第11章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定與評(píng)價(jià)

1、緒論第1章礦 內(nèi) 空 氣第2章礦井空氣流動(dòng)基本理論第3章礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)動(dòng)力第4章鈾礦山輻射危害與安全第5章輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與礦井防氡指標(biāo)第6章氡來(lái)源及性質(zhì)第7章氡析出與氡傳播第8章排氡通風(fēng)與控氡技術(shù)第9章鈾礦井排氡通風(fēng)設(shè)計(jì)第10章氡測(cè)量和其他輻射測(cè)量方法第11章礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定與評(píng)價(jià)第第11章礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定與評(píng)價(jià)章礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定與評(píng)價(jià)礦井氣候條件的好壞,對(duì)人體健康和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高有著重要影響。礦井通風(fēng)是改變礦井氣候條件,稀釋和排除礦井中有害、有毒物質(zhì)特別是放射性氡和氡子體,控制和減少氡析出的重要的和基本的手段與方法。由于礦井生產(chǎn)條件的不斷變化,礦井風(fēng)量、風(fēng)壓以及礦井空氣成分、各種有毒有害

2、物質(zhì)濃度,特別是礦井空氣中氡及其子體濃度,氡的析出,礦井氣候條件(主要指溫度、濕度及空氣流動(dòng)速度風(fēng)速三者的綜合狀態(tài))也不斷發(fā)生變化,故必須經(jīng)常和定期進(jìn)行檢查和測(cè)定,以便掌握情況,采取措施,確保通風(fēng)良好。因此,對(duì)礦井通風(fēng)的檢查與測(cè)定要情況明、措施力、決心大,這是搞好鈾礦通風(fēng)管理的前提。礦井通風(fēng)測(cè)定是掌握情況,采取措施,搞好鈾礦通風(fēng)管理的最先步驟和前提。任何礦井,均應(yīng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理地組織礦井通風(fēng)工作,必須對(duì)礦井通風(fēng)各參數(shù)進(jìn)行測(cè)定與檢查,以保證安全生產(chǎn)的順利持續(xù)進(jìn)行。鈾礦井通風(fēng)測(cè)定的主要內(nèi)容有:礦井氣象參數(shù)的測(cè)定與檢查;礦井風(fēng)速檢查與風(fēng)量測(cè)定;礦井風(fēng)壓的測(cè)定;礦井自然風(fēng)壓的測(cè)定;礦井主扇鑒定及其工

3、況檢查;入風(fēng)風(fēng)質(zhì)及風(fēng)路污染的檢查;此外,還有其他專(zhuān)業(yè)性問(wèn)題,如礦井通風(fēng)阻力系數(shù)的測(cè)定等。11.1礦井通風(fēng)測(cè)定的主要儀表礦井通風(fēng)測(cè)定的主要儀表1.測(cè)定空氣溫度、濕度的儀表測(cè)定空氣溫度、濕度的儀表測(cè)定井下空氣溫度的儀表有:水銀溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)和卡他溫度計(jì)。將溫度計(jì)置于待測(cè)地?cái)?shù)分鐘后,從溫度計(jì)上直接讀取讀數(shù)。測(cè)定井下空氣相對(duì)濕度的儀表有:手搖濕度計(jì)見(jiàn)圖11.1、通風(fēng)干濕表見(jiàn)圖11.2、自記溫濕度計(jì)和毛發(fā)濕度計(jì)等。圖11.1手搖濕度計(jì)圖11.2通風(fēng)干濕表1,2溫度計(jì);3,4套管;5鑰匙自記溫濕度計(jì)和毛發(fā)濕度計(jì)均可從儀表上讀取讀數(shù)。手搖濕度計(jì)和通風(fēng)干濕表均由兩支水銀溫度計(jì)構(gòu)成,一支為干溫度計(jì),另一支為

4、濕溫度計(jì),它是水銀球表面裹有一層濕紗布的濕溫度計(jì)。測(cè)定時(shí),如為手搖濕度計(jì),則手持搖把,以每分鐘120150轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)12分鐘后,迅速而準(zhǔn)確地讀取干、濕溫度值。如為通風(fēng)干濕表,則將通風(fēng)器的發(fā)條上緊,使葉輪旋轉(zhuǎn),空氣就以每秒1.73.0米的速度流經(jīng)兩支溫度計(jì)的水銀球附近。濕溫度計(jì)因濕球表面水分蒸發(fā)的吸熱作用,溫度示數(shù)將低于干溫度計(jì)示數(shù),空氣的相對(duì)濕度會(huì)小,蒸發(fā)吸熱作用,溫度示數(shù)將低于干溫度計(jì)示數(shù)。空氣的相對(duì)濕度愈顯著,干、濕溫度差也就愈大。2.風(fēng)速測(cè)定的儀表風(fēng)速測(cè)定的儀表測(cè)量空氣流動(dòng)速度的儀表統(tǒng)稱(chēng)風(fēng)速計(jì)或風(fēng)速表。目前礦井使用的風(fēng)速計(jì),主要有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)表和電熱式風(fēng)速計(jì)。(1)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)式風(fēng)表機(jī)械轉(zhuǎn)

5、動(dòng)式風(fēng)表的工作原理:利用風(fēng)流動(dòng)壓作用于一組葉輪或杯球構(gòu)成的感受器時(shí),產(chǎn)生力矩驅(qū)動(dòng)輪葉轉(zhuǎn)動(dòng),再經(jīng)螺桿和齒輪帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng),指示出風(fēng)流在一定時(shí)間內(nèi)所流過(guò)的距離。根據(jù)感受器和輪軸構(gòu)造的不同,風(fēng)表可分為高速、中速和低速三種。高速風(fēng)表圖11.3的感受器是對(duì)稱(chēng)安裝在旋轉(zhuǎn)鋼軸上的四個(gè)半球轉(zhuǎn)杯,故又稱(chēng)杯式風(fēng)表。它的慣性和機(jī)械強(qiáng)度均較大,開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的最低風(fēng)速為11.5 m/s,適用測(cè)量520 m/s的風(fēng)速,如主風(fēng)道、風(fēng)硐中的風(fēng)速。圖11.3高速風(fēng)表中速風(fēng)表和低速風(fēng)表的外觀相同,見(jiàn)圖11.4。風(fēng)表的感受器由68個(gè)鋁合金葉片構(gòu)成,又稱(chēng)葉輪式風(fēng)表。葉片與旋轉(zhuǎn)軸的垂直面成4050度角。低速風(fēng)表的鋁合金片薄而輕,葉輪軸為一根

6、細(xì)鋼絲,軸的一端套接在一個(gè)螺桿上,帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),故啟動(dòng)風(fēng)速較低,為0.10.2 m/s。中速風(fēng)表的測(cè)量范圍為0.510 m/s,低速風(fēng)表為0.15.0 m/s。圖11.4中低速風(fēng)表(2)熱電式風(fēng)速計(jì)熱電式風(fēng)速計(jì)的基本原理是利用風(fēng)流對(duì)電熱物體的冷卻作用,通過(guò)熱電偶產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小來(lái)反映風(fēng)速的大小。風(fēng)速越高,被風(fēng)流帶走的熱量越多。作用于電偶的溫差越小,故其產(chǎn)生的電勢(shì)也越小,反之則產(chǎn)生的電勢(shì)越大。測(cè)定其變化值,即可求出相應(yīng)的風(fēng)速。熱電式風(fēng)速計(jì)可分為熱線式風(fēng)速計(jì)和熱球式風(fēng)速計(jì)。在礦井通風(fēng)阻力(或風(fēng)壓)測(cè)定中,常用的測(cè)壓儀表可分為絕對(duì)壓力的測(cè)量?jī)x表和相對(duì)壓力(或壓差)測(cè)量?jī)x表兩類(lèi)。按其原理又可分為膜盒式

7、、壓敏電阻式、超聲波式等。其中膜盒式又根據(jù)信號(hào)傳遞方法不同,還可分為機(jī)械式、電感式、電阻式等多種。礦井通風(fēng)測(cè)定中常用的測(cè)壓儀有普通空盒氣壓儀、精密氣壓計(jì)、恒溫氣壓計(jì)、壓差計(jì)與皮托管等。礦井空氣絕對(duì)壓力的測(cè)定儀表主要有空盒氣壓計(jì)和精密氣壓計(jì)等。礦井空氣相對(duì)壓力或壓差測(cè)定的儀表有:配皮托管的普通壓差計(jì)、恒溫壓差計(jì),以及利用光學(xué)系統(tǒng)放大的精密壓差計(jì)等。3.測(cè)定空氣壓力的儀表測(cè)定空氣壓力的儀表 11.2礦井風(fēng)速檢查與風(fēng)量測(cè)定礦井風(fēng)速檢查與風(fēng)量測(cè)定1.礦井風(fēng)速檢查和風(fēng)量測(cè)定的目的與步驟礦井風(fēng)速檢查和風(fēng)量測(cè)定的目的與步驟根據(jù)煤礦保安規(guī)程的要求,為了正確了解礦井中風(fēng)量分配情況,需定期進(jìn)行全面的風(fēng)速檢查與風(fēng)量

