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1、礦井空氣:來(lái)自地面的新鮮空氣和井下產(chǎn)生的有害氣體和浮塵的總稱(chēng)地面空氣:由干空氣和水蒸汽組成的混合氣體,亦稱(chēng)為濕空氣。干空氣是指完全不含有水蒸汽的空氣,由氧、氮、二氧化碳、氬、氖和其他一些微量氣體所組成的混合氣體濕空氣中含有水蒸氣新鮮空氣:井巷中用風(fēng)地點(diǎn)以前、受污染程度較輕的進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)的空氣污濁空氣:通過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)以后、受污染程度較重的回風(fēng)巷道內(nèi)的空氣空氣中常見(jiàn)有害氣體:CO、NO2、SO2、H2S、NH4、H2有害氣體的來(lái)源:1爆破時(shí)產(chǎn)生的炮煙2才有工作機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣3硫化礦物的氧化4井下火災(zāi)放射性和輻射:放射性是一種不穩(wěn)定的原子核自發(fā)衰變的現(xiàn)象,通常伴隨發(fā)出能導(dǎo)致電離的輻射。不穩(wěn)定的原子核
2、一般發(fā)生三種輻射,ab和r輻射。放射性是一些物質(zhì)的性質(zhì)。輻射是在一點(diǎn)發(fā)射出并在另一點(diǎn)接收能量氡的來(lái)源:1礦巖壁析出的氡2爆下礦石析出的氡3地下水析出的4地面空氣的氡隨入風(fēng)風(fēng)流進(jìn)入井下矽塵:地下開(kāi)采過(guò)程中,鑿巖、爆破、裝運(yùn)、破碎等工序產(chǎn)生的大量含游離SiO2的粉塵礦塵粒徑分類(lèi):粗塵(大于40um)細(xì)塵(10-40)微塵(0.25-10)超微塵(0.25下)礦塵狀態(tài)分類(lèi):浮游礦塵(懸浮于空氣中的礦塵)沉積礦塵(從礦井空氣中沉降下來(lái)的礦塵)組成范圍分類(lèi):全塵(各種粒徑的礦塵之和)呼吸性粉塵(粒徑5um以下的微細(xì)塵粒)礦塵的危害:1污染工作場(chǎng)地,危害人體健康2某些礦塵會(huì)發(fā)生爆炸3加劇機(jī)械設(shè)備的磨損,縮
3、短機(jī)械設(shè)備的壽命4降低工作場(chǎng)能見(jiàn)度增加工傷事故礦井氣候:礦井空氣的溫度、濕度和流速三個(gè)參數(shù)的綜合作用。這三個(gè)參數(shù)也稱(chēng)為礦井氣候條件的三要素空氣溫度:對(duì)人體對(duì)流散熱起著主要作用相對(duì)濕度:影響人體蒸發(fā)散熱的效果風(fēng)速:影響人體的對(duì)流散熱和蒸發(fā)散熱的效果。對(duì)流換熱強(qiáng)度隨風(fēng)速而增大。同時(shí)濕交換效果也隨風(fēng)速增大而加強(qiáng)。如有風(fēng)的天氣,涼衣服干得快人體熱平衡關(guān)系式:qm-qw=qd+qz+qf+qchqm人體在新陳代謝中產(chǎn)熱量,取決于人體活動(dòng)量;qw人體用于做功而消耗的熱量,qm-qw人體排出的多余熱量;qd人體對(duì)流散熱量,低于人體表面溫度,為負(fù),否則,為正;qz汗液蒸發(fā)或呼出水蒸氣所帶出的熱量;qf人體與周
4、圍物體表面的輻謝散熱量,可正,可負(fù);qch人體由熱量轉(zhuǎn)化而沒(méi)有排出體外的能量;人體熱平衡時(shí),qch=0;當(dāng)外界環(huán)境影響人體熱平衡時(shí),人體溫度升高qch0,人體溫度降低, qch01.干球溫度 干球溫度是我國(guó)現(xiàn)行的評(píng)價(jià)礦井氣候條件的指標(biāo)之一特點(diǎn):在一定程度上直接反映出礦井氣候條件的好壞。指標(biāo)比較簡(jiǎn)單,使用方便。但這個(gè)指標(biāo)只反映了氣溫對(duì)礦井氣候條件的影響,而沒(méi)有反映出氣候條件對(duì)人體熱平衡的綜合作用2.濕球溫度 濕球溫度這個(gè)指標(biāo)可以反映空氣溫度和相對(duì)濕度對(duì)人體熱平衡的影響,比干球溫度要合理些。但這個(gè)指標(biāo)仍沒(méi)有反映風(fēng)速對(duì)人體熱平衡的影響3.等效溫度 等效溫度定義為濕空氣的焓與比熱的比值。它是一個(gè)以能量
5、為基礎(chǔ)來(lái)評(píng)價(jià)礦井氣候條件的指標(biāo)4 .同感溫度 這個(gè)指標(biāo)是通過(guò)實(shí)驗(yàn),憑受試者對(duì)環(huán)境的感覺(jué)而得出的同感溫度計(jì)算圖5.卡他度 卡他度用卡他計(jì)測(cè)定特點(diǎn) 反映了氣溫和風(fēng)速對(duì)氣候條件的影響,但沒(méi)有反映空氣濕度的影響。為了測(cè)出溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合作用效果第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測(cè)定與礦井通風(fēng)密切相關(guān)的空氣物理性質(zhì)有:密度、重率、比容、比熱、粘性 密度:?jiǎn)挝惑w積空氣所具有的質(zhì)量稱(chēng)為空氣的密度 濕空氣的密度:1立方米客氣中所含有干空氣和水蒸氣的質(zhì)量比重率(容重):?jiǎn)挝惑w積空氣所具有的重率比容:?jiǎn)挝豢諝馑加械捏w積比熱:使單位質(zhì)量的空氣溫度升高1C所需要的熱量粘性:當(dāng)流體層間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)候,在流體內(nèi)
6、部?jī)蓚€(gè)流體層的接觸面上,便產(chǎn)生粘性阻力以組織相對(duì)運(yùn)動(dòng),流體具有的這一性質(zhì),叫粘性礦井通風(fēng)的空氣溫度除了受地表溫度的影響外還受1空氣收到壓縮或者膨脹的影響;2地下巖石溫度的影響地溫率在恒溫帶以下,由于巖石的性質(zhì)和種類(lèi)不同,巖層溫度每升高1C相對(duì)應(yīng)的下降深度巖石與空氣的熱交換形式:傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射巷道調(diào)溫圈:巷道巖壁附近的巖石原始溫度場(chǎng)受通風(fēng)影響的擾動(dòng)范圍絕對(duì)濕度:每1m3濕空氣中所含有的水蒸氣重量相對(duì)濕度:濕空氣的絕對(duì)濕度跟同溫度下飽和客氣的絕對(duì)濕度之比空氣狀態(tài):指某一瞬間空氣物理性質(zhì),其中最重要的參數(shù)是壓力、溫度和比容焓:一定狀態(tài)下濕空氣的內(nèi)能和流動(dòng)功之和比焓:含1Kg干空氣的濕空氣的焓熱濕比
7、:為了說(shuō)明空氣狀態(tài)變化的方向和特性,常用狀態(tài)變化前后的焓差和含濕量差的比值來(lái)表示,稱(chēng)為熱濕比。大氣壓力:地面靜止空氣的靜壓力,它等于單位面積上空氣柱的重力空氣靜壓:氣體分子間的壓力或者氣體分子對(duì)容器壁施加的壓力空氣靜壓分類(lèi):根據(jù)量度空氣靜壓大小所選擇的基準(zhǔn)不同,分為絕對(duì)壓力盒相對(duì)壓力絕對(duì)靜壓:以真空狀態(tài)絕對(duì)零壓為比較基準(zhǔn)的靜壓,即以零壓力為起點(diǎn)表示的靜壓,對(duì)靜壓恒為正值相對(duì)靜壓:以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γń^對(duì)靜壓)為比較基準(zhǔn)的靜壓,即絕對(duì)靜壓與大氣壓力之差全壓:風(fēng)流的全壓即該點(diǎn)靜壓和動(dòng)壓之和絕對(duì)靜壓力的測(cè)定:用水銀氣壓計(jì);無(wú)液氣壓計(jì)相對(duì)氣壓力的測(cè)定:壓差計(jì)風(fēng)速測(cè)定:1用風(fēng)表測(cè)定風(fēng)速(翼式風(fēng)表和杯式風(fēng)表)
