通風(fēng)阻力測(cè)定

1、陳家溝煤礦通風(fēng)阻力測(cè)定報(bào) 告華亭礦區(qū)建設(shè)管理委員會(huì)陳家溝煤礦煤炭科學(xué)研究總院重慶分院二一年十一月十三日1 測(cè)定方法及測(cè)點(diǎn)布置1.1 測(cè)定方法根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件,采用氣壓計(jì)逐點(diǎn)測(cè)量法。為提高測(cè)量準(zhǔn)確性,全礦井所定全部測(cè)點(diǎn)標(biāo)高由地測(cè)部門提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),同時(shí)為了消除地面氣壓波動(dòng),井下風(fēng)門關(guān)閉和機(jī)車行駛等原因?qū)Ω鳒y(cè)壓點(diǎn)通風(fēng)壓力的影響,在井下設(shè)立了基點(diǎn)氣壓觀測(cè)站,用基點(diǎn)觀測(cè)到的氣壓波動(dòng)值校正各測(cè)點(diǎn)由上述因素引起的氣壓變化值。測(cè)量中,為避免儀器不可預(yù)料的故障誤差,測(cè)壓組使用雙臺(tái)儀器同時(shí)讀數(shù),且每臺(tái)儀器的讀數(shù)值取2個(gè),每個(gè)讀數(shù)的間隔時(shí)間不少于30s,然后取其算術(shù)平均值作為測(cè)點(diǎn)氣壓值。主扇靜壓用同一臺(tái)儀器進(jìn)行測(cè)量

2、,以消除不同類儀器之間和風(fēng)機(jī)房測(cè)壓儀安裝不正確等因素所產(chǎn)生的誤差。測(cè)量之前對(duì)各儀器進(jìn)行了互相校正,以消除各儀器之間的儀器誤差。1.2 測(cè)定路線選擇三條測(cè)量路線：第一條:副井1050運(yùn)輸石門1050運(yùn)輸石門與大巷交叉處三采區(qū)回風(fēng)石門主井清煤倉主井(1100水平)主井與1140回風(fēng)石門交叉點(diǎn)主井風(fēng)峒；第二條:副井1050運(yùn)輸石門1050運(yùn)輸石門大巷交叉處運(yùn)輸大巷1203工作面上口1203工作面回風(fēng)順槽口回風(fēng)上山1140回風(fēng)石門1140回風(fēng)石門與1140車埸交叉處主井風(fēng)峒。 第三條:副井1050運(yùn)輸石門1050運(yùn)輸石門與大巷交叉處運(yùn)輸大巷與脫水巷交叉處回風(fēng)上山下平巷1140回風(fēng)石門1140回風(fēng)石門與

3、1140車埸交叉處主井與1140回風(fēng)石門交叉處主井風(fēng)峒。1.3 測(cè)點(diǎn)布置本次阻力測(cè)定是全礦性普查,測(cè)定工作量大,測(cè)量方法是采用氣壓計(jì)逐點(diǎn)測(cè)量法,測(cè)點(diǎn)間的距離長(zhǎng)短不影響測(cè)量工作,只在測(cè)定路線風(fēng)流的主要分合處前或后巷道平直,斷面規(guī)整,無堆積物等的斷面設(shè)置測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)在風(fēng)流分合處的距離,一般按巷道的三倍考慮,在分合處后的距離按巷道寬度的6倍考慮。在測(cè)量路線的主要分支風(fēng)路上設(shè)置測(cè)風(fēng)點(diǎn)測(cè)量風(fēng)量,以檢查各測(cè)點(diǎn)風(fēng)量測(cè)定的準(zhǔn)確度。根據(jù)上述要求在全礦設(shè)立測(cè)點(diǎn)21個(gè),阻力測(cè)定路線和測(cè)點(diǎn)布置見圖1。2 測(cè)量前的準(zhǔn)備工作根據(jù)礦井生產(chǎn)和通風(fēng)系統(tǒng)圖,確定3條主要通風(fēng)測(cè)量路線,然后在通風(fēng)系統(tǒng)圖上確定出各測(cè)點(diǎn)的位置,下井測(cè)量時(shí)