8、測(cè)定。檢查的次數(shù)規(guī)定為:無(wú)瓦斯礦每月不得少于一次;二級(jí)瓦斯礦每月不得少于兩次;三級(jí)和超級(jí)瓦斯礦每月不得少于三次。金屬與非金屬礦山安全規(guī)程和鈾礦冶安全規(guī)程規(guī)定金屬礦山每月至少檢查一次,全礦通風(fēng)系統(tǒng)每年全面測(cè)定一次。礦井風(fēng)速檢查和風(fēng)量測(cè)定的主要目的是:(1)確定全礦總風(fēng)量,計(jì)算單位產(chǎn)量耗風(fēng)量;各作業(yè)地點(diǎn)風(fēng)量分配是否均衡;能否滿足排煙、塵,排除或稀釋氡和氡子體濃度的要求;(2)檢查礦井各巷道的實(shí)際風(fēng)速是否符合規(guī)定;(3)配合氡和氡子體濃度的測(cè)量,檢查礦井各入風(fēng)流風(fēng)質(zhì)及污染狀況,分析礦井氡析出及其特點(diǎn);(4)檢查礦井內(nèi)、外漏風(fēng),找出主要漏風(fēng)點(diǎn)及漏風(fēng)地段,鑒定通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量;(5)確定礦井總排氡量,測(cè)

9、定礦井氡析出率、礦井氡析出體積密度及其變化、礦井通風(fēng)換氣時(shí)間。為此,有關(guān)規(guī)程規(guī)定,每個(gè)礦井均要建立測(cè)風(fēng)制度,每次測(cè)定結(jié)果都要寫(xiě)在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。以便根據(jù)測(cè)風(fēng)結(jié)果采取措施,進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。為了較準(zhǔn)確地測(cè)定風(fēng)速,在主要測(cè)風(fēng)地點(diǎn)要建立測(cè)風(fēng)站。測(cè)風(fēng)站需要設(shè)在巷道直線段中,長(zhǎng)度不得小于4米,前后1015米內(nèi)斷面沒(méi)有明顯變化及其他障礙物;不能設(shè)在風(fēng)流交匯處附近,應(yīng)掛有記錄牌并注有編號(hào)。測(cè)風(fēng)站可用磚或混凝土修建,亦可采用木板測(cè)風(fēng) 站。測(cè)風(fēng)站處的背板要與巷道頂端嚴(yán)密接觸,使巷道中的風(fēng)量全部通過(guò)測(cè)風(fēng)站。風(fēng)量測(cè)量結(jié)果要記在記錄牌上、風(fēng)量記錄簿內(nèi)和通風(fēng)系統(tǒng)圖上。一般要求掘進(jìn)坑道及巷道采場(chǎng)工作面最低排塵風(fēng)速不得少于

10、0.25 m/s,根據(jù)鈾礦排氡及其子體要求最低風(fēng)速以不小于0.2 m/s為宜。在礦井設(shè)計(jì)中,巷道內(nèi)的合理風(fēng)速是作為選擇巷道斷面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。因此,規(guī)定巷道中的最高允許風(fēng)速不得超過(guò)表11.1所列限度。2.測(cè)定準(zhǔn)備與測(cè)點(diǎn)布置測(cè)定準(zhǔn)備與測(cè)點(diǎn)布置(1)測(cè)定準(zhǔn)備收集礦井通風(fēng)資料,包括通風(fēng)系統(tǒng)歷次測(cè)定資料,通風(fēng)系統(tǒng)演變歷史,準(zhǔn)備和復(fù)制通風(fēng)系統(tǒng)圖、中段通風(fēng)平面圖及導(dǎo)引圖;設(shè)計(jì)打印各種記錄、計(jì)算表格;風(fēng)路踏勘,了解系統(tǒng)網(wǎng)路中風(fēng)路的來(lái)龍去脈;儀器檢查與標(biāo)定,根據(jù)不同的測(cè)定目的與內(nèi)容,選定好各種儀表。測(cè)量用風(fēng)表,每半年校正一次,其測(cè)定結(jié)果才算有效;人員組織與培訓(xùn),特別對(duì)全礦井系統(tǒng)測(cè)定中,要統(tǒng)一方法、統(tǒng)一步驟

11、、統(tǒng)一行動(dòng)。一個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量應(yīng)在一個(gè)班內(nèi)全部完成;測(cè)點(diǎn)布置、編號(hào),并在圖上相應(yīng)處標(biāo)明,做到圖、實(shí)相符;斷面的測(cè)量與計(jì)算。為了準(zhǔn)確地測(cè)定風(fēng)速和風(fēng)量,必須正確選擇和布置測(cè)風(fēng)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)選擇,首先要根據(jù)測(cè)定目的而定。對(duì)礦井系統(tǒng)的全面測(cè)量,必須保證通過(guò)所有布置測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速測(cè)定,要能得到全礦總風(fēng)量(包括抽出式通風(fēng)系統(tǒng)中的有組織進(jìn)風(fēng)量),和總排氡量;各翼、各中段的進(jìn)、回風(fēng)量,風(fēng)源風(fēng)質(zhì)、污染狀況,污染源或污染區(qū)的大致范圍,氡析出量大小,各主要采掘工作面的入風(fēng)風(fēng)質(zhì)、供風(fēng)等數(shù)據(jù);并能測(cè)到主要漏風(fēng)點(diǎn),漏風(fēng)地段的漏風(fēng)量,各種通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量,以及有無(wú)循環(huán)風(fēng)和串聯(lián)風(fēng)的數(shù)據(jù)等。在滿足測(cè)量目的的基礎(chǔ)上,布置的測(cè)點(diǎn)越少越好。(2)

12、測(cè)點(diǎn)選擇原則各測(cè)點(diǎn)斷面一般是在測(cè)量前一次量好。對(duì)固定測(cè)點(diǎn),要保存數(shù)據(jù)備查。斷面測(cè)量要細(xì)致、準(zhǔn)確,以免造成較大誤差。井巷斷面可分規(guī)則斷面和不規(guī)則斷面。對(duì)不規(guī)則斷面,其測(cè)量精度對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大,尤其對(duì)高風(fēng)速井巷斷面,風(fēng)量測(cè)定的精度很大程度取決于斷面測(cè)量的準(zhǔn)確度。測(cè)量時(shí),可先素描出井巷斷面的大致形狀,再按下述方法測(cè)量計(jì)算:(1)在風(fēng)速不大或精度要求不太高時(shí),可根據(jù)斷面周長(zhǎng)P,用下式計(jì)算面積:3.斷面測(cè)量與計(jì)算斷面測(cè)量與計(jì)算 (11.1)式中,C為斷面形狀系數(shù),梯形C=4.19;三心拱C=4.10;半圓拱C=3.48;圓形C=3.54。(2)圓形分度盤(pán)法 事先制作好圓形分度盤(pán)(一般按24等分度),將

13、分度盤(pán)放在被測(cè)斷面中心位置上,然后從圓盤(pán)中心沿分度線向巷道壁量取長(zhǎng)度,記下每分度編號(hào)和每一分度線的長(zhǎng)度。按比例在方格紙上精確繪出坑道斷面圖,用數(shù)格法、平均長(zhǎng)度法、求積儀等定出圖形面積。(3)拋物線定積分法4.風(fēng)速測(cè)定風(fēng)速測(cè)定(1) 井巷風(fēng)速的測(cè)定方法,可分風(fēng)速計(jì)測(cè)定法和其他測(cè)定法,如測(cè)定低風(fēng)速的煙霧法和卡他計(jì)法;測(cè)定高風(fēng)速的皮托管-壓差計(jì)法等。風(fēng)速計(jì)測(cè)定法是目前礦山普遍采用的方法。(2) 風(fēng)速計(jì)測(cè)定法常用的風(fēng)速計(jì)主要有機(jī)械葉輪式風(fēng)表和熱球式風(fēng)速計(jì)兩類(lèi),前者用于測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)流平均風(fēng)速;后者主要用于測(cè)定瞬時(shí)風(fēng)速。由于井巷斷面上的風(fēng)速分布不均勻,可分最大風(fēng)速(vmax)、平均風(fēng)速(vcp)和最

14、小風(fēng)速(vmin)。最大風(fēng)速一般位于井巷軸線上。最小風(fēng)速靠近井巷壁處,而平均風(fēng)速為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)該斷面的風(fēng)量,即vcp=Q/S (m/s)。礦井通風(fēng)與安全規(guī)程所用的風(fēng)速均為平均風(fēng)速。最大風(fēng)速與平均風(fēng)速之比,須根據(jù)井巷實(shí)測(cè)決定,一般約為1.25。用風(fēng)速計(jì)測(cè)定井巷斷面平均風(fēng)速的方法可分為:只用葉輪風(fēng)表進(jìn)行測(cè)量。其方法:測(cè)量人員手持風(fēng)表,在巷道斷面上沿一定路線均勻移動(dòng),并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(一般為100秒)移動(dòng)完畢。移動(dòng)的路線有用于小斷面測(cè)量的單位折返的四線式;用于大斷面測(cè)量的單位折返的六線式;若需要精確測(cè)量,亦可采用多向折返式路線,見(jiàn)圖11.5。(2)分點(diǎn)測(cè)量法將井巷斷面分為S1,S2,Sn的n個(gè)面積大