8、2用熱電式風(fēng)速儀(有熱線(xiàn)式、熱球式和熱敏電阻式三中,分別以金屬絲、熱電偶和熱敏電阻作熱效應(yīng)元件)和皮托管壓差計(jì)測(cè)定風(fēng)速;3(皮托管和壓差計(jì))測(cè)高風(fēng)速;4(用煙霧法或嗅味法)測(cè)量很低的風(fēng)速或者鑒別通風(fēng)構(gòu)筑物漏風(fēng)風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)形式:a有固定邊界的,特點(diǎn)是空氣受邊界的限制而沿風(fēng)道方向流動(dòng);b沒(méi)有固定邊界的,即自由風(fēng)流,特點(diǎn):風(fēng)流的邊界不是風(fēng)道壁,而是與風(fēng)流同一相態(tài)的介質(zhì)巷道型風(fēng)流:固定邊界的風(fēng)流硐室型風(fēng)流:無(wú)固定邊界的掘進(jìn)工作面通風(fēng)掘進(jìn)通風(fēng)方法按通風(fēng)動(dòng)力形式的不同可以分為局部扇風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)局部扇風(fēng)機(jī)通風(fēng):利用局部扇風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力,通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面的通風(fēng)方法,按工
9、作方式的不同分為壓入式、抽出式和混合式壓入式與抽出式通風(fēng)的比較:1壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中,污風(fēng)不通過(guò)局部扇風(fēng)機(jī),安全性好;而抽出式通風(fēng)時(shí),對(duì)于煤礦含瓦斯的污風(fēng)通過(guò)局部扇風(fēng)機(jī),弱局部扇風(fēng)機(jī)若不具備防爆性能 則是非常為危險(xiǎn)的;2壓入式通風(fēng)時(shí),風(fēng)筒出口風(fēng)速大,有效射程遠(yuǎn),排煙效果好,工作面排污所需要的時(shí)間短;并且因?yàn)轱L(fēng)速較大排熱性能好;但是污風(fēng)沿著整個(gè)巷道緩慢排除,污染范圍廣,勞動(dòng)條件差,巷道排污所需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。抽出式通風(fēng)時(shí),風(fēng)口吸入口有效吸程小,掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒入口到工作面的距離在有效吸程內(nèi);與壓入式相比抽出式風(fēng)量小,工作面排污所需的時(shí)間長(zhǎng);然而,抽出式通
10、風(fēng)時(shí)新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面,整個(gè)巷道空氣清新,勞動(dòng)環(huán)境好,且受污風(fēng)污染的巷道長(zhǎng)度僅為工作面到風(fēng)筒吸口的長(zhǎng)度,污風(fēng)污染巷道長(zhǎng)度短,巷道排污所需的時(shí)間短;3壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒,成本低、重量輕、安裝與運(yùn)輸也方便,且由于風(fēng)筒內(nèi)靜壓大于風(fēng)筒外靜壓,風(fēng)筒漏風(fēng)對(duì)巷道有一定的排污作用。而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用,必須使用剛性或者帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒,成本高,重量大,安裝與運(yùn)輸也不方便混合式通風(fēng):是壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的聯(lián)合運(yùn)用,按局部扇風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的布設(shè)位置,分為長(zhǎng)壓短抽、長(zhǎng)抽短壓和長(zhǎng)抽長(zhǎng)壓三種。兼有抽出式與壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn),通風(fēng)效果好。主要缺點(diǎn)是增加了一套通風(fēng)設(shè)備,電能消耗大,管理也比較
11、復(fù)雜;降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量?;旌鲜酵L(fēng)適用于大斷面、長(zhǎng)距離巖巷掘進(jìn)巷道中礦井總風(fēng)壓通風(fēng):是利用礦井主要扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把主導(dǎo)風(fēng)流的新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面。其通風(fēng)量取決于可利用的風(fēng)壓和風(fēng)道風(fēng)阻。按導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為1風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)2平行巷道導(dǎo)風(fēng)3鉆孔導(dǎo)風(fēng)4風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)局部通風(fēng)設(shè)備:由局部通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備、風(fēng)筒及附屬裝置組成風(fēng)筒要求:漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、重量輕、拆裝簡(jiǎn)便風(fēng)筒種類(lèi):按其材料力學(xué)性質(zhì)可分為剛性和柔性?xún)煞N風(fēng)筒接頭:剛性風(fēng)筒一般采用法蘭盤(pán)連接方式,柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、螺圈接頭等風(fēng)筒的風(fēng)阻:由摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻組成天井掘進(jìn)時(shí)候
12、的局部通風(fēng)方法:風(fēng)筒帶防護(hù)帽;風(fēng)水混合式通風(fēng);用吊罐掘進(jìn)天井時(shí)的通風(fēng);天井鉆孔通風(fēng);小直徑PVC通風(fēng)引射器:引射作用的實(shí)質(zhì)是高壓風(fēng)流將自身的部分能量傳遞給被引射的流體,分為水力引射器和壓氣引射器局部扇風(fēng)機(jī):井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的扇風(fēng)機(jī)稱(chēng)為局部扇風(fēng)機(jī)風(fēng)筒漏風(fēng)屬于連續(xù)的均勻漏風(fēng)。漏風(fēng)使局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q通與風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出不等因此,應(yīng)該用始、末端風(fēng)量的幾何平均值作為風(fēng)筒的風(fēng)量Q風(fēng)筒的有效風(fēng)量率:掘進(jìn)工作面獲得的風(fēng)量占局部扇風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污染空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)動(dòng)力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的任務(wù):保證井下工作面有