4、前邊定點(diǎn),后面進(jìn)行測(cè)定。下井前進(jìn)行了人員組織和儀器準(zhǔn)備工作,使用的儀器型號(hào)和數(shù)量如下:(1) JFY 型通風(fēng)參數(shù)檢測(cè)儀 3臺(tái)(2) DMH2型干濕溫度計(jì) 1臺(tái)(3) 高、中、低風(fēng)表 各1臺(tái)(4) 記錄表格 若干張(5) 皮尺、圈尺3 測(cè)定路線的整理計(jì)算首先將各測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)按有關(guān)要求進(jìn)行算術(shù)平均值計(jì)算或有關(guān)圖表進(jìn)行校正,然后按以下公式逐點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。3.1 風(fēng)流密度計(jì)算 ri=3.484(PiPsai)/(273+ti) , Kg/m3;式中: Pi、Psai-分別為測(cè)壓點(diǎn)的風(fēng)流絕對(duì)壓力和飽和水蒸汽壓力,Kpa; -測(cè)壓點(diǎn)風(fēng)流相對(duì)濕度,%; ti-測(cè)壓點(diǎn)風(fēng)流干溫度,;3.2 動(dòng)壓計(jì)算hvi=ri

5、vi2/2,Pa;式中:vi-測(cè)壓點(diǎn)斷面平均風(fēng)速, m/s;3.3 通風(fēng)阻力計(jì)算使用氣壓計(jì)逐點(diǎn)測(cè)壓法,其測(cè)量段巷道通風(fēng)阻力計(jì)算公式為: hi-(i+1)=( pi-pi+1)-(pj-pj+1a(Zi-Zi+1)+(riVi2/2)-(ri+1Vi+12/2),Pa; 式中: pi、pi+1-分別為前后測(cè)壓點(diǎn)標(biāo)高,m; pj、pj+1-分別為測(cè)量pj,pj+1時(shí)刻的基點(diǎn)絕對(duì)壓力,Pa; Zi、Zi+1-分別為前后測(cè)壓點(diǎn)標(biāo)高, m;ra-為前后測(cè)壓點(diǎn)風(fēng)流密度的算術(shù)平均值,Kg/m3; ri 、ri+1-分別為前后測(cè)壓點(diǎn)風(fēng)流密度, Kg/m3; Vi 、Vi+1-分別為前后測(cè)壓點(diǎn)斷面風(fēng)流平均速度,

6、m/s; 巷道風(fēng)阻計(jì)算Ri=hi-(i+1)/Qi2 ;式中: Qi-測(cè)量巷道段前后點(diǎn)斷面風(fēng)量算術(shù)平均值,m3/s;3.5 自然風(fēng)壓計(jì)算 測(cè)量路線中由于進(jìn)回風(fēng)測(cè)點(diǎn)溫度差異,導(dǎo)致產(chǎn)生了自然風(fēng)壓, 其計(jì)算公式為: hn=Zg(r1-r2),Pa;式中:g-重力加速度, m/s,取9.8;Z-測(cè)量路線上最高與最低測(cè)壓點(diǎn)的標(biāo)高差, m;r1、r2-分別與最低測(cè)壓點(diǎn)為界的線路進(jìn)回風(fēng)流密度垂高加權(quán)平均值,Kg/m3;4 測(cè)算結(jié)果及分析4.1 測(cè)算結(jié)果陳家溝煤礦通風(fēng)阻力測(cè)定及計(jì)算結(jié)果見表1- 1、表1-2和表1-3。4.2 阻力測(cè)定可靠性分析采用相對(duì)誤差值來評(píng)判通風(fēng)阻力測(cè)定的可靠性，其計(jì)算式為：式中：ht測(cè)