15、致相等的小斷面,用風(fēng)表或熱球風(fēng)速計(jì)測(cè)出每個(gè)小斷面中心部位的風(fēng)速v1,v2,vn,然后按下式計(jì)算其平均風(fēng)速:(1)路線測(cè)量法圖11.5風(fēng)速路線測(cè)量法 (11.2)當(dāng)S1=S2=Sn時(shí),則有: (11.3)當(dāng)n較大時(shí),用本方法測(cè)量的準(zhǔn)確度較高。本方法操作簡(jiǎn)便,易掌握,測(cè)點(diǎn)位置和停留時(shí)間較易控制,只是麻煩費(fèi)時(shí)一點(diǎn)。一般在大斷面或使用熱球、皮托管測(cè)量時(shí)用得較多。也有用葉輪風(fēng)表進(jìn)行測(cè)量的。本方法分點(diǎn)數(shù)一般多用九點(diǎn)。先測(cè)出各類(lèi)型斷面的中心風(fēng)速與其平均風(fēng)速之比值K,以后只要將風(fēng)速計(jì)在該斷面中心部位測(cè)定,將其結(jié)果乘以相應(yīng)的比值,即可算出其平均風(fēng)速: 當(dāng)巷道風(fēng)速較低,該斷面其他地點(diǎn)的風(fēng)速又不便測(cè)出時(shí)可用此法。此

16、時(shí)可近似地取K=0.8,只是準(zhǔn)確性較差。 無(wú)論采用何種測(cè)量法,各測(cè)點(diǎn)巷道斷面上的平均風(fēng)速,一般要連續(xù)測(cè)量三次并取其平均值,還要求其各測(cè)量誤差不得大于平均值的5%。(3)中心點(diǎn)測(cè)量法 風(fēng)速測(cè)定時(shí),持風(fēng)速計(jì)的操作方法分迎面法和側(cè)身法。迎面法測(cè)風(fēng)員面向風(fēng)流,手持風(fēng)速計(jì),將手臂向正前方伸出并使風(fēng)速計(jì)的過(guò)風(fēng)面朝向風(fēng)流。若采用路線測(cè)量法,將風(fēng)表沿一定路線在巷道斷面內(nèi)均勻移動(dòng),人也相隨移動(dòng)。此法宜用于斷面不大的巷道。用風(fēng)速測(cè)定時(shí),由于測(cè)風(fēng)員與風(fēng)速計(jì)同位于風(fēng)流方向線上,必然造成正面阻力,立于風(fēng)流中的人體周?chē)浇鼘⑿纬娠L(fēng)流停滯區(qū),風(fēng)速計(jì)所在處的風(fēng)速將會(huì)降低很多,測(cè)得的風(fēng)速將比實(shí)際風(fēng)速小。因此,測(cè)得的風(fēng)速必須乘上

17、一個(gè)修正系數(shù)K1=1.14,才能得出實(shí)際的平均風(fēng)速,即:v實(shí)=1.14v測(cè)(m/s)。側(cè)身法測(cè)風(fēng)員背向坑道壁站立,手持風(fēng)速計(jì),使風(fēng)速計(jì)的過(guò)風(fēng)面朝向風(fēng)流,將手臂向風(fēng)流垂直方向伸直。若用走線法時(shí),須在巷道被測(cè)斷面內(nèi),人隨風(fēng)表作均勻移動(dòng)。用側(cè)身法測(cè)風(fēng)時(shí),測(cè)風(fēng)員立于巷道內(nèi)減少了通風(fēng)斷面,從而增加了風(fēng)流速度。測(cè)量結(jié)果將較實(shí)際風(fēng)速低。因此,實(shí)際風(fēng)速應(yīng)為: (11.4)式中0.4為側(cè)身法人體所占的斷面積。改進(jìn)側(cè)身法測(cè)風(fēng)員立于巷道內(nèi),背向巷道邊壁,手向側(cè)面伸出,風(fēng)速計(jì)距人體不得小于0.60.8 m,并放于人身向著風(fēng)流的側(cè)約0.2 m。若采用路線法測(cè)量時(shí),其測(cè)量路線同側(cè)身法。此法不受人體影響,無(wú)需校正。5.風(fēng)速

18、計(jì)的校正風(fēng)速計(jì)的校正每只風(fēng)速計(jì)都附有校正曲線,它反映風(fēng)速計(jì)的指示風(fēng)速(或轉(zhuǎn)數(shù))與測(cè)量風(fēng)速之間的關(guān)系。由于風(fēng)速計(jì)在使用中其部件磨損、污染、阻塞等原因,會(huì)造成風(fēng)速計(jì)的指示風(fēng)速(或轉(zhuǎn)數(shù))與測(cè)定風(fēng)速關(guān)系的變化,故要求風(fēng)速計(jì)每半年校正一次,作出新的校正曲線。常用風(fēng)速計(jì)的校正方法有:標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)表校正法、回轉(zhuǎn)式校正裝置校正法、風(fēng)硐校正法等。6.礦井風(fēng)量的測(cè)定與計(jì)算礦井風(fēng)量的測(cè)定與計(jì)算巷道斷面積與平均風(fēng)速的乘積即為該斷面通過(guò)的風(fēng)量,即: (11.5)(1)礦井總風(fēng)量測(cè)定礦井總風(fēng)量的測(cè)定,包括總進(jìn)風(fēng)量和總排風(fēng)量的測(cè)定。礦井總風(fēng)量的測(cè)定步驟:準(zhǔn)備工作、實(shí)測(cè)、風(fēng)量平衡與計(jì)算。 圖11.6為單翼式通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)量測(cè)定布置。

19、A為進(jìn)風(fēng)井,B為回風(fēng)井,C,F為密閉,D為風(fēng)門(mén),E為調(diào)節(jié)風(fēng)窗,G為主扇風(fēng)機(jī)。總進(jìn)風(fēng)量布在中段石門(mén)中(1,2,3測(cè)點(diǎn)),總回風(fēng)布在,中段平巷末端(點(diǎn)4,5,6)及風(fēng)硐中(點(diǎn)7)。測(cè)定期間,所有通風(fēng)構(gòu)筑物都保持其正常狀況。風(fēng)量測(cè)定記錄與計(jì)算可按表11.2進(jìn)行。(2)井巷通風(fēng)網(wǎng)路風(fēng)量分配的檢查方法是:編制全中段風(fēng)量測(cè)量平面圖;測(cè)量結(jié)果整理并分析風(fēng)量分配中存在問(wèn)題;提出改進(jìn)意見(jiàn)。圖11.6單翼式通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)量測(cè)定布置7.風(fēng)量平衡風(fēng)量平衡風(fēng)量平衡一般可分為三級(jí)平衡:一級(jí)風(fēng)量平衡是指總風(fēng)量與中段主風(fēng)路之間的風(fēng)量平衡;二級(jí)風(fēng)量平衡是指各中段主風(fēng)流與次級(jí)風(fēng)路之間的風(fēng)量平衡;三級(jí)風(fēng)量平衡是指各次級(jí)風(fēng)路與各需風(fēng)點(diǎn)

20、之間的風(fēng)量平衡。在系統(tǒng)測(cè)量中,將各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)量、風(fēng)向標(biāo)在通風(fēng)系統(tǒng)圖和中段通風(fēng)平面圖,或簡(jiǎn)化在測(cè)風(fēng)圖上。圖中應(yīng)包括主要風(fēng)路和所布測(cè)點(diǎn)的風(fēng)路。對(duì)不同性質(zhì)的測(cè)點(diǎn)、污染風(fēng)流、主要漏風(fēng)應(yīng)特殊標(biāo)記標(biāo)明,以便一目了然看出系統(tǒng)的通風(fēng)狀況。(2)風(fēng)量分配圖按工作面與風(fēng)路的相互聯(lián)結(jié)情況,將各風(fēng)道的風(fēng)量用一定寬度比例(如1 mm寬表示1 m3/s)的圖形表示,并用不同的陰影分別表示。通過(guò)風(fēng)量和工作面需要的風(fēng)量,如圖11.7所示。從其差別可以看出工作面的風(fēng)量分配是否合理,同時(shí)還可看出各不同地點(diǎn)的漏風(fēng)大小等。(1)通風(fēng)圖8.繪制通風(fēng)圖繪制通風(fēng)圖圖11.7風(fēng)量分配圖9.指標(biāo)計(jì)算與結(jié)果分析指標(biāo)計(jì)算與結(jié)果分析(1)指標(biāo)計(jì)算礦井

21、總風(fēng)量: (11.6)式中,為礦井所有主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和,m3/s。單位產(chǎn)量耗風(fēng)量 (11.7)式中,T為礦井年產(chǎn)礦石量,萬(wàn)噸。有效風(fēng)量率效=Q效/Q總% (11.8)式中,Q效為對(duì)鈾礦井應(yīng)包括到達(dá)工作面的新鮮風(fēng)量及沖洗風(fēng)道,控制和減少氡析出所需風(fēng)量之和。當(dāng)存在串聯(lián)風(fēng)和循環(huán)風(fēng)時(shí),應(yīng)扣除污染的風(fēng)量。因此有:(11.9)式中,Q工為到達(dá)工作面的風(fēng)量,掘進(jìn)工作面是指從主風(fēng)流進(jìn)入的風(fēng)量,m3/s;Q控為控制和減少礦井氡析出所采用的各種防止氡滲流進(jìn)入礦井通風(fēng)空間中或引氡直接進(jìn)入回風(fēng)道所用之風(fēng)量,m3/s;Q沖為用于稀釋風(fēng)流經(jīng)放射性坑道到達(dá)工作面之前,因氡濃度的增長(zhǎng)超過(guò)工作面入風(fēng)風(fēng)質(zhì)要求的那部分氡濃度所需風(fēng)