13、足夠氧氣;把井下產(chǎn)生的各種有毒氣體及礦塵稀釋到無(wú)害程度并排出礦井之外;給井下工作面創(chuàng)造良好的小氣候條件。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井開(kāi)拓、開(kāi)采系統(tǒng)中為了實(shí)現(xiàn)通風(fēng)目的和任務(wù),向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣,排出井下產(chǎn)生的污濁空氣,調(diào)節(jié)井下氣候條件而專(zhuān)門(mén)統(tǒng)籌規(guī)劃、設(shè)計(jì)構(gòu)建的由通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動(dòng)力和通風(fēng)控制設(shè)施組成的工程體系總稱(chēng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)劃分:按服務(wù)范圍分為統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng);按進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布局分為中央式、對(duì)角式和中央對(duì)角混合式;按主扇的工作方式分為壓入式、抽出式和壓軸混合式;根據(jù)風(fēng)流的輸送與調(diào)控方式,分為主扇風(fēng)扇、主扇輔扇、多級(jí)機(jī)站、單元調(diào)控以及上述四種類(lèi)型的不同組合。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò):由風(fēng)流流經(jīng)的所
14、有井巷構(gòu)成的、相互關(guān)聯(lián)的、復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)狀的井巷集合體。通風(fēng)動(dòng)力:為礦井風(fēng)流流動(dòng)提供能量的主扇、輔扇、自然壓差等動(dòng)力源組成的動(dòng)力結(jié)構(gòu)體系。通風(fēng)控制設(shè)施:控制有害漏風(fēng),并使供入井下的風(fēng)流按生產(chǎn)需求進(jìn)行分配的風(fēng)門(mén)、風(fēng)扇、風(fēng)墻、風(fēng)橋、輔扇、空氣幕、導(dǎo)風(fēng)板凳一系列調(diào)節(jié)控制設(shè)施。通風(fēng)系統(tǒng)按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為進(jìn)風(fēng)部分、出風(fēng)部分和用風(fēng)部分。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的特性:復(fù)雜性、非線(xiàn)性和多變性(跟隨生產(chǎn)發(fā)展而變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng))。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò):礦井通風(fēng)學(xué)將風(fēng)路的結(jié)構(gòu)超出串、并聯(lián)關(guān)系的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),基于復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的通風(fēng)系統(tǒng)亦稱(chēng)為復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度主要取決于通風(fēng)路的復(fù)雜程度通風(fēng)構(gòu)筑物:凡用于引導(dǎo)風(fēng)流,遮斷風(fēng)
15、流和調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝置,統(tǒng)稱(chēng)為通風(fēng)構(gòu)筑物,它是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流調(diào)控設(shè)施,用以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要的路線(xiàn)流動(dòng)。通風(fēng)構(gòu)筑物分類(lèi):通過(guò)風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括主扇風(fēng)硐,反風(fēng)裝置,風(fēng)橋,導(dǎo)風(fēng)板,調(diào)節(jié)風(fēng)扇和風(fēng)幛;遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括擋風(fēng)墻和風(fēng)門(mén)等。擴(kuò)聲器:大型主扇安裝在地表時(shí),在風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外聯(lián)接一段斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)筒稱(chēng)為擴(kuò)散器,作用是降低出風(fēng)口的風(fēng)速,以降低扇風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓損失,提高扇風(fēng)機(jī)的有效靜壓。反風(fēng)裝置:用來(lái)改變井下風(fēng)流方向的一種裝置,包括反風(fēng)道賀反風(fēng)閘門(mén)等設(shè)施風(fēng)橋:通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)道與回風(fēng)道交叉處,為使信封與污風(fēng)互相隔開(kāi),需構(gòu)筑風(fēng)橋,要求其風(fēng)阻小,漏風(fēng)少,具有足夠的堅(jiān)固性風(fēng)墻:不通過(guò)風(fēng)流的廢巷道及采空區(qū),需
