第二章第二節(jié)一部分(后)通風(fēng)

1、項(xiàng)目六 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定 任務(wù)1 測(cè)定并分析礦井通風(fēng)阻力能力目標(biāo)能力目標(biāo) 1、能組織實(shí)施礦井的通風(fēng)阻力測(cè)定工作，并提交測(cè)定報(bào)告； 2、能繪制通風(fēng)壓能圖。知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 1、能解釋阻力測(cè)定原理、并能陳述壓差計(jì)法、氣壓計(jì)法測(cè)定阻力的過程和步驟項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目六 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定礦井通風(fēng)阻力測(cè)定工作是通風(fēng)技術(shù)管理的重要內(nèi)容之一，其目的在于檢查通風(fēng)阻力的分布是否合理，某些巷道或區(qū)段的阻力是否過大，為改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，減少通風(fēng)阻力，降低礦井通風(fēng)機(jī)的電耗以及均壓防滅火提供依據(jù)。此外，通過阻力測(cè)量，還可求出礦井各類巷道的風(fēng)阻值和摩擦阻力系數(shù)值，以備通風(fēng)技術(shù)管理和通風(fēng)計(jì)算時(shí)使用。 通風(fēng)阻力的測(cè)量方法常用的有兩種

2、，一為壓差計(jì)測(cè)量法，二為氣壓計(jì)測(cè)量法。通風(fēng)阻力測(cè)定的基本內(nèi)容及要求包括以下幾個(gè)方面： 1測(cè)算井巷風(fēng)阻。井巷風(fēng)阻是反映井巷通風(fēng)特性的重要參數(shù)，很多通風(fēng)問題都和這個(gè)參數(shù)有關(guān)。只要測(cè)定出各條井巷的通風(fēng)阻力和該巷通過的風(fēng)量，就可以計(jì)算出它們的風(fēng)阻值。只要井巷斷面和支護(hù)方式不變，測(cè)一次即可；如果發(fā)生了變化，則需要重測(cè)。測(cè)風(fēng)阻時(shí)，要逐段進(jìn)行，不能趕時(shí)間，力求一次測(cè)準(zhǔn)。 2測(cè)算摩擦阻力系數(shù)。斷面形狀和支護(hù)方式不同的井巷，其摩擦阻力系數(shù)也不同。只要測(cè)出各井巷的阻力、長(zhǎng)度、凈斷面積和通過的風(fēng)量，代入公式即可計(jì)算出摩擦阻力系數(shù)。測(cè)摩擦阻力系數(shù)時(shí)，可以分段、分時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，不必測(cè)量整個(gè)巷道的阻力，但測(cè)量精度要求高。

3、 3測(cè)算通風(fēng)阻力的分布情況。為了掌握全礦井通風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布情況，應(yīng)沿著通風(fēng)阻力大的路線測(cè)定各段通風(fēng)阻力，了解整個(gè)風(fēng)路上通風(fēng)阻力分布情況。也可分成若干小段，同時(shí)測(cè)定，這樣既可以減少測(cè)定阻力的誤差，也可以節(jié)約時(shí)間。測(cè)量全礦井通風(fēng)阻力時(shí)要求連續(xù)、快速。一、通風(fēng)阻力測(cè)定的方法及步驟一、通風(fēng)阻力測(cè)定的方法及步驟 （一）測(cè)定前的準(zhǔn)備工作 1儀表和人員的準(zhǔn)備 2. 選擇測(cè)量路線和測(cè)點(diǎn) 3準(zhǔn)備記錄表格 （二）壓差計(jì)法測(cè)量通風(fēng)阻力 1測(cè)量?jī)x器 此種測(cè)量法一般是用單管傾斜壓差計(jì)作為顯示壓差的儀器，傳遞壓力用內(nèi)徑4-6mm的膠皮管，接受壓力的儀器用皮托管或靜壓管。 2測(cè)量阻力原理 圖6-1圖6-2 用單管傾斜壓差