22、量,m3/s;Q污為進(jìn)入工作面的污風(fēng)量,m3/s。安全規(guī)定要求礦井有效風(fēng)量率不應(yīng)低于60%(壓入式通風(fēng))和70%(抽出式通風(fēng))。全礦漏風(fēng)率:漏=(Q總-Q效)/Q總100% (11.10)其中外部漏風(fēng)率:外漏=(Q總-Q入出)/Q總100% (11.11)內(nèi)部漏風(fēng)率:內(nèi)漏=(Q入出-Q效)/Q總100% (11.12)且:漏=外漏+內(nèi)漏 (11.13)漏風(fēng)率在外部漏風(fēng)中還分出主扇風(fēng)機(jī)裝置的漏風(fēng)率: 扇漏=(Q總-Q井)/ Q總100% (11.14)式中,Q總為有組織進(jìn)風(fēng)量(抽出式通風(fēng))或出風(fēng)量(壓入式通風(fēng)),m3/s;Q井為入風(fēng)井(壓入式通風(fēng))或回風(fēng)井(抽出式通風(fēng))中之風(fēng)量,m3/s。進(jìn)入工

23、作面的風(fēng)量率 (11.15) 工表示工作面實(shí)際獲得的風(fēng)量占其所需風(fēng)量的比率,用以考核工作面的風(fēng)量是否滿足要求。若工1,表明風(fēng)量有余;若工1,表明工作面供風(fēng)不足。由此可采取措施合理調(diào)節(jié),或減少礦井總風(fēng)量以節(jié)約電耗,或減少漏風(fēng)以增加工作面供風(fēng)。核算各風(fēng)道和工作面風(fēng)速是否符合規(guī)定各風(fēng)道最大風(fēng)速按表11.1檢驗(yàn),最小風(fēng)速根據(jù)排塵和排氡要求考慮。工作面:vmin0.15 m/s掘進(jìn)巷道和巷道型采場(chǎng)電扒道:vmin0.5 m/s對(duì)全礦風(fēng)量測(cè)定結(jié)果,經(jīng)計(jì)算和整理后,還應(yīng)結(jié)合全礦通風(fēng)系統(tǒng)圖和中段通風(fēng)平面圖、風(fēng)量分配圖等進(jìn)行如下分析:找出礦井內(nèi)、外漏風(fēng)地點(diǎn)及其原因,提出防漏風(fēng)措施。找出通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)量分配不當(dāng)原因

24、,確定調(diào)節(jié)風(fēng)量方法。結(jié)合氡及其子體濃度的測(cè)量,詳細(xì)分析礦井氡析出特征,氡析出的體積密度、風(fēng)流交換時(shí)間或者氡及其子體濃度的合格率低的原因。提出和控制減少氡析出,消除污染提高合格率,調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)計(jì)劃的主要措施與方法。(2)測(cè)風(fēng)結(jié)果分析找出風(fēng)流循環(huán)、短路、串聯(lián)的原因,提出避免措施。詳細(xì)分析礦井有效風(fēng)量率低的原因,提出提高有效風(fēng)量率的措施。評(píng)價(jià)通風(fēng)構(gòu)筑物的優(yōu)劣,提出改善通風(fēng)構(gòu)筑物質(zhì)量的措施等。以保證工作面有足夠的風(fēng)量和良好的風(fēng)質(zhì),提高通風(fēng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。根據(jù)礦井通風(fēng)的伯諾利方程式,風(fēng)流沿礦山井巷流動(dòng)時(shí),任何一段井巷的通風(fēng)阻力,在數(shù)值上等于該段井巷始末兩個(gè)斷面上風(fēng)流的絕對(duì)靜壓差、位能差、動(dòng)壓差三者

25、之和。這個(gè)結(jié)論是進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的理論根據(jù)。11.3礦井通風(fēng)阻力的測(cè)定礦井通風(fēng)阻力的測(cè)定生產(chǎn)礦井應(yīng)該定期進(jìn)行通風(fēng)阻力的測(cè)定,目的在于查明各段井巷上通風(fēng)阻力的分配情況,并針對(duì)通風(fēng)阻力較大的地點(diǎn)或區(qū)段采取有效措施,減少通風(fēng)阻力,以便改善礦井通風(fēng)的狀況降低礦井主要扇風(fēng)機(jī)的電能消耗。此外,通過(guò)通風(fēng)阻力測(cè)定計(jì)算出來(lái)的井巷摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù),是進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)或改善通風(fēng)系統(tǒng)工作的可靠基礎(chǔ)資料,還可供設(shè)計(jì)時(shí)參考和使用。在有氡危害的礦山,按一般礦山的要求測(cè)定礦井通風(fēng)壓力是不能滿足防氡技術(shù)需要的,為搞好排氡通風(fēng),對(duì)礦井通風(fēng)壓力的測(cè)定要求達(dá)到的目的還有:氡問(wèn)題較大的礦井主要氡源所在區(qū)域的壓力分布,以便尋找

26、造成井下氡問(wèn)題的原因,有目的的進(jìn)行通風(fēng)壓力分布的調(diào)整,控制氡在巖礦裂隙或采空區(qū)中的滲流方向,降低氡在作業(yè)區(qū)段的析出量,減少或防止氡的污染,提高通風(fēng)降氡的效果。礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的方法一般有以下三種:精密壓差計(jì)和皮托管的測(cè)定法、恒溫壓差計(jì)的測(cè)定法和空盒氣壓計(jì)的測(cè)定。(1)選擇測(cè)定路線與布置測(cè)點(diǎn)在選擇測(cè)定路線之前必須下井調(diào)查了解主要通風(fēng)井巷和整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際情況,然后根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖、開(kāi)拓系統(tǒng)圖以及有關(guān)的中段平面圖,一般選取通風(fēng)困難的路線作為主要測(cè)定路線。至于全礦共分幾條路線進(jìn)行測(cè)定,要看礦井規(guī)模與通風(fēng)系統(tǒng)的具體情況以及測(cè)定目的而定。測(cè)定路線選定后,應(yīng)按下列原則布置測(cè)點(diǎn):凡是主要風(fēng)流分支匯合的地

27、點(diǎn)必須布置測(cè)點(diǎn)。當(dāng)測(cè)點(diǎn)位于分支或匯合處之后時(shí),其間的距離應(yīng)大于巷道寬度的1214倍。1.用精密壓差計(jì)和皮托管的測(cè)定法用精密壓差計(jì)和皮托管的測(cè)定法在相互并聯(lián)的幾條巷道中,沿其中任何一條風(fēng)道測(cè)定阻力均可。但在其余風(fēng)道中應(yīng)布置風(fēng)量測(cè)點(diǎn),借以測(cè)出其余風(fēng)道中通過(guò)的風(fēng)量。這樣就可按相同的通風(fēng)阻力和各自的風(fēng)量求出各條風(fēng)道的風(fēng)阻。在測(cè)點(diǎn)的前面(以風(fēng)流方向?yàn)闇?zhǔn)),至少要有3米長(zhǎng)的巷道區(qū)段的支架良好,無(wú)空頂、空幫、凹凸不平,無(wú)堆積物。在井下布置測(cè)點(diǎn)的過(guò)程中,各測(cè)點(diǎn)處要作出明顯的標(biāo)記,按順序注明測(cè)點(diǎn)的編號(hào),還應(yīng)將相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的距離以及各測(cè)點(diǎn)的巷道斷面量好。(2)人員分工與組織為了保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,最好能在一個(gè)

28、工作班內(nèi)將測(cè)定工作進(jìn)行完畢。測(cè)定小組通常由67人組成。若礦井范圍很大,測(cè)定任務(wù)繁重時(shí),可以組成幾個(gè)測(cè)定小組同時(shí)進(jìn)行測(cè)定工作。(3)測(cè)定儀表與工具準(zhǔn)備此法需要使用的儀表與工具有靜壓管或皮托管、精密壓差計(jì)、膠皮管、三角架、風(fēng)表、秒表、干濕溫度計(jì)、空盒氣壓計(jì)及卷尺等。所有儀表在使用前都必須經(jīng)過(guò)檢查和校正。此外,應(yīng)備有專(zhuān)門(mén)的記錄表格。(4)井下測(cè)定工作井下測(cè)定時(shí),儀表布置情況如圖11.8所示。圖11.8儀表布置圖1靜壓管;2膠皮管;3精密壓差計(jì)測(cè)定工作的步驟是,首先在測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2分別安設(shè)三角架和靜壓管或皮托管;在測(cè)點(diǎn)2的下風(fēng)側(cè)68 m處安置精密壓差計(jì),調(diào)整水平并將液面調(diào)到零位(或讀取初讀數(shù));利用打

29、氣筒將皮托管內(nèi)原有的空氣壓出以換進(jìn)所測(cè)巷道的空氣,然后利用膠皮管將壓差計(jì)分別與兩支靜壓管連接起來(lái)。當(dāng)膠皮管無(wú)堵塞、無(wú)漏氣時(shí),便可在壓差計(jì)上讀數(shù),并將讀數(shù)值記在專(zhuān)用表格內(nèi)。以上測(cè)定工作完畢后,將測(cè)點(diǎn)1的三角架和靜壓管移到測(cè)點(diǎn)3,然后在測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3之間用同樣的方法進(jìn)行測(cè)定,這樣依此類(lèi)推地測(cè)定下去,直到測(cè)完最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)為止。測(cè)定時(shí)的注意事項(xiàng):膠皮管接頭處連接要牢靠、嚴(yán)密,不可漏氣;嚴(yán)防水和其他雜物進(jìn)入膠皮管內(nèi);防止車(chē)輛和行人擠壓或損壞膠皮管;當(dāng)壓差計(jì)液面上下波動(dòng)厲害而使讀數(shù)發(fā)生困難時(shí),可在膠皮管內(nèi)放上一個(gè)棉花球,以減小波動(dòng)便于讀數(shù)。(5)測(cè)定資料的計(jì)算和整理相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的通風(fēng)阻力按下式計(jì)算: (