16、設(shè)置風(fēng)墻,風(fēng)墻又稱(chēng)密閉。根據(jù)使用年限不同,風(fēng)墻分為永久風(fēng)墻與臨時(shí)風(fēng)墻風(fēng)門(mén):某些巷道既不讓風(fēng)流通過(guò),又要保證人員及車(chē)輛通行,就得設(shè)置風(fēng)門(mén)風(fēng)窗:是以增加巷道局部阻力的方式,調(diào)節(jié)巷道風(fēng)量的通風(fēng)構(gòu)筑物空氣幕:利用特制的供風(fēng)器,由巷道的一側(cè)或兩側(cè)以很高的風(fēng)速和一定的方向噴出空氣,形成門(mén)板式的氣流來(lái)遮斷或減弱巷道中通過(guò)的風(fēng)流,稱(chēng)為空氣幕開(kāi)鑿合適的專(zhuān)用通風(fēng)聯(lián)道:中段尚無(wú)與礦井總進(jìn)風(fēng)道相聯(lián)的、可用的、可靠的進(jìn)風(fēng)巷道;當(dāng)中段人行運(yùn)輸?shù)琅c礦井總進(jìn)風(fēng)道不連通,或相距太遠(yuǎn),阻力太大;用人行運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)不合理,影響工作面風(fēng)量按需分配;需采用風(fēng)機(jī)來(lái)控制中段進(jìn)風(fēng),避免風(fēng)機(jī)與人行運(yùn)輸?shù)拿軙r(shí);利用運(yùn)輸?shù)澜o中段作壓入式供風(fēng)出
17、現(xiàn)漏風(fēng)嚴(yán)重難以控制時(shí);運(yùn)輸?shù)乐醒b卸礦作業(yè)的產(chǎn)塵量大影響風(fēng)源質(zhì)量時(shí)。采區(qū)或礦體回風(fēng)道:為節(jié)省工程量,可多個(gè)中段共用一條回風(fēng)道,即在各開(kāi)采階段的最上部,維護(hù)或開(kāi)鑿一條公用回風(fēng)道,或者在回風(fēng)側(cè)開(kāi)鑿一條公用回風(fēng)井,用來(lái)匯集各中段作業(yè)面所排出的污風(fēng),并將其送到總回風(fēng)井,此回風(fēng)道稱(chēng)為中段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)布局:多中段階梯式出風(fēng);本中段平行雙巷式進(jìn)出風(fēng);垮中段棋盤(pán)式進(jìn)出風(fēng);上、下中段間隔式回風(fēng)有害風(fēng)流控制:克服工作面串聯(lián)風(fēng)流;克服內(nèi)部漏風(fēng);克服反轉(zhuǎn)風(fēng)流;防止循環(huán)風(fēng)流?;夭勺鳂I(yè)面的通風(fēng):無(wú)出礦水平的巷道型或硐室型采場(chǎng)的通風(fēng);有出礦水平的采場(chǎng)的通風(fēng);無(wú)底柱分段崩落采礦法的通風(fēng)三種類(lèi)型礦井漏風(fēng):空氣進(jìn)入礦井后,一部分風(fēng)流未
18、經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)而直接進(jìn)入回風(fēng)部分或直接流向地表,這種現(xiàn)象稱(chēng)為礦井漏風(fēng)。地表與礦井之間的漏風(fēng)稱(chēng)為外部漏風(fēng),從進(jìn)風(fēng)部分直接漏入回風(fēng)部分稱(chēng)為內(nèi)部漏風(fēng)。有害漏風(fēng):一般把會(huì)削弱工作面有效風(fēng)量的漏風(fēng)稱(chēng)之為有害漏風(fēng)。有益漏風(fēng):將能減少礦井通風(fēng)阻力,降低通風(fēng)電耗,增大礦井有效風(fēng)量的漏風(fēng)稱(chēng)之為有益漏風(fēng)。漏風(fēng)原因:抽出式通風(fēng)的礦井,通過(guò)地表塌陷區(qū)及采空區(qū)直接漏入回風(fēng)道的短路風(fēng)流有時(shí)可達(dá)很高的數(shù)值。造成這種漏風(fēng)的原因,首先是由于開(kāi)采上缺乏統(tǒng)籌安排,過(guò)早地形成地表塌陷區(qū),在回風(fēng)道的上部沒(méi)有保留必要的隔離礦柱,同時(shí)也由于對(duì)地表塌陷區(qū)和采空區(qū)未及時(shí)充填或隔離;壓入式通風(fēng)的礦井,通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)的短路漏風(fēng)量也很高。這種漏風(fēng)常常是由
19、于井底車(chē)場(chǎng)風(fēng)門(mén)不嚴(yán)密或風(fēng)門(mén)完全失效所致;作業(yè)面分散,廢舊巷道及不作業(yè)的采場(chǎng)不能及時(shí)封閉,造成內(nèi)部漏風(fēng);井口密閉、反風(fēng)裝置、風(fēng)門(mén)、石橋、風(fēng)墻等通風(fēng)構(gòu)筑物不嚴(yán)密,也能造成較大的漏風(fēng)。漏風(fēng)的控制與利用措施:礦井開(kāi)拓系統(tǒng)、開(kāi)采順序、采礦方法等因素對(duì)礦井漏風(fēng)有很大影響;抽出式通風(fēng)的礦井,應(yīng)特別注意地表塌陷區(qū)和采空區(qū)的漏風(fēng);提高通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量,加強(qiáng)嚴(yán)密性是防止漏風(fēng)的基本措施;降低風(fēng)阻、平衡風(fēng)壓也是減少漏風(fēng)的重要措施;主扇可安裝在井下進(jìn)風(fēng)段(或回風(fēng)段)內(nèi),這樣可以將原來(lái)有害漏風(fēng),轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸媛╋L(fēng)有效風(fēng)量:從地表進(jìn)入井下的新風(fēng),到達(dá)作業(yè)地點(diǎn),達(dá)到通風(fēng)目的風(fēng)量稱(chēng)為有效風(fēng)量。有效風(fēng)量率:各工作面實(shí)際得到的有效風(fēng)量
20、總和與礦井總風(fēng)量(即主扇風(fēng)量)之比的百分?jǐn)?shù),稱(chēng)為通風(fēng)系統(tǒng)的有效風(fēng)量率,不得小于60%.總風(fēng)量構(gòu)成:有效風(fēng)量、內(nèi)部漏風(fēng)量和外部漏風(fēng)量。多級(jí)機(jī)站:在一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)中使用一定數(shù)量的扇風(fēng)機(jī),根據(jù)需要把扇風(fēng)機(jī)分為若干級(jí)機(jī)站(每個(gè)機(jī)站視需要由若干臺(tái)串聯(lián)或并聯(lián)的風(fēng)機(jī)構(gòu)成),由幾級(jí)進(jìn)風(fēng)機(jī)站以接力方式將新鮮空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)井巷壓送到作業(yè)區(qū),再由幾級(jí)回風(fēng)機(jī)站將作業(yè)時(shí)形成的污濁空氣經(jīng)回風(fēng)井巷排出礦井,用機(jī)站串聯(lián)工作輸送風(fēng)流,用機(jī)站并聯(lián)解決區(qū)域分風(fēng)。這樣的風(fēng)流輸送與調(diào)控方式,稱(chēng)為多風(fēng)機(jī)串并聯(lián)多級(jí)機(jī)站。建立通風(fēng)系統(tǒng)的原則:通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)部分,要從礦山具體條件和生產(chǎn)要求出發(fā),因地制宜、不拘一格,結(jié)合各通風(fēng)單元實(shí)際來(lái)建立;排