7、量路線上主扇靜壓與自然風(fēng)壓之和（通風(fēng)動(dòng)力），Pa； hR測(cè)量路線上最大總阻力值，Pa； 主扇靜壓計(jì)算式： 式中：主扇進(jìn)風(fēng)口（風(fēng)峒）靜壓，Pa。由測(cè)定得出； 主扇進(jìn)口（風(fēng)峒）動(dòng)壓，Pa。 32,動(dòng)壓35.6 Pa。測(cè)定路線的阻力測(cè)定相對(duì)誤差計(jì)算結(jié)果見表2。從表2中結(jié)果得知，各測(cè)量路線通風(fēng)阻力測(cè)定相對(duì)誤差均小于5%，測(cè)定結(jié)果符合要求。表2 氣壓逐點(diǎn)測(cè)量法通風(fēng)阻力測(cè)定相對(duì)誤差計(jì)算結(jié)果測(cè)定路線測(cè)點(diǎn)阻力累計(jì)值（Pa）通風(fēng)動(dòng)力相對(duì)誤差絕對(duì)值 (%)名稱主要測(cè)點(diǎn)號(hào)主扇靜壓 (Pa）自然風(fēng)壓 (Pa）主扇靜壓與自然風(fēng)壓之和(Pa)副井經(jīng)軌道上山至風(fēng)井H0-H3-H9-H17-H18-H21副井經(jīng)運(yùn)輸上山至主井

8、H0-H3-H6-H7-H17-H21100.4副井經(jīng)回風(fēng)上山至主井H0-H3-H4-H15-H16-H18-H214.3 礦井阻力分布情況陳家溝煤礦主要風(fēng)路的通風(fēng)阻力分布情況見表3。由表3中看出，礦井進(jìn)風(fēng)段阻力占總阻力的32.1%；采區(qū)段阻力占總阻力的30.1%31.%；總回風(fēng)段阻力占總阻力的%37.1%。進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力小，是由于巷道斷面大，維護(hù)好的緣故。主井是整個(gè)礦井的唯一總回風(fēng)通道，風(fēng)量大，通風(fēng)阻力與風(fēng)量的二次方成正比，雖然總回風(fēng)段路線較短，但其通風(fēng)阻力亦大。表3 礦井通風(fēng)阻力分布情況測(cè)量路線風(fēng)流區(qū)段起止測(cè)點(diǎn)號(hào)測(cè)段長(zhǎng)度阻力值備注長(zhǎng)度值(m)測(cè)段長(zhǎng)度與線路總長(zhǎng)度比（%）測(cè)段阻力絕對(duì)值（Pa

9、）測(cè)段阻力與線路總阻力比(%)副井經(jīng)軌道上山至主井進(jìn)風(fēng)段H0H5125928采區(qū)段H5H14205546總回風(fēng)段H14-H21107426副井經(jīng)運(yùn)輸上山至主井進(jìn)風(fēng)段H0-H6125842采區(qū)段H6-H146192131總回風(fēng)段H14-H21107437副井經(jīng)回風(fēng)上山至主井進(jìn)風(fēng)段H0-H41198.46采區(qū)段H4-H151431.0總回風(fēng)段H15-H211031404.4 礦井通風(fēng)難易程度采用等積孔來評(píng)判礦井通風(fēng)的難易程度，等積孔計(jì)算式為：式中：A等積孔，m2； QA總回風(fēng)風(fēng)量，m3/s； h測(cè)量路線最大總阻力，Pa。礦井總回風(fēng)量 m3/s，測(cè)量線路最大總阻力Pa，由計(jì)算得出礦井等積孔為 m2，大于2 m2，屬于通風(fēng)容易礦井。4.5 外部漏風(fēng)率外部漏風(fēng)率的計(jì)算公式為:K=Q1-Q2/Q1式中: Q1-總回風(fēng)量,m3/s; Q2-總進(jìn)風(fēng)量,m3/s; (37