30、11.16)式中,hr為測(cè)定1與2兩點(diǎn)時(shí),壓差計(jì)的讀數(shù)值,Pa;K為壓差計(jì)的校正系數(shù);1為測(cè)點(diǎn)1所在的巷道斷面上的平均動(dòng)壓,Pa;2為測(cè)點(diǎn)2所在的巷道斷面上的平均動(dòng)壓,Pa。然后將測(cè)定路線上各段風(fēng)路的通風(fēng)阻力h1-2,h2-3,h3-4加起來(lái),便可求得全礦的通風(fēng)阻力值。為了便于比較,可根據(jù)全礦通風(fēng)阻力值與全礦風(fēng)量值計(jì)算出礦井總風(fēng)阻或礦井等積孔。根據(jù)測(cè)定記錄與計(jì)算的結(jié)果,可在方格紙上以井巷的累計(jì)長(zhǎng)度為橫坐標(biāo),以通風(fēng)阻力為縱坐標(biāo),將通風(fēng)阻力變化情況繪制成一條曲線。這樣可以更醒目地表明礦內(nèi)通風(fēng)阻力的變化。 本方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定結(jié)果的精確度較高,可以用來(lái)測(cè)定區(qū)域的通風(fēng)阻力,同時(shí)測(cè)定資料的整理和計(jì)算也比較

31、簡(jiǎn)單,所以在我國(guó)金屬礦山和煤礦中應(yīng)用都比較普遍。此測(cè)定法缺點(diǎn)是測(cè)定工作比較麻煩和復(fù)雜,特別是收放膠皮管的工作量很大,所需的測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng),所需的測(cè)定人員也較多。因此,在礦井正常作業(yè)的條件下,尤其是在運(yùn)輸頻繁的井巷中測(cè)定很困難,通常都是利用礦山公休或假日停產(chǎn)條件下進(jìn)行測(cè)定。恒溫壓差計(jì)是一種測(cè)定相對(duì)氣壓的儀器,其構(gòu)造如圖11.9所示。在保溫瓶6內(nèi)裝有玻璃容器1,從容器1中引出管子2和管子3,帶開(kāi)關(guān)4的玻璃管2從容器的頂部引出;玻璃管3的一端插入容器1之中而與容器底保持一定的距離,并與另一端帶刻度尺的U形管5連成一體。保溫瓶和引出的玻璃管都裝在一只帶有活蓋和小門(mén)的木箱內(nèi),木箱的尺寸大約為410 mm1

32、45 mm125 mm。使用儀器前,用冰塊7填滿容器1與保溫瓶6之間的空間,然后打開(kāi)開(kāi)關(guān),用漏斗經(jīng)過(guò)玻璃管2向容器1中注入大約50 ml的純凈煤油(為了便于讀數(shù),通常將煤油染成紅色),再用吸氣球在U形管5的開(kāi)口端小心地將煤油從容器1經(jīng)過(guò)玻璃管3吸入U(xiǎn)形管中。(1)恒溫壓差計(jì)的構(gòu)造原理2.用恒溫壓差計(jì)測(cè)定法用恒溫壓差計(jì)測(cè)定法圖11.9恒溫壓差計(jì)1玻璃容器;2玻璃管;3玻璃管;4開(kāi)關(guān);5U形管;6保溫瓶;7冰塊;8軟木塞因管2的開(kāi)關(guān)4是打開(kāi)的,故敞口的U形管5內(nèi)的油面與容器1內(nèi)的油面必然處于同一水平。關(guān)閉開(kāi)關(guān)4,待U形管內(nèi)油面穩(wěn)定后,儀器即可使用。恒溫壓差計(jì)的基本原理是在保溫瓶6與容器1之間的空間

33、內(nèi)填滿冰塊7,以保持容器1內(nèi)的空氣溫度始終是0 ,這就排除了外界氣溫變化對(duì)儀器的干擾;容器1的內(nèi)徑比U形管5的內(nèi)徑大得多,U形管內(nèi)油面的改變只受外界氣壓變化的影響。根據(jù)U形管油面的改變可以測(cè)定出氣壓變化值。使用儀器時(shí),首先使容器內(nèi)充滿始點(diǎn)空氣,然后關(guān)閉開(kāi)關(guān)4,故測(cè)定過(guò)程中容器內(nèi)的空氣壓力P始終保持恒定而代表著始點(diǎn)(基點(diǎn))的氣壓。這樣,當(dāng)其他各測(cè)點(diǎn)的氣壓與始點(diǎn)氣壓不相等時(shí),其差值便由U形管內(nèi)油面位置的變化表示出來(lái)了。(2)測(cè)定方法測(cè)定前的準(zhǔn)備工作選定測(cè)定路線與布置測(cè)點(diǎn)。與用壓差計(jì)和皮托管的測(cè)定法相同,只是在井下布置測(cè)點(diǎn)過(guò)程中,還要確定各個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高。 測(cè)定儀表與工具準(zhǔn)備。此法需要使用的儀表有恒溫

34、壓差計(jì)、風(fēng)表、秒表、干濕溫度計(jì)和空盒氣壓計(jì)等。所有儀表在使用前都要經(jīng)過(guò)檢查和校正,此外,還應(yīng)備有專(zhuān)用的記錄表格。井下測(cè)定工作利用恒溫壓差計(jì)測(cè)定通風(fēng)阻力時(shí),通常采用井下逐點(diǎn)測(cè)定法。此法的測(cè)定步驟如下。下井前測(cè)定小組的人員要有明確的分工;儀表、工具與記錄表格要攜帶齊全;將恒溫壓差計(jì)的開(kāi)關(guān)4打開(kāi),然后下井。待U形管內(nèi)的油面穩(wěn)定后,按油面位置讀數(shù),并記錄讀數(shù)的時(shí)間和讀數(shù)值。一般讀數(shù)三次,取其平均值(這就是基點(diǎn)的讀數(shù)值)。接著測(cè)定風(fēng)速、空氣溫度和氣壓,并作好記錄。將恒溫壓差計(jì)置于測(cè)點(diǎn)2,儀器上的開(kāi)關(guān)4仍然關(guān)閉,待儀器安放平直且U形管內(nèi)油面穩(wěn)定后,分三次進(jìn)行讀數(shù),并記錄每次讀數(shù)的時(shí)間和數(shù)值。按照測(cè)定的風(fēng)速

35、、空氣溫度和氣壓,并作好記錄。這樣按照測(cè)定路線,順著風(fēng)流方向,用同樣的方法在測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)4繼續(xù)進(jìn)行下去,直到將最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)定完畢為止。為了校正地面大氣壓力的變化對(duì)井下測(cè)定工作的影響,在地面還應(yīng)安設(shè)一臺(tái)恒溫壓差計(jì),借以記錄在整個(gè)井下測(cè)定過(guò)程中地面大氣壓力隨時(shí)間而變化的情況。一般每隔1015 min測(cè)定、記錄一次該儀器油面的讀數(shù),直到整個(gè)井下測(cè)定工作進(jìn)行完畢為止。采用恒溫壓差計(jì)進(jìn)行通風(fēng)阻力測(cè)定時(shí)主要注意事項(xiàng)有:保溫瓶?jī)?nèi)裝填冰塊不能過(guò)大,以1520 mm的粒度為宜;保溫瓶的上口要用棉花和軟木塞蓋嚴(yán);使用儀器之前,每個(gè)接頭與開(kāi)關(guān)處均應(yīng)涂抹凡士林油,嚴(yán)防漏氣;測(cè)定過(guò)程中必須經(jīng)常檢查儀器開(kāi)關(guān)的嚴(yán)密性。資

36、料整理計(jì)算由于恒溫壓差計(jì)測(cè)定的是容器內(nèi)恒定的基點(diǎn)氣壓與各測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)氣壓之差值,所以相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)之差實(shí)際上就是這兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)靜壓之差,故需用此兩測(cè)點(diǎn)的位壓差、動(dòng)壓差進(jìn)行校正,同時(shí)因各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)時(shí)間不同,而在不同時(shí)間內(nèi)同一測(cè)點(diǎn)的氣壓是隨地面大氣壓力的變化而變化的,所以還必須用地面大氣壓力相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的變化值加以校正,故相臨兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的通風(fēng)阻力應(yīng)按下式計(jì)算:(11.17) 式中,h1-2為測(cè)點(diǎn)1與測(cè)點(diǎn)2間的通風(fēng)阻力,Pa;K1為用于井下測(cè)定的恒溫壓差計(jì)的校正系數(shù);K2為用于地面記錄大氣壓力變化的恒溫壓差計(jì)的校正系數(shù);B1為測(cè)點(diǎn)1處恒溫壓差計(jì)的讀數(shù)值,Pa;B2為測(cè)點(diǎn)2處恒溫壓差計(jì)的讀數(shù)值,Pa