4、計(jì)測(cè)量阻力的計(jì)算公式為： （6-1) 式中h阻單管傾斜壓差計(jì)的讀數(shù)，mm； K單管傾斜壓差計(jì)的校正系數(shù)； h動(dòng)兩斷面動(dòng)壓之差，Pa。當(dāng)1斷面的平均動(dòng)壓大于2斷面的平均動(dòng)壓時(shí)，為正值，反之，為負(fù)值。 上式同樣適用于用其它壓差計(jì)測(cè)量任意兩測(cè)點(diǎn)的通風(fēng)阻力。，動(dòng)讀阻hgKLh3井下測(cè)量步驟 1）井下測(cè)量時(shí)儀器的布置如圖6-1所示，將兩個(gè)靜壓管用三角架設(shè)于1點(diǎn)和2點(diǎn)，其尖部迎風(fēng)，管軸和風(fēng)向平行。用膠皮管將靜壓管與壓差計(jì)相連。 2）讀取壓差計(jì)的夜面讀數(shù)L讀和儀器校正系數(shù)K，記錄于附表3-3中。 3）與此同時(shí)，其他人員測(cè)量測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速、干濕球溫度、大氣壓、巷道斷面尺寸及測(cè)點(diǎn)間距，分別記錄于附表3-1、附表3-

5、2和附表3-4中。 4）當(dāng)1、2兩測(cè)點(diǎn)測(cè)完后，順著風(fēng)流方向?qū)?測(cè)點(diǎn)的靜壓管移至測(cè)點(diǎn)3，進(jìn)行與上述相同的測(cè)量工作，如此繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行，直到測(cè)完為止。 4注意事項(xiàng) 1）在傾斜巷道內(nèi)，不宜安設(shè)測(cè)點(diǎn)，始末兩點(diǎn)盡量安設(shè)在上下水平巷道內(nèi)。 2）開始測(cè)量前，用小氣筒將兩根膠皮管內(nèi)原有的空氣換成測(cè)定地點(diǎn)的空氣。 3）測(cè)回采面壓差時(shí)，儀器應(yīng)安置在運(yùn)輸平巷或回風(fēng)平巷內(nèi)、不易被運(yùn)輸干擾的地點(diǎn)，膠皮管沿工作面鋪設(shè)。如果該工作面鄰近有行人或通風(fēng)小眼，也可將膠皮管通過這些小眼鋪設(shè)。 4）測(cè)定過程中，如果壓差計(jì)出現(xiàn)異常現(xiàn)象，必須立即查明原因，排除故障，重新測(cè)定。故障可能是： (1)膠皮管因積水、污物進(jìn)入或打折而堵塞；膠皮管被

6、扎有小眼或破裂。 (2)壓差計(jì)漏氣，測(cè)壓管內(nèi)或測(cè)壓管與容器連接處有氣泡。 (3)靜壓管放置在風(fēng)流的渦流區(qū)內(nèi)。 5）在主要運(yùn)輸巷和主要回風(fēng)測(cè)定時(shí)，應(yīng)盡可能增加兩測(cè)點(diǎn)的長(zhǎng)度，以減少分段測(cè)定的積累誤差和縮短測(cè)定時(shí)間。（三）氣壓計(jì)法測(cè)量通風(fēng)阻力 用氣壓計(jì)測(cè)量通風(fēng)阻力，最核心的問題就是如何測(cè)定測(cè)點(diǎn)的空氣靜壓，測(cè)量空氣靜壓的儀器種類很多，目前在煤礦井下測(cè)定通風(fēng)阻力使用最多的是礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測(cè)儀。 1測(cè)量阻力原理 根據(jù)能量方程，氣壓計(jì)法就是通過氣壓計(jì)測(cè)出測(cè)點(diǎn)間的絕對(duì)靜壓差，再加上動(dòng)壓差和位壓差，以計(jì)算通風(fēng)阻力。 動(dòng)位靜阻hhPh21氣壓計(jì)測(cè)量通風(fēng)阻力的方法有逐點(diǎn)測(cè)定法和雙測(cè)點(diǎn)同時(shí)測(cè)定法。 1）逐點(diǎn)測(cè)定法

7、)22()(2221212211212121vvgzgzhhhhh）（）（讀讀讀讀阻 h讀1、h讀2分別為前、后測(cè)點(diǎn)的氣壓計(jì)讀數(shù)，Pa h讀1讀取時(shí)校正氣壓計(jì)的讀數(shù)，Pa； h讀2讀取時(shí)校正氣壓計(jì)的讀數(shù)，Pa； 2）雙測(cè)點(diǎn)同時(shí)測(cè)定法 它是用兩臺(tái)氣壓計(jì)（I、II號(hào)）同時(shí)放在1號(hào)測(cè)點(diǎn)定基點(diǎn)，然后將I號(hào)儀器留在1號(hào)測(cè)點(diǎn)，將II號(hào)儀器帶到2號(hào)測(cè)點(diǎn)，約定時(shí)間同時(shí)讀取兩臺(tái)儀器的讀數(shù)后，再把I號(hào)儀器移到3測(cè)點(diǎn)，II號(hào)儀器留在2測(cè)點(diǎn)不動(dòng)，再同時(shí)讀數(shù)。如此循環(huán)前進(jìn)，直到測(cè)定完畢。此法因?yàn)閮蓚€(gè)測(cè)點(diǎn)的靜壓值是同時(shí)讀取的，所以不需要進(jìn)行大氣壓變化的校正，但是測(cè)定時(shí)比較麻煩。 用氣壓計(jì)法測(cè)定通風(fēng)阻力主要以逐點(diǎn)測(cè)定法為主

