提超限，立即切斷各生產作業區的一切動力電源。對停電區域提前編制排放瓦斯的安全措施。風機性能測定完成后，立即安排前編制排放瓦斯的安全措施。風機性能測定完成后，立即安排人員下井排放瓦斯，并按有關安全措施的要求作業，嚴防瓦斯人員下井排放瓦斯，并按有關安全措施的要求作業，嚴防瓦斯事故。事故。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T35三、主要通風機性能測定三、主

48、要通風機性能測定（一）測定方法：分（一）測定方法：分停產法停產法和和地面短路法地面短路法 對于離心式風機，或者在過去老式風機的基礎上更換的新對于離心式風機，或者在過去老式風機的基礎上更換的新式軸流式風機，由于采用專用反風道反風，地面有反風進風口，式軸流式風機，由于采用專用反風道反風，地面有反風進風口，可實現地面短路進風法對備用風機進行性能測定。測定斯間，可實現地面短路進風法對備用風機進行性能測定。測定斯間，基本上不影響井下正常通風，但必須注意風機房電網的安全問基本上不影響井下正常通風，但必須注意風機房電網的安全問題，一旦因過負荷或其它原因使井下停風，必須及時通知調度題，一旦因過負荷或其它原因使

49、井下停風，必須及時通知調度室，采取緊急措施，切斷受影響區域的動力電源，迅速停止生室，采取緊急措施，切斷受影響區域的動力電源，迅速停止生產，若預計停風時間較長，必須作好撤出人員的準備。產，若預計停風時間較長，必須作好撤出人員的準備。 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR TBABABABA擴散器風機葉片閘門井筒A-A剖面B-B剖面36（二）工況調節（二）工況調節（以軸流式停產法為例）（以軸流式停產法為例） 測定測定1#風機時，先將兩臺風機都停止運轉，將兩臺風機的風機時，先將兩臺風機都停止運轉，將兩臺風機的1#、2#閘門全部打開，使閘門全部打開，使1#風機在風量盡可能大的狀態下啟動

50、。此風機在風量盡可能大的狀態下啟動。此1#風機的進風通道有二，一是從風機的進風通道有二，一是從2#風機的擴散器經風機的擴散器經2#風機及其風機及其風硐，再經風硐，再經1#風機的風硐至風機的風硐至1#風機；二是從井下經公共風硐，風機；二是從井下經公共風硐，再經再經1#風機的風硐到風機的風硐到1#風機。風機啟動后，立即測定在該工況風機。風機啟動后，立即測定在該工況下的各個參數，然后進行工況調節，每一個工況下都同時讀取下的各個參數，然后進行工況調節，每一個工況下都同時讀取各參數。工況調節的順序是，首先逐步關閉各參數。工況調節的順序是，首先逐步關閉2#風機的閘門，使風機的閘門，使1#風機的風量由大逐漸

51、變小，待風機的風量由大逐漸變小，待2#風機的閘門全部關閉后，風機的閘門全部關閉后，1#風機在井下負荷狀態下工作，然后逐步關閉風機在井下負荷狀態下工作，然后逐步關閉1#風機的閘門，直風機的閘門，直到出現喘振時立即停止到出現喘振時立即停止1#風機的運轉，完成風機的運轉，完成1#風機在某一角度風機在某一角度時的性能測定。然后改變時的性能測定。然后改變1#風機的葉片角度，按上述方法再進風機的葉片角度，按上述方法再進行另一葉片角度下該風機的性能測定。直到完成行另一葉片角度下該風機的性能測定。直到完成1#風機需要測風機需要測定的各個葉片角度下的性能曲線。定的各個葉片角度下的性能曲線。00exp()gZPP

52、R T00exp()gZPPR T37（三）參數測定（三）參數測定 在風機房水柱計承壓孔所在的在風機房水柱計承壓孔所在的A-A斷面（即風機風硐控制閘門斷面（即風機風硐控制閘門旁）四周分別打一小孔，用鋼管聯接，并聯后引出一膠管，使旁）四周分別打一小孔，用鋼管聯接，并聯后引出一膠管，使膠管內承受膠管內承受A-A斷面的平均靜壓。在風機入口集流罩處斷面的平均靜壓。在風機入口集流罩處B-B斷斷面安裝四根支撐桿，每根支撐桿上按等面積環原理安裝兩根皮面安裝四根支撐桿，每根支撐桿上按等面積環原理安裝兩根皮托管，將該斷面安設的托管，將該斷面安設的8根皮托管的全壓管用膠皮管集中聯接根皮托管的全壓管用膠皮管集中聯接

53、到一個多孔接頭中，由該多孔接頭引出一根膠管，則該膠管承到一個多孔接頭中，由該多孔接頭引出一根膠管，則該膠管承受的是受的是B-B斷面的平均全壓。將斷面的平均全壓。將B-B斷面的斷面的8根皮托管的靜壓管根皮托管的靜壓管用膠皮管集中聯接到另一個多孔接頭中，由該多孔接頭引出另用膠皮管集中聯接到另一個多孔接頭中，由該多孔接頭引出另一根膠管，則該膠管承受的是一根膠管，則該膠管承受的是B-B斷面的平均靜壓。斷面的平均靜壓。 用一只用一只U型水柱計測定型水柱計測定A-A斷面的平均相對靜壓，用另一只斷面的平均相對靜壓，用另一只U型水柱計測定型水柱計測定B-B斷面的平均相對靜壓，用一臺單管傾斜壓差斷面的平均相對靜