37、;Z1為測(cè)點(diǎn)1處的標(biāo)高,m;Z2為測(cè)點(diǎn)2處的標(biāo)高,m;1為測(cè)點(diǎn)1處的空氣重率,kg/m3;2為測(cè)點(diǎn)2處的空氣重率,kg/m3;v1為測(cè)點(diǎn)1處在巷道斷面上的平均風(fēng)速,m/s;v2為測(cè)點(diǎn)2處在巷道斷面上的平均風(fēng)速,m/s;B1為在測(cè)點(diǎn)讀取讀數(shù)B1的同時(shí),地面儀器的讀數(shù),Pa;B2為在測(cè)點(diǎn)讀取讀數(shù)B2的同時(shí),地面儀器的讀數(shù),Pa。 最后將所選擇的測(cè)定路線上各段井巷的通風(fēng)阻力相加起來(lái),即得到全礦的通風(fēng)阻力值。 恒溫壓差計(jì)測(cè)定法與上法相比較,井下測(cè)定工作簡(jiǎn)單和方便,可以大大縮短測(cè)定時(shí)間,適合于豎井、斜井和其他不便使用上法的井巷的通風(fēng)阻力的測(cè)定。若能改變儀器結(jié)構(gòu),提高測(cè)定結(jié)果的精確度,將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)

38、用。 這種測(cè)定法的測(cè)定步驟及優(yōu)缺點(diǎn)與恒溫壓差計(jì)測(cè)定基本相同,但此法的測(cè)定精確度較恒溫壓差計(jì)法要差,如果能改進(jìn)儀器的結(jié)構(gòu),提高測(cè)定結(jié)果的精確度,則具有更為廣泛的使用價(jià)值。3.用空盒氣壓計(jì)測(cè)定法用空盒氣壓計(jì)測(cè)定法11.4礦井空氣的污染檢查礦井空氣的污染檢查1.污染檢查的目的和主要內(nèi)容礦井污染檢查中的氡和氡子體的測(cè)量,主要是指配合礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定和專(zhuān)門(mén)進(jìn)行風(fēng)流污染檢查中的系統(tǒng)性測(cè)量,對(duì)礦井系統(tǒng)性污染檢查和通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定一樣,每年至少進(jìn)行兩次,即冬、夏各一次,以觀察礦井空氣中氡及其子體污染可能的最大變化。其主要目的是:檢查礦井空氣中氡及其子體濃度的變化狀況(或輻射狀況),它對(duì)風(fēng)流的污染程度和特點(diǎn),借以評(píng)

39、價(jià)礦井輻射危害程度,通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性以及其他降氡、降子體措施的有效性等。 其主要內(nèi)容有:檢查礦井總?cè)腼L(fēng)中的氡及其子體濃度是否符合風(fēng)流風(fēng)質(zhì)要求。通常要求礦井入風(fēng)口空氣的含氡量不大于0.2 Bq/L。含塵量不得大于0.2 mg/m3。檢查進(jìn)入工作面的各級(jí)入風(fēng)流的污染狀況,查明污染原因,確定污染位置。通常要求進(jìn)入工作面的風(fēng)流含氡量不大于1 Bq/L。檢查礦井,特別是采掘工作面的輻射狀況;空氣中氡及其子體濃度合格情況;分析礦井和采掘工作面的污染來(lái)源、通風(fēng)狀況及其不良原因。檢查各中段回風(fēng)及礦井總回風(fēng)中氡及其子體濃度,計(jì)算礦井和各中段總排氡量。檢查各通風(fēng)構(gòu)筑物質(zhì)量及其通風(fēng)降氡效果;結(jié)合漏風(fēng)檢查,分

40、析漏風(fēng)對(duì)入風(fēng)污染和通風(fēng)降氡的影響。 綜合分析礦井空氣中氡及其子體濃度的變化狀況;計(jì)算礦井氡子體和氡的平衡比;各種氡的來(lái)源比例;分析測(cè)量不同時(shí)期礦井氡析出特征、通風(fēng)狀況,提出礦井通風(fēng)降氡的評(píng)價(jià)意見(jiàn),以及減少氡析出量、降低礦井空氣中氡及其子體濃度、調(diào)整和改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的措施。礦井空氣污染檢查方法通常是,氡(包括氡子體)與風(fēng)同時(shí)測(cè)量,沿順風(fēng)路測(cè)量,初測(cè)摸底,然后逆風(fēng)重點(diǎn)追蹤。2. 檢查方法、步驟、布點(diǎn)原則檢查方法、步驟、布點(diǎn)原則 測(cè)量步驟和通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)量相同,大體分準(zhǔn)備、測(cè)量、資料整理和分析三步進(jìn)行。 測(cè)點(diǎn)布置原則:在滿足測(cè)量和檢查目的的基礎(chǔ)上,注意測(cè)點(diǎn)代表性,測(cè)點(diǎn)布置盡可能少。通常對(duì)風(fēng)路污染檢查,沿風(fēng)

41、流的分、匯風(fēng)點(diǎn),途經(jīng)礦體,采空區(qū)或與其有空氣動(dòng)力學(xué)聯(lián)系的井巷、通風(fēng)構(gòu)筑物、廢棄或暫不作業(yè)的采場(chǎng)及坑道出風(fēng)口的下風(fēng)側(cè),以及風(fēng)路上有其他漏入風(fēng)、循環(huán)風(fēng)的地方布置測(cè)點(diǎn)。根據(jù)各測(cè)定項(xiàng)目的具體要求,有: 對(duì)入風(fēng)風(fēng)質(zhì)的檢查,主要布點(diǎn)處是礦井總?cè)腼L(fēng)口、各中段進(jìn)風(fēng)口、以及各采掘工作面入風(fēng)口。對(duì)礦井總排氡量的檢查,應(yīng)在各中段回風(fēng)道或總回風(fēng)道出風(fēng)口附近布點(diǎn)。對(duì)采掘工作面,應(yīng)根據(jù)測(cè)定目的和要求,反映工作面氡、氡子體濃度,以及通風(fēng)狀況,選擇具有代表性測(cè)點(diǎn),在采掘工作面回風(fēng)流中亦需布點(diǎn)。 為反映礦井風(fēng)流污染率,應(yīng)沿風(fēng)流均勻布點(diǎn)。 檢查可疑點(diǎn)的氡及其子體的污染,應(yīng)在該可疑點(diǎn)的風(fēng)流上、下風(fēng)側(cè)布點(diǎn),等等。3.資料整理和分析資

42、料整理和分析通常將測(cè)定資料按表11.3進(jìn)行整理匯總,以便按各項(xiàng)目要求,計(jì)算有關(guān)參數(shù)和分析用。 上述污染檢查數(shù)據(jù)中,既有反映井下氡濃度分布的測(cè)定結(jié)果,也有為尋找氡源的觀察數(shù)據(jù),還有檢查入風(fēng)風(fēng)質(zhì)和通風(fēng)狀況的氡及其子體濃度值等。這些測(cè)定數(shù)據(jù)應(yīng)按測(cè)定目的和內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)分析。(1)氡源分析分析礦井氡的來(lái)源,礦井空氣中氡及其子體的污染狀況,弄清礦井氡析出特征,是確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整和改進(jìn)的重點(diǎn),是搞好礦井通風(fēng)降氡管理的基礎(chǔ)。對(duì)礦井氡源分析,要明確礦井氡污染類(lèi)型及其分布,它們對(duì)礦井通風(fēng)的不良影響程度和大小,找出污染源位置,弄清氡析出特征,以便針對(duì)問(wèn)題性質(zhì),采取有效措施,為擬制通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)、改方案提供依據(jù)。(2

43、)礦井氡來(lái)源和氡析出比例依礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)條件、采礦方法及其生產(chǎn)活動(dòng)特點(diǎn)、管理水平等的不同,礦井空氣中氡的來(lái)源和氡析出比例有較大差異。一般來(lái)自礦巖暴露表面的氡析出,約占20%70%。對(duì)于礦巖鈾含量較高的壓入通風(fēng)礦井,此種來(lái)源所占比例較大;來(lái)自礦堆中的氡析出,視各礦所用采礦方法類(lèi)型、礦石鈾品位,賦存狀態(tài)及礦井存礦量的不同,所占礦井中氡來(lái)源比例約為5%45%;來(lái)自采空區(qū)、充填體、崩落體中析出的氡可達(dá)30%80%,尤其對(duì)采用分層崩落法開(kāi)采,抽出式通風(fēng)礦井,這種來(lái)源的氡析出可高達(dá)88%以上;來(lái)自礦井水或地下水析出的氡,通常不占重要比例,約在10%以下,僅在個(gè)別高含氡地下水涌出的礦井,其析出

44、氡的比例有可能達(dá)30%。(3)氡析出特征上述不同的氡析出比例,反映了不同礦井的不同氡析出特征。從氡析出的機(jī)理而言,氡析出特征可按下述三種基本析出形式來(lái)分析。以濃度梯度為動(dòng)力的氡的擴(kuò)散析出。如來(lái)自礦巖體表面的氡析出,通常屬于此種析出形式。只有當(dāng)?shù)V巖體裂隙十分發(fā)育,除礦巖體表面的氡析出外,可能同時(shí)還存在第二種析出形式。以壓力梯度為動(dòng)力的氡的氣載滲流析出。這種析出形式,通常又可分外部滲流和內(nèi)部滲流,前者主要是由礦井大氣與地表大氣之間的壓力狀態(tài)所引起;后者主要是由礦井空氣的壓力分布所造成。不論何種滲流,均與礦井礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)?shù)V井礦巖具有強(qiáng)滲透性,或者通過(guò)礦巖(如崩落體、充填體或采空區(qū))