8、。2井下測(cè)量步驟 1）將兩臺(tái)儀器同放于基點(diǎn)處，將電源開關(guān)撥至“通”位置，等待1520min后，按“總清”鍵，記錄基點(diǎn)絕對(duì)壓力值。 2）按“差壓”鍵，并將記憶開關(guān)撥于“記憶”位置，再將儀器的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。 3）將一臺(tái)儀器留于基點(diǎn)處測(cè)量基點(diǎn)的大氣壓力變化情況，并每逢5的倍數(shù)每隔5min記錄一次。 4）另一臺(tái)儀器沿著測(cè)量路線逐點(diǎn)測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的壓力，測(cè)定時(shí)將儀器平放于測(cè)點(diǎn)底板上，每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀數(shù)三次，也是逢5的倍數(shù)每隔5min記錄一次。 5）測(cè)定時(shí)先測(cè)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)壓力，然后測(cè)巷道斷面平均風(fēng)速和斷面尺寸，最后測(cè)溫度與濕度，分別記錄于附表3-1至附表3-4中。如此逐點(diǎn)進(jìn)行，直到將測(cè)點(diǎn)測(cè)完為止。 （四）測(cè)定方法的選擇

9、用壓差計(jì)法測(cè)量通風(fēng)阻力時(shí)，只測(cè)定壓差計(jì)讀數(shù)和動(dòng)壓差值，就可以測(cè)量出該段通風(fēng)阻力，不需要測(cè)算位壓，數(shù)據(jù)整理比較簡(jiǎn)單，測(cè)量的結(jié)果比較精確，一般不會(huì)返工，所以，在標(biāo)定井巷風(fēng)阻和計(jì)算摩擦阻力系數(shù)時(shí)，多采用壓差計(jì)法。但這種方法收放膠皮管的工作量很大，費(fèi)時(shí)較多，尤其是在回采工作面、井筒內(nèi)或者行人困難井巷及特長(zhǎng)距離巷道，不宜采用此方法。 用氣壓計(jì)法測(cè)量通風(fēng)阻力，不需要收放膠皮管和靜壓管，測(cè)定簡(jiǎn)單。由于儀器有記憶功能（礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測(cè)儀），在井下用一臺(tái)數(shù)字氣壓計(jì)就可以將阻力測(cè)量的所有參數(shù)測(cè)出，省時(shí)省力，操作簡(jiǎn)單，但位壓很難準(zhǔn)確測(cè)算，精度較差，故一般適用于無法收放膠皮管或大范圍測(cè)量礦井通風(fēng)阻力分布的場(chǎng)合。二

10、、數(shù)據(jù)處理及可靠性檢查二、數(shù)據(jù)處理及可靠性檢查 （一）測(cè)定數(shù)據(jù)的處理 資料計(jì)算與整理，是通風(fēng)阻力測(cè)定中比較重要的一項(xiàng)工作，測(cè)定數(shù)據(jù)的處理雖然較為繁瑣，但要求細(xì)致、認(rèn)真，稍有疏忽就會(huì)前功盡棄，反復(fù)多次，甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論，所以必須給予重視。 數(shù)據(jù)處理內(nèi)容主要包括平均風(fēng)速計(jì)算、空氣密度計(jì)算、井巷風(fēng)量計(jì)算、井巷相對(duì)靜壓和動(dòng)壓計(jì)算、井巷之間的通風(fēng)阻力計(jì)算、全礦井通風(fēng)阻力計(jì)算、各井巷風(fēng)阻和摩擦阻力系數(shù)計(jì)算以及礦井壓能圖的繪制等。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力h總的計(jì)算 通風(fēng)系統(tǒng)總阻力等于該系統(tǒng)從總進(jìn)風(fēng)口到總出風(fēng)口間，沿任意一條風(fēng)流路線各測(cè)段通風(fēng)阻力之和，即： h總h阻1-2+ h阻2-3+ h阻3-4+ h阻（n-n+