54、壓，用一臺單管傾斜壓差計測定計測定A-B斷面和斷面和B-B斷面的靜壓差，用另一臺單管傾斜壓差斷面的靜壓差，用另一臺單管傾斜壓差計測定計測定B-B斷面的平均速壓。測定各工況下大氣壓力斷面的平均速壓。測定各工況下大氣壓力P0、干濕、干濕球溫度及電機的球溫度及電機的I、壓、壓U、功率因數、功率因數、N和和n。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T38（四）有關參數計算（四）有關參數計算1. 空氣密度空氣密度2 .風機風量風機風量 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR TthPs15.273003458. 00222222222s22222221111()222211

55、111()()()()222111()()022k1hBArA BABABsABABBsABABABABsABABsABABsABABhPPgdzhQQhhQSSSShQSShSSQQhSSB 也可以由 斷面的動壓直接計算：由22f2h1()22BfBBQQSS39（四）有關參數計算（四）有關參數計算3.風機裝置靜壓風機裝置靜壓 4 .風機輸出功率風機輸出功率5.電機輸入功率電機輸入功率6.綜合靜壓效率綜合靜壓效率 7.在標準狀態下各參數的校正在標準狀態下各參數的校正 00exp()gZPPR T00exp()gZPPR TBfsSBHhh310fsffsNQHcos3IUNi%100iffs

56、NNs00001.21.2fffsfsfsfsfsfsQQHHNN40（五）測定報告編制（五）測定報告編制第二部分第二部分 主要通風機性能測定主要通風機性能測定1.工況調節工況調節2.參數測定參數測定3.有關參數測定的原始記錄有關參數測定的原始記錄4.有關參數計算及說明有關參數計算及說明5.關于風機性能的說明關于風機性能的說明00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T41四、通風系統優化四、通風系統優化（一）對通風系統的要求（一）對通風系統的要求 無數的事故案例表明，零星事故的發生，通常是無數的事故案例表明，零星事故的發生，通常是個人違章或思想上缺乏安全意識所致，而重大的瓦斯個人

57、違章或思想上缺乏安全意識所致，而重大的瓦斯煤塵事故和明火火災事故的發生和災情擴大，都是礦煤塵事故和明火火災事故的發生和災情擴大，都是礦井通風系統中存在重大的不安全隱患的必然結果。保井通風系統中存在重大的不安全隱患的必然結果。保證通風系統的穩定是安全生產所必須，也是通風管理證通風系統的穩定是安全生產所必須，也是通風管理的重要任務。的重要任務。 煤礦安全規程煤礦安全規程規定：礦井必須有完整的獨立通規定：礦井必須有完整的獨立通風系統。改變全礦井通風系統時，必須編制通風設計風系統。改變全礦井通風系統時，必須編制通風設計及安全措施，由企業技術負責人審批。及安全措施，由企業技術負責人審批。00exp()g

58、ZPPR T00exp()gZPPR T42（一）對通風系統的要求（一）對通風系統的要求1.基本要求基本要求 對礦井通風系統的基本要求是對礦井通風系統的基本要求是技術先進合理、安全可靠性高技術先進合理、安全可靠性高且經濟效益好且經濟效益好。具體體現在：。具體體現在： 通風系統簡單，網絡結構合理，能保質保量地向用風地點穩定通風系統簡單，網絡結構合理，能保質保量地向用風地點穩定可靠地供風。可靠地供風。 主要通風機性能與礦井通風網絡特性相匹配，主要通風機的可主要通風機性能與礦井通風網絡特性相匹配，主要通風機的可調性好、高效區寬、運行效率高、運轉費用少。調性好、高效區寬、運行效率高、運轉費用少。 具有

59、較高的防災抗災能力。不因通風系統臨時出現故障或不完具有較高的防災抗災能力。不因通風系統臨時出現故障或不完善而導致災害的發生，即使發生某種事故，可以利用現有通風善而導致災害的發生，即使發生某種事故，可以利用現有通風系統加以控制，使災變范圍縮小。系統加以控制，使災變范圍縮小。 有利于實現機械化和自動化，能適應煤炭生產的新技術、新工有利于實現機械化和自動化，能適應煤炭生產的新技術、新工藝的推廣和應用。藝的推廣和應用。 經濟效益好。主要通風機及其附屬裝置的購置和安裝費用低、經濟效益好。主要通風機及其附屬裝置的購置和安裝費用低、運行費用低，專用通風井巷少、通風井巷采用經濟斷面且維修運行費用低，專用通風井

60、巷少、通風井巷采用經濟斷面且維修費用低，局部通風機運行費用低、通風構筑物少。費用低，局部通風機運行費用低、通風構筑物少。00exp()gZPPR T00exp()gZPPR T43（一）對通風系統的要求（一）對通風系統的要求2.特別要求特別要求（1）高瓦斯礦井的通風系統）高瓦斯礦井的通風系統 易于實現分源稀釋瓦斯。易于實現分源稀釋瓦斯。 根據通風系統所確定的巷道布置，要有利于煤層瓦斯根據通風系統所確定的巷道布置，要有利于煤層瓦斯抽放和突出危險煤層的開采。抽放和突出危險煤層的開采。 應能排除采煤工作面上隅角高濃度的瓦斯，防止瓦斯應能排除采煤工作面上隅角高濃度的瓦斯，防止瓦斯局部積聚。局部積聚。