45、與地表有空氣動(dòng)力學(xué)聯(lián)系,又采用抽出式通風(fēng)的礦井,應(yīng)當(dāng)特別注意氡的這種外部氣載滲流析出。通常對(duì)礦井風(fēng)流污染起重要影響的主要還是礦井各中段、各坑道、各采場(chǎng)、各采空區(qū)及它們相互間的內(nèi)部滲流。氡的這種氣載滲流析出有時(shí)比氡的擴(kuò)散析出還大得多,甚至嚴(yán)重污染礦井大氣,影響鈾礦通風(fēng)降氡效果。因此鈾礦通風(fēng)管理中,應(yīng)特別注意氡的這種氣載氡滲流析出。以溫度梯度為動(dòng)力的氡的對(duì)流析出。這種對(duì)流析出形式,在礦井條件下,一般表現(xiàn)不十分突出,但是對(duì)于高溫礦井、近地表的采空區(qū)和獨(dú)頭巷道的氡析出,應(yīng)注意氡的這種析出形式對(duì)礦井大氣所造成的影響。我們常稱(chēng)的氡析出,通常是對(duì)上述三種析出形式的統(tǒng)稱(chēng)。由于各礦井條件不同和復(fù)雜多變,從而顯現(xiàn)

46、出各礦氡析出特征的不同,甚至對(duì)同一礦井,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,或礦井條件的變化,各時(shí)期各個(gè)區(qū)段的氡析出特征亦不會(huì)一樣。不同的氡析出特征,所造成的對(duì)礦井大氣的污染狀況不同,所采取的通風(fēng)降氡措施及礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整與管理的重點(diǎn)也有所不同。對(duì)于自礦巖體暴露表面擴(kuò)散析出的氡為主要氡源的礦井或區(qū)段,風(fēng)流中氡濃度將逐漸升高,多采用以“稀(稀釋)、排(排出)”為主的通風(fēng)降氡、降氡子體措施,用以減少礦井空氣中氡濃度,或控制和縮小通風(fēng)體積,減少氡析出量。增大風(fēng)流稀釋能力,亦可輔以噴涂防氡覆蓋層辦法,來(lái)阻擋和降低其擴(kuò)散氡析出量。 對(duì)于源自采空區(qū)、崩落體以及充填體、留礦堆中氡的氣載滲流析出為主的氡析出,將造成風(fēng)流中氡濃度的

47、突增,氡濃度曲線斜率明顯增高,而對(duì)污染以后風(fēng)路上的氡濃度變化不太明顯,尤其以采空區(qū)滲出來(lái)的污風(fēng)中,其氡子體與氡的平衡比值較高。以串聯(lián)通風(fēng)的采場(chǎng)或工作面的污染情況,有上述污染特點(diǎn),這種滲流析出的氡進(jìn)入風(fēng)流后,將造成礦井風(fēng)流及工作面較大的污染,不僅使入風(fēng)氡濃度增高,且具有可能隨風(fēng)流在礦井停留時(shí)間的延長(zhǎng),風(fēng)流中的氡子體與氡的平衡比值增大,造成風(fēng)流老化程度加速,故應(yīng)特別重視這種氡源的污染。對(duì)于這種污染,僅以增大風(fēng)量的辦法一般難以奏效,主要應(yīng)通過(guò)對(duì)礦井空氣壓力的恰當(dāng)調(diào)配,改變氣載滲流方向來(lái)解決,對(duì)于有些充填 體、留礦堆中氡的這種滲流析出,還要從礦房結(jié)構(gòu)上想辦法。對(duì)于以地下水或礦井中擴(kuò)散析出的氡為主要氡析

48、出的礦井,地下水進(jìn)入礦井的涌水點(diǎn),氡濃度較高,當(dāng)這些地方通風(fēng)不良時(shí),氡濃度可達(dá)異常高。此時(shí)氡的擴(kuò)散與水流方向有關(guān)。當(dāng)有通風(fēng)時(shí),水流方向與風(fēng)向一致,其濃度差較小;水流方向與風(fēng)向相反時(shí),其濃度差較大。消除、減少這種氡源的污染,主要采用“隔離”(如水溝加蓋)或“引泄”(如鉆孔抽排等)方法,并輔以通風(fēng)。(4)污染類(lèi)型 礦井中的各種不同氡源,將造成礦井空氣的污染,又稱(chēng)為氡污染源。按其對(duì)風(fēng)流污染的分布狀況,氡污染源又可分為均布污染源(沿程污染)和集中污染源(集中污染)兩種類(lèi)型。沿程污染是指連續(xù)分布于風(fēng)路上的污染,其風(fēng)流中氡濃度及氡子體濃度,將隨風(fēng)流而逐漸增高,其濃度變化較均勻,無(wú)濃度的突變現(xiàn)象,它的特點(diǎn)是

49、其污染分布具有連續(xù)性。如礦巖體暴露面的氡析出,撒落于坑道底板上的礦渣面上的氡析出,以及地下水或礦坑水中的氡析出都屬于此類(lèi)。集中污染是指存在于風(fēng)路上某一局部或某幾處的污染,當(dāng)風(fēng)流流經(jīng)此種污染源或與污染源有相連通道時(shí),它將造成風(fēng)流中濃度的突然增高,其濃度變化在風(fēng)路局部地點(diǎn)或區(qū)間呈跳躍狀。如含氡濃度很高的污風(fēng)混入風(fēng)流,就是一種較典型的集中污染源。此外礦井中常見(jiàn)的集中污染有:自廢舊坑道、采空區(qū)中的氡析出;自相鄰采場(chǎng)出來(lái)的串聯(lián)污風(fēng)以及通風(fēng)構(gòu)筑物中的滲漏污風(fēng)、循環(huán)風(fēng)等。通常查找污染源的方法是:沿風(fēng)路布點(diǎn),測(cè)量風(fēng)流中氡濃度分布 (有時(shí)為分析其污染強(qiáng)度還需同時(shí)測(cè)其風(fēng)量的變化),并作出沿風(fēng)路的氡濃度分布曲線,結(jié)

50、合對(duì)風(fēng)路的調(diào)查,估計(jì)可能的污染源位置,在此基礎(chǔ)上,再增密布點(diǎn),確定污染源位置;若氡濃度緩慢增高,氡濃度曲線逐漸上升,表明為沿程污染,風(fēng)路上可能存在均布污染源。然后按污染源指標(biāo)進(jìn)行分析,找出井下風(fēng)路上最大的污染源(氡來(lái)源比例最高)即為礦井主要污染源。(5)污染源查找和其位置的判斷污染源查找和其位置的判斷根據(jù)測(cè)定結(jié)果作出礦井空氣污染分布圖就可以判斷污染類(lèi)型。污染分布圖分為兩種:一種是直接在通風(fēng)系統(tǒng)圖或中段通風(fēng)平面圖上用不同顏色標(biāo)出各測(cè)點(diǎn)的超過(guò)或未超過(guò)最大允許濃度值,同時(shí)在圖上標(biāo)出各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)流方向和風(fēng)量值。這樣可醒目看出礦井空氣中氡及其子體濃度分布的大致情況,如風(fēng)流方向、何處出現(xiàn)最高氡濃度、何處通風(fēng)

51、不良等。另一種是以風(fēng)路長(zhǎng)度為橫坐標(biāo),氡濃度(或污染率)為縱坐標(biāo)作出風(fēng)路污染分布圖。污染速率污染源向主風(fēng)流輸送氡的速率,用P表示,Bq/s;污染程度污染源造成主風(fēng)流氡濃度的增高值,以Ac表示,Bq/L;風(fēng)流污染率風(fēng)流中每米或每千米的氡濃度梯度以污表示,Bq/(Lm)。污染強(qiáng)度指集中污染源污風(fēng)中的氡濃度C污,Bq/L; 為了更好地分析污染源的性質(zhì),并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),可以采用以下幾個(gè)指標(biāo):(6)評(píng)價(jià)污染源的幾個(gè)指標(biāo)礦井空氣中氡及其子體濃度的污染狀況及其變化,直接或間接反映了礦井或工作面的通風(fēng)狀況。對(duì)通風(fēng)狀況的分析,在于檢查礦井或工作面的通風(fēng)效果、風(fēng)流的穩(wěn)定性、風(fēng)流風(fēng)質(zhì)和風(fēng)量是否滿足要求,各種通風(fēng)降氡措

52、施及通風(fēng)構(gòu)筑物的有效性,用以評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。礦井或工作面通風(fēng)狀況的分析,可以根據(jù)不同的目的要求,按氡子體與氡的平衡比值來(lái)分析;按平均氡濃度與最高氡濃度之差來(lái)分析;按氡與氡子體合格率來(lái)分析;按入風(fēng)風(fēng)質(zhì)系數(shù)來(lái)分析;按漏風(fēng)的污染狀況來(lái)分析等。 (7)通風(fēng)狀況的分析主扇工況測(cè)定是指在日常生產(chǎn)條件下,對(duì)主扇風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀況進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定內(nèi)容包括該條件下主扇產(chǎn)生的風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)數(shù)和消耗的功率以及運(yùn)轉(zhuǎn)效率等。測(cè)定主扇工況的目的是:檢查主扇風(fēng)量和風(fēng)壓是否符合礦井生產(chǎn)發(fā)展的要求,工況是否需要調(diào)整,需作多大調(diào)整,如何調(diào)整。11.5主扇工況測(cè)定主扇工況測(cè)定主扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀況是否在允許范圍內(nèi)。即主扇應(yīng)