11、1） Pa； 將計(jì)算結(jié)果記入附表3-5和附表3-6中。 根據(jù)附表3-5和附表3-6中統(tǒng)計(jì)整理的數(shù)據(jù)，在方格紙上以巷道累計(jì)長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，分別以溫度、濕度、風(fēng)量和阻力為縱坐標(biāo)，繪制溫度、濕度、風(fēng)量和阻力曲線圖，如圖6-3。 （圖（圖6-3 6-3 阻力測(cè)量成果圖）阻力測(cè)量成果圖）壓能圖的縱坐標(biāo)表示相對(duì)總壓能的絕對(duì)值，橫坐標(biāo)表示節(jié)點(diǎn)的延展方向，圖中右側(cè)的三角形頂點(diǎn)表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。圖6-4（二）測(cè)定結(jié)果可靠性檢查 測(cè)點(diǎn)資料匯總以后，應(yīng)對(duì)全系統(tǒng)或個(gè)別地段測(cè)定結(jié)果進(jìn)行檢查校驗(yàn)。 因?yàn)閮x表精度、測(cè)定技巧的熟練程度等因素的影響，測(cè)定時(shí)總會(huì)發(fā)生這樣或那樣的誤差。如果誤差在允許范圍以內(nèi)，那么測(cè)定結(jié)果可以直接應(yīng)用

12、，如果誤差較大應(yīng)該查明原因進(jìn)行重新測(cè)量。系統(tǒng)全面地分析各種誤差的原因，比較困難，也沒有必要，但是根據(jù)通風(fēng)阻力測(cè)定的目的和要求，在測(cè)定中有目的地進(jìn)行一些校驗(yàn)測(cè)定，則是完全必要的。 1風(fēng)量的校驗(yàn) 換算成標(biāo)準(zhǔn)礦井空氣狀態(tài)下的風(fēng)量，根據(jù)“在密度不變的情況下，流進(jìn)匯點(diǎn)或閉合風(fēng)路的風(fēng)量，等于流出匯點(diǎn)或閉合風(fēng)路的風(fēng)量”的原則進(jìn)行風(fēng)量比較，其誤差不應(yīng)該超過所用風(fēng)表的允許誤差值。如果誤差過大，則應(yīng)分析查明原因，必要時(shí)進(jìn)行局部或全部重新測(cè)定。 2通風(fēng)阻力的校驗(yàn) 根據(jù)閉合風(fēng)路中，每一條風(fēng)路的通風(fēng)阻力累計(jì)值都應(yīng)該相等的原則，如果已經(jīng)測(cè)定了兩條以上并聯(lián)風(fēng)路的通風(fēng)阻力，就可以相互校驗(yàn)，其兩者相差不應(yīng)超過5%。假使測(cè)定時(shí)只

13、需要測(cè)量一條路線，為了校驗(yàn)，也應(yīng)盡可能再選擇一條路線最短而又與之并聯(lián)的風(fēng)路，測(cè)量它的通風(fēng)阻力以便校驗(yàn)。 測(cè)量全礦井系統(tǒng)總阻力時(shí)，最好利用通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置的壓差計(jì)讀數(shù)校驗(yàn)。通過壓差計(jì)的讀數(shù)及測(cè)定風(fēng)機(jī)入風(fēng)口的動(dòng)壓和礦井的自然風(fēng)壓，計(jì)算出全礦井的通風(fēng)阻力，再與分段測(cè)量累計(jì)的全礦井總阻力相比較，其誤差不應(yīng)大于5%。三、礦井通風(fēng)阻力測(cè)定報(bào)告的編寫三、礦井通風(fēng)阻力測(cè)定報(bào)告的編寫 （一）礦井概況 （二）通風(fēng)安全概況 （三）測(cè)量計(jì)劃和步驟 1、測(cè)定方法 2、儀器準(zhǔn)備 3、人員組織和任務(wù)分配 4、測(cè)點(diǎn)線路的選擇 5、井下測(cè)量 （四）資料匯總與計(jì)算 計(jì)算的數(shù)據(jù)包括每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的密度、風(fēng)速、斷面積、風(fēng)量、動(dòng)壓、位壓、靜壓、相對(duì)壓力、兩測(cè)點(diǎn)的通風(fēng)阻力、最大阻力路線上的總阻力、井巷風(fēng)阻、摩擦阻力系數(shù)等，并要有具體的計(jì)算過程，并將結(jié)果繪制成表。（五）誤差分析 1、通風(fēng)機(jī)工