21、風(fēng)系統(tǒng)要有很強(qiáng)的回風(fēng)控制能力,能夠用合理的工程投資、較低的電能消耗,快捷干凈地將單元的污風(fēng)排出地表;進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)要能夠用最短的路徑、最小的電耗、最少的投資、最簡(jiǎn)單的管理方式,將質(zhì)量和數(shù)量合格的新風(fēng)直接送入各單元。一般情況下,在沒(méi)有氡危害的礦井,必須采用壓入式供風(fēng),使進(jìn)風(fēng)部分和用風(fēng)部分處于正壓狀態(tài),防止氡和氡子體向礦內(nèi)滲流而污染風(fēng)源;盡量采用多路進(jìn)風(fēng)和多路排風(fēng),并使各路風(fēng)量分配與各路阻力狀況相適應(yīng)。調(diào)控方式選用法則:網(wǎng)路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的通風(fēng)系統(tǒng),宜選用主風(fēng)扇調(diào)控。只要在最大阻力線(xiàn)路上不再設(shè)置風(fēng)窗,就符合該種調(diào)控方法的最小功耗原則;網(wǎng)路結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng),宜選用主輔扇調(diào)控。只要在最小阻力線(xiàn)路以外的其
22、余風(fēng)路設(shè)置輔扇,即可達(dá)到調(diào)控風(fēng)量的目的,并符合該種調(diào)控方法的最小功耗原則;網(wǎng)路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、有氡危害的通風(fēng)系統(tǒng),建議選用多級(jí)機(jī)站或單元調(diào)控方式;網(wǎng)路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、開(kāi)采范圍較大的通風(fēng)系統(tǒng),建議選用單元調(diào)控方式或不同類(lèi)型的組合調(diào)控方式。礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力是進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整和改造、通風(fēng)檢查與管理等工作的基礎(chǔ),是礦井通風(fēng)學(xué)的重要組成部分井巷的通風(fēng)阻力:在礦井通風(fēng)工程中,空氣沿井巷流動(dòng)時(shí),井巷對(duì)風(fēng)流呈現(xiàn)的阻力,統(tǒng)稱(chēng)為井巷的通風(fēng)阻力風(fēng)壓損失(風(fēng)壓降低):?jiǎn)挝惑w積風(fēng)流的能量損失,由井巷的通風(fēng)阻力引起,單位是Nm/m3或N/m3或Pa風(fēng)流具有層流和紊流兩種流動(dòng)狀態(tài)層流(滯流):當(dāng)流
23、速很低時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)互不混雜,沿著與管軸平行的方向作層狀運(yùn)動(dòng)紊流(湍流):當(dāng)流速較大時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度在大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化,成為互相混雜的紊亂流體紊流脈動(dòng):實(shí)際上,風(fēng)流中個(gè)點(diǎn)的流速、壓力等物理參數(shù)隨時(shí)間作不規(guī)則變化時(shí)均速度:瞬時(shí)速度隨時(shí)間雖然不斷變化,但在一足夠長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi),流速總是圍繞著某一平均值上下波動(dòng)層流薄層:在貼近壁面處仍存在層流運(yùn)動(dòng)薄層摩擦阻力(沿程阻力):風(fēng)流在井巷中作沿程流動(dòng)時(shí),由于流體層間的摩擦及流體與井巷壁面之間的摩擦所形成的阻力生產(chǎn)礦井巷道阻力測(cè)定:1壓差計(jì)法2氣壓計(jì)法局部阻力: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(dòng)在局部地區(qū)受到影響而破壞,從而引
24、起風(fēng)流速度場(chǎng)分布變化和產(chǎn)生渦流等,造成風(fēng)流的能量損失局部阻力的產(chǎn)生主要是與渦旋區(qū)有關(guān),渦旋區(qū)愈大,能量損失愈多,局部阻力愈大常見(jiàn)局部阻力的產(chǎn)生類(lèi)型:1井巷斷面突變局部阻力2井巷斷面漸變的局部阻力3井巷斷面轉(zhuǎn)彎處局部阻力4井巷分岔與會(huì)合的局部阻力正面阻力:或風(fēng)流中存在物體,則空氣流動(dòng)時(shí),必然使風(fēng)速突然重新分布,造成風(fēng)流分子間的互相沖擊而產(chǎn)生的阻力,由正面阻力所引起的風(fēng)流能量損失叫正面阻力損失礦內(nèi)產(chǎn)生正面阻力的物體有:處于通風(fēng)井巷內(nèi)的罐籠、灌道梁、礦車(chē)、電機(jī)車(chē)、坑木堆以及其他器材設(shè)備和堆積物引起正面損失的本質(zhì)原因:當(dāng)風(fēng)流從正面阻力物的周?chē)@過(guò)時(shí),風(fēng)流速度的方向、大小發(fā)生急劇的改變,導(dǎo)致空氣微團(tuán)相互
25、間的激烈沖擊和附加摩擦,形成紊亂的渦流現(xiàn)象,從而造成風(fēng)流能量的損失降低摩擦阻力的方法:1增大井巷的斷面積2盡量縮短井下風(fēng)流的路線(xiàn),條件適當(dāng)時(shí)采用分區(qū)通風(fēng)效果更好3盡量采用圓形或拱形斷面的井巷4保證壁面光滑,支架排列整齊5主要井巷的斷面積不能太小降低局部阻力和正面阻力的方法:1盡量避免井巷的突然擴(kuò)大與突然縮小,將斷面大小不同的巷道連接處做成逐漸擴(kuò)大或逐漸縮小的形狀2在風(fēng)速較大的井巷局部區(qū)段上,要采取有效措施減小其局部阻力系數(shù)3要盡量避免井巷直角拐彎,拐彎處內(nèi)外兩側(cè)要盡量做成圓弧形,且圓弧的曲率半徑應(yīng)盡量放大4將永久性的正面阻力物做成流線(xiàn)形,要注意清楚井巷內(nèi)的堆積物,在風(fēng)速較大的主要通風(fēng)井巷內(nèi)尤其
26、重要。礦井總風(fēng)阻:從入風(fēng)井口到主要通風(fēng)機(jī)入口,把順序連結(jié)的各段井巷的通風(fēng)阻力累加起來(lái),就得到礦井通風(fēng)總阻力,這就是井巷通風(fēng)阻力的疊加原則等積孔:假定在無(wú)限空間有以薄壁,在薄壁上開(kāi)一面積為A的孔口,當(dāng)孔口通過(guò)的風(fēng)量等于礦井風(fēng)量,而且孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時(shí),則孔口面積A稱(chēng)為該礦井的等積孔礦用通風(fēng)設(shè)備中最主要的是通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍的不同,可分為主要通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī);按通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理,可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī) 主要通風(fēng)機(jī)是用于全礦井或礦井某一冀(區(qū))的通風(fēng);輔助通風(fēng)機(jī)是用于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某些分支風(fēng)路中借以調(diào)節(jié)其風(fēng)量、幫助主要通風(fēng)機(jī)工作;局部通風(fēng)機(jī)是用
27、于礦井局部地點(diǎn)通風(fēng)的,它產(chǎn)生的風(fēng)壓幾乎全部用于克服它所連接的風(fēng)筒阻力扇風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)風(fēng)量:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)扇風(fēng)機(jī)入口空氣的體積,亦稱(chēng)體積流量,單位m3/s全壓:扇風(fēng)機(jī)對(duì)空氣做功時(shí)給予每1m3空氣的能量,其值為扇風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流的全壓和入口風(fēng)流全壓之差,單位N*m/m3或Pa。包括動(dòng)壓(用于克服風(fēng)流在扇風(fēng)機(jī)出口斷面的局部阻力,就是扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出口斷面的動(dòng)壓)和靜壓。功率:輸出功率(空氣功率)輸入功率(軸功率)扇風(fēng)機(jī)的效率:輸出功率與輸入功率之比(全壓和靜壓效率)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配通風(fēng)網(wǎng)絡(luò):礦井中風(fēng)流的引入、分配、匯集和排出是通過(guò)許多縱橫交錯(cuò)、彼此連通的井巷網(wǎng)進(jìn)行的,風(fēng)流通過(guò)的井巷所構(gòu)成的網(wǎng)路,稱(chēng)為
28、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖:用圖論的方法對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象描述,把通風(fēng)系統(tǒng)變成一個(gè)由線(xiàn)、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)分支(邊、?。罕硎疽欢瓮L(fēng)井巷的有向線(xiàn)段,線(xiàn)段的方向代表井巷中的風(fēng)流方向。每條分支可有一個(gè)編號(hào),稱(chēng)為分支號(hào)假分支:風(fēng)阻為零的虛擬分支節(jié)點(diǎn)(結(jié)點(diǎn)、頂點(diǎn)):是兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)路(通路、道路):是由若干條方向相同的分支首尾相連而成的線(xiàn)路回路和網(wǎng)孔:由兩條或兩條以上方向并不都相同的分支首尾相連形成的閉合線(xiàn)路,其中含有分支者稱(chēng)為回路,無(wú)分支者稱(chēng)為網(wǎng)孔樹(shù):是指任意兩節(jié)點(diǎn)間至少存在一條通路但不含回路的一類(lèi)特殊圖。由于這類(lèi)圖的幾何形狀與樹(shù)相似,故得名。樹(shù)中的分支稱(chēng)為樹(shù)枝。包含通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的全部節(jié)點(diǎn)的樹(shù)稱(chēng)其
29、為生成樹(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)弦:在任一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的每棵生成樹(shù)中,每增加一個(gè)分支就構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路或網(wǎng)孔,這種分支就叫做弦(又名余數(shù)枝)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的特點(diǎn):1通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖只反映風(fēng)流方向及節(jié)點(diǎn)與分支間的相互關(guān)系,節(jié)點(diǎn)位置與分支線(xiàn)的形狀可以任意改變2能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系,并且是進(jìn)行各種通風(fēng)計(jì)算的基礎(chǔ),因此是礦井通風(fēng)管理的一種重要圖件通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖類(lèi)型:1與通風(fēng)系統(tǒng)圖形狀基本一致的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖2曲線(xiàn)形狀的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖步驟1節(jié)點(diǎn)編號(hào)2繪制草圖3圖形整理風(fēng)量平衡定律:是指在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下,單位時(shí)間流入某節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量等于流出該節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量;或者說(shuō),流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的空氣質(zhì)量流量的代數(shù)和等于
30、零能量平衡定律:是指在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的任一閉合回路中,各分支的通風(fēng)阻力(又稱(chēng)風(fēng)壓降)代數(shù)和等于該回路中自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的代數(shù)和阻力定律:對(duì)于任一分支或整個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),有h、R、Q分別為通風(fēng)總阻力、總風(fēng)阻、總風(fēng)量通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):按其聯(lián)接形式分為串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)串聯(lián)風(fēng)路:由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連,中間沒(méi)有風(fēng)流分匯點(diǎn)的線(xiàn)路串聯(lián)風(fēng)路特性:1總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量2總風(fēng)壓(阻力)等于各分支風(fēng)壓(阻力)之和3總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和4串聯(lián)風(fēng)路等積孔與各分支等積孔間的關(guān)系串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn):總風(fēng)阻大,通風(fēng)困難;串聯(lián)風(fēng)路中各分支的風(fēng)量不易調(diào)節(jié),而且前面工作地點(diǎn)產(chǎn)生污染物直接影響后面的工作場(chǎng)所并聯(lián)風(fēng)網(wǎng):由兩條
31、或兩條以上具有相同始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)的分支所組成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)特性:1總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和2總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓3并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)等積孔等于各分支等積孔之和在任何一個(gè)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中,都同時(shí)存在串聯(lián)與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。在礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)風(fēng)路,而采區(qū)內(nèi)部多為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn):1從提高工作地點(diǎn)的空氣質(zhì)量及安全性出發(fā),采用并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)2在同樣的分支風(fēng)阻條件下,分支并聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻小于串聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻。角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò):若兩條并聯(lián)巷道之間有一條使兩并聯(lián)巷道相通的對(duì)角巷道,這種通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)就成為單角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò);有兩條以上對(duì)角巷道的叫做復(fù)雜角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。角聯(lián)分支:是指位于風(fēng)網(wǎng)的任意兩條有向通路之間、且
32、不與兩通路的公共節(jié)點(diǎn)相連的分支角聯(lián)分支風(fēng)向判別:取決于其始、末節(jié)點(diǎn)間的壓能值。風(fēng)流由能位高的節(jié)點(diǎn)流向能位低的節(jié)點(diǎn);當(dāng)兩點(diǎn)能位相同時(shí),風(fēng)流停滯;當(dāng)始節(jié)點(diǎn)能位低于末節(jié)點(diǎn)時(shí),風(fēng)流反向礦井風(fēng)量調(diào)節(jié):從調(diào)節(jié)設(shè)施來(lái)看,有通風(fēng)機(jī)、射流器、風(fēng)窗、風(fēng)幕和增加并聯(lián)井巷或擴(kuò)大通風(fēng)斷面等。按其調(diào)節(jié)的范圍,可分為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。從通風(fēng)能量的角度看,可分為增能調(diào)節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)在采區(qū)內(nèi)部各工作面間,采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法:增阻調(diào)節(jié)法、減阻調(diào)節(jié)法及增能調(diào)節(jié)法增阻調(diào)節(jié)法是在通過(guò)在巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施,增大巷道中的局部阻力,從而降低與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量,或增大與其
33、關(guān)聯(lián)的通路上的風(fēng)量。增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法。主要措施:1)調(diào)節(jié)風(fēng)窗;2)臨時(shí)風(fēng)簾;3)空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風(fēng)窗使用條件:增阻分支風(fēng)量有富余。特點(diǎn):增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn);但增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻,減少總風(fēng)量減阻調(diào)節(jié)法是在通過(guò)巷道中采取降阻措施,降低巷道的通風(fēng)阻力,從而增大與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量,或減小與其關(guān)聯(lián)通路上的風(fēng)量。主要措施1擴(kuò)大巷道斷面2降低摩擦阻力系數(shù)3清除巷道中的局部阻力物4采用并聯(lián)風(fēng)路5縮短風(fēng)流路線(xiàn)的總長(zhǎng)度特點(diǎn):可以降低礦井總風(fēng)阻,并增加礦井總風(fēng)量;但降阻措施的工程量和投資一般都較大,施工工期較長(zhǎng),所以一般在對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行較大的
34、改造時(shí)采用增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風(fēng)機(jī)等增加通風(fēng)能量的方法,增加局部地點(diǎn)的風(fēng)量。主要措施1輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法2利用自然風(fēng)壓調(diào)節(jié)法特點(diǎn):增能調(diào)節(jié)法的施工相對(duì)比較方便,不須降低礦井總風(fēng)阻,增加礦井總風(fēng)量,同時(shí)可以減少礦井主通風(fēng)機(jī)能耗。但采用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)設(shè)備投資較大,輔助通風(fēng)機(jī)的能耗較大,且輔助通風(fēng)機(jī)的安全管理工作比較復(fù)雜,安全性較差礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié):當(dāng)?shù)V井(或一翼)總風(fēng)量不足或過(guò)剩時(shí),需調(diào)節(jié)總風(fēng)量,也就是調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)措施一:改變主通風(fēng)機(jī)工作特性:改變主通風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度和離心式風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器葉片角度等,可以改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性,從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)所在系統(tǒng)總風(fēng)量的目的。二
35、:改變礦井總風(fēng)阻值:1. 風(fēng)硐閘門(mén)調(diào)節(jié)法:如果在風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門(mén),通過(guò)改變閘門(mén)的開(kāi)口大小可以改變風(fēng)機(jī)的總工作風(fēng)阻,從而可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。2. 降低礦井總風(fēng)阻:當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足時(shí),如果能降低礦井總風(fēng)阻,則不僅可增大礦井總風(fēng)量,而且可以降低礦井總阻力。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)基本任務(wù):與開(kāi)拓、采礦方法相配合,建立一個(gè)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng),計(jì)算各時(shí)期各工作面所需的風(fēng)量及礦井總風(fēng)量,計(jì)算礦井總阻力,然后以此為依據(jù),選擇通風(fēng)設(shè)備。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的任務(wù):根據(jù)礦床開(kāi)采要求,基于開(kāi)拓方案和采礦方法等生產(chǎn)條件,規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng),使通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力機(jī)械調(diào)控設(shè)施密切配合,
36、把新風(fēng)送到井下并分配至每一個(gè)工作面,將有毒有害氣體與粉塵稀釋并排出礦井外,為礦井安全生產(chǎn)提供通風(fēng)保障。通風(fēng)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)時(shí)期:基建時(shí)期的通風(fēng)設(shè)計(jì);生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所需的原始資料:礦井自然條件;礦井生產(chǎn)條件礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容和步驟:(1)擬定通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)建方案;(2)設(shè)計(jì)礦井及采區(qū)的進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)方式及通風(fēng)井巷;(3)決定礦井通風(fēng)方式及主要風(fēng)機(jī)安裝位置;(4)擬定風(fēng)流的輸送與調(diào)控方案;(5)計(jì)算工作面和全礦通風(fēng)量;(6)確定全礦供風(fēng)量和風(fēng)量分配;(7)計(jì)算全礦通風(fēng)阻力;(8)選擇風(fēng)機(jī)及配套電機(jī);(9)編制通風(fēng)基建與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用預(yù)算;(10)制訂通風(fēng)工程的施工計(jì)劃;(11)繪制通風(fēng)系統(tǒng)平面圖、
37、網(wǎng)絡(luò)圖和立體圖,編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則:(1)系統(tǒng)宏觀(guān)構(gòu)建規(guī)劃合理,既有利于通風(fēng),又與礦井開(kāi)采規(guī)劃、開(kāi)拓方案相輔相成;(2)通風(fēng)方式及壓力分布合理,有利于有毒有害氣體和粉塵排出與控制;(3)礦井供風(fēng)量合理,既有一定余量,又不過(guò)大浪費(fèi);(4)通風(fēng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)合理,能將生產(chǎn)要求的風(fēng)量送到每一個(gè)工作面,并將工作面用過(guò)的污風(fēng)快捷地排除地表;井巷工程量少,通風(fēng)阻力小,污風(fēng)不串聯(lián);(5)分風(fēng)調(diào)控簡(jiǎn)便易行,分風(fēng)均衡性、穩(wěn)定性、可靠性好,有害漏風(fēng)少,有效風(fēng)量率和風(fēng)速合格率高;(6)設(shè)備選型合理,安裝使用簡(jiǎn)便,購(gòu)置費(fèi)低,運(yùn)行效率高;(7)通風(fēng)構(gòu)筑物和風(fēng)流調(diào)節(jié)設(shè)施盡量少;(8)充分利用一切可用于通風(fēng)的井巷和
38、通道,使專(zhuān)門(mén)通風(fēng)井巷工程量最小;(9)通風(fēng)動(dòng)力消耗少,通風(fēng)費(fèi)用低;(10)適應(yīng)生產(chǎn)變化的能力強(qiáng),現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和管理的難度不大,能夠管好、用好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改造所達(dá)目標(biāo):改善作業(yè)環(huán)境,提高技術(shù)水平;節(jié)省通風(fēng)費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益;減輕管理難度,提高管理效率通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分:統(tǒng)一通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng)和單元通風(fēng)統(tǒng)一通風(fēng):一個(gè)礦井構(gòu)建成一個(gè)整體通風(fēng)系統(tǒng)的格局稱(chēng)為統(tǒng)一通風(fēng)分區(qū)通風(fēng):一個(gè)礦井分別建立若干個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動(dòng)力及調(diào)控設(shè)施均絕對(duì)獨(dú)立的、風(fēng)流互不連通的通風(fēng)系統(tǒng)的格局稱(chēng)為分區(qū)通風(fēng)實(shí)行分區(qū)通風(fēng)的方法:基于礦體分區(qū);基于中段分區(qū);基于采區(qū)分區(qū)。單元通風(fēng):所為單元通風(fēng)方式,針對(duì)用風(fēng)部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、又經(jīng)常隨生產(chǎn)
39、變化而導(dǎo)致的分風(fēng)調(diào)控難題,而提出的一種“將復(fù)雜系統(tǒng)單元式簡(jiǎn)化”新型調(diào)控方式。即依據(jù)用風(fēng)部分通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采掘規(guī)劃布局,以工作面為服務(wù)核心,將用風(fēng)部分復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),劃分建設(shè)成若干個(gè)相互獨(dú)立、相對(duì)簡(jiǎn)單、現(xiàn)有手段可以調(diào)控、分風(fēng)穩(wěn)定性能夠適應(yīng)生產(chǎn)工作面變化的通風(fēng)單元,在其中用風(fēng)機(jī)等調(diào)控措施控制風(fēng)流