53、在其特性曲線穩(wěn)定區(qū)段內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),也就是風(fēng)壓最大值不得超過(guò)風(fēng)壓曲線上最大值的 90%。對(duì)軸流式主扇,應(yīng)在“駝峰”范圍以外;風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)靜壓效率應(yīng)大于70%;風(fēng)機(jī)工作輪圓周線速度,軸流式不超過(guò)100 m/s,離心式不超過(guò)60 m/s;軸流式葉片安裝角應(yīng)在1545之間。如果主扇不能滿足上述條件,或工況落在允許范圍之外,則應(yīng)考慮是否有必要改造、更換主扇,或改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng),以使主扇與通風(fēng)系統(tǒng)相匹配。了解主扇實(shí)際負(fù)荷,計(jì)算主扇用電量,占生產(chǎn)用電及通風(fēng)總用電量之比率,以及單位風(fēng)量電耗指標(biāo)。考察主扇實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率。了解礦井總風(fēng)阻大小,為礦井通風(fēng)節(jié)能可能性提供資料。 積累主扇運(yùn)轉(zhuǎn)歷史資料,了解通風(fēng)網(wǎng)路中風(fēng)壓、風(fēng)量的變化狀況

54、,以分析研究和調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。1.主扇風(fēng)量測(cè)定主扇風(fēng)量測(cè)定主扇風(fēng)量通常包括進(jìn)入礦井總風(fēng)量、井蓋及風(fēng)扇機(jī)裝置的漏風(fēng)量。它的測(cè)定可在擴(kuò)散器口或風(fēng)硐中進(jìn)行測(cè)定。(1)擴(kuò)散器口的測(cè)定在擴(kuò)散器口測(cè)定主扇風(fēng)量之前,應(yīng)先探測(cè)擴(kuò)散器口風(fēng)流的速度場(chǎng)。只有當(dāng)擴(kuò)散器口的速度場(chǎng)變化不大時(shí),才可在擴(kuò)散器口用風(fēng)表按線路法或分點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)定;當(dāng)擴(kuò)散器口的速度場(chǎng)變化很大時(shí),不宜在擴(kuò)散器口測(cè)定。(2)風(fēng)硐中測(cè)量當(dāng)風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)速10 m/s時(shí),人員可進(jìn)入風(fēng)硐進(jìn)行風(fēng)速測(cè)定;當(dāng)風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)速10 m/s時(shí),可在風(fēng)硐內(nèi)設(shè)置皮托管用橡皮管連接壓差計(jì),測(cè)其速壓,再換算成風(fēng)速。2.主扇風(fēng)壓測(cè)定主扇風(fēng)壓測(cè)定根據(jù)通風(fēng)動(dòng)力與阻力關(guān)系,扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓h扇計(jì)算公式為

55、:壓入式主扇h扇=h硐全 Pa (11.18)抽出式主扇h扇=h硐全+h擴(kuò)速 Pa (11.19)安設(shè)在井下的主扇h扇=h壓全+h抽全=h壓靜+h壓速-h抽速 Pa(11.20)式中,h硐全為扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)相對(duì)全壓,Pa;h擴(kuò)速為扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器口的速壓,Pa;h抽靜,h抽速為分別為主扇入風(fēng)道的相對(duì)靜壓和速壓,Pa;h壓靜,h壓速為分別為主扇出風(fēng)道的相對(duì)靜壓和速壓,Pa。 風(fēng)硐內(nèi)的相對(duì)全壓的測(cè)定可采用下列兩種方法:(1)分別測(cè)定風(fēng)硐內(nèi)的靜壓和速壓h硐全=h硐靜h硐速 Pa (11.21)式中,h硐靜為風(fēng)硐內(nèi)的相對(duì)靜壓,Pa;h硐速為風(fēng)硐內(nèi)的平均速壓,Pa。 h硐靜可在風(fēng)硐內(nèi)設(shè)置靜壓管或皮托管,用壓差

56、計(jì)測(cè)得;h硐速可按已測(cè)得的扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q扇與風(fēng)硐斷面S硐計(jì)算得的風(fēng)速或直接測(cè)得的平均風(fēng)速求得。(2)直接測(cè)定風(fēng)硐全壓在風(fēng)硐斷面上均勻布點(diǎn),用皮托管和壓差計(jì)測(cè)出各點(diǎn)全壓,平均值作為風(fēng)硐全壓。3.主扇功率與轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)定主扇功率與轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)定 主扇功率測(cè)定常采用以下三種方法:(1)功率表測(cè)定法 對(duì)于三相三線制系統(tǒng),常采用兩功率表測(cè)其三相功率。用功率表測(cè)定精度較高,但要另行接上一套功率表和互感器等,較費(fèi)事,故適用于要求精度高的專(zhuān)題測(cè)定,如風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)等。(2)電度表測(cè)定法 主扇通常都裝有電度表,只要用秒表測(cè)定電度表中鋁盤(pán)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),用電度表本身的常數(shù)(即1千瓦時(shí)鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù))去除,并乘上電壓互感器變壓比K壓和電

57、流互感器交流比K流即可求得主扇功率N:N=3 600K壓K流 千瓦 (11.22)式中,t為測(cè)定時(shí)間,s;f為電表常數(shù),r/ kWh;n為測(cè)定時(shí)間t秒內(nèi)鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù),r。 若為單相電表,則按上式求出的功率N,需再乘以3才是主扇的實(shí)際功率。(3)電流、電壓表測(cè)定法根據(jù)主扇電流、電壓表讀數(shù)和實(shí)際的功率因數(shù),按下式計(jì)算主扇功率。N=IUcos kW (11.23)式中,I為線電流,A;U為線電壓,kV;cos為功率因數(shù),無(wú)量綱。 用功率因數(shù)表測(cè)定,實(shí)測(cè)有困難時(shí),可根據(jù)異步電機(jī)的負(fù)載率按表11.4近似確定。對(duì)同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可取cos=1。主扇轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)定可采用機(jī)械轉(zhuǎn)速表,或電子轉(zhuǎn)速計(jì)。主扇與電機(jī)用靠背輪聯(lián)結(jié)時(shí),

58、測(cè)定電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)即為主扇轉(zhuǎn)數(shù)。通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)時(shí),測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速,還應(yīng)乘上皮帶輪的傳動(dòng)比。 (11.24)式中,電為電機(jī)效率,%,可由電機(jī)銘牌上查得;h扇為扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓,Pa;Q扇為扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量,m3/s。(2)礦井風(fēng)壓損失 壓入式通風(fēng)礦井風(fēng)壓損失:h阻=h硐全h自-h出速 Pa (11.25) 抽出式通風(fēng)礦井風(fēng)壓損失:(1)風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率4.資料整理資料整理h阻=h硐全h自 Pa (11.26)式中,h自為礦井自然風(fēng)壓,與扇風(fēng)機(jī)作用方向一致時(shí),取正值;反之取負(fù)值;h出速為壓入式通風(fēng)出風(fēng)風(fēng)井口排往大氣的速壓;其他符號(hào)意義同前。(3)計(jì)算單位風(fēng)量的功率消耗 單位風(fēng)量的功率消耗為:W= kWs/m3 (1

59、1.27)e= kWhs/m3 (11.28)式中符號(hào)意義同前。(5)分析對(duì)礦井主扇工況測(cè)定結(jié)果的分析,應(yīng)結(jié)合扇風(fēng)機(jī)特性曲線來(lái)進(jìn)行。主要是根據(jù)所測(cè)風(fēng)壓、風(fēng)量值,在扇風(fēng)機(jī)特性曲線圖上找出工況點(diǎn),再按工況點(diǎn)所在位置,結(jié)合礦井生產(chǎn)情況作出如下分析和判斷: 主扇風(fēng)量和風(fēng)壓是否達(dá)到礦井供風(fēng)要求。 (4)單位風(fēng)量的電耗為:為達(dá)到礦井所需供風(fēng)要求(如風(fēng)量或風(fēng)壓的提高或降低),主扇的葉片安裝角度或轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)作多大改變。若為兩段扇風(fēng)機(jī),主扇段(級(jí))數(shù)是否需要改變(增加或減少一段)。電機(jī)和風(fēng)機(jī)的能力夠不夠,是否需要更換電機(jī)。主扇實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率能否達(dá)到國(guó)家要求,實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率過(guò)低的原因何在,是礦井阻力與該類(lèi)型風(fēng)機(jī)不相匹配,

60、還是風(fēng)機(jī)本身效率不高或其他原因?應(yīng)從哪些方面采取措施,提高風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率或更換風(fēng)機(jī),以降低電能消耗。比較主扇單位風(fēng)量功率或單位風(fēng)量電耗是否過(guò)高,原因何在?是礦井通風(fēng)阻力過(guò)大還是風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率低,或是總風(fēng)量偏高,如何著手進(jìn)行改進(jìn)等。 11.6礦井通風(fēng)優(yōu)化及可靠性評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)優(yōu)化及可靠性評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)是一個(gè)運(yùn)用多種技術(shù)手段輸送、調(diào)度空氣在井下流動(dòng),維護(hù)礦井正常生產(chǎn)和勞動(dòng)安全的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在生產(chǎn)期間其任務(wù)是利用通風(fēng)動(dòng)力,以最經(jīng)濟(jì)的方式,向井下各用風(fēng)地點(diǎn)供給質(zhì)優(yōu)量足的新鮮空氣,保證工作人員的呼吸,稀釋并排除氡、粉塵等各種有害物質(zhì)、降低熱害,給井下創(chuàng)造良好的勞動(dòng)環(huán)境。在發(fā)生災(zāi)變時(shí),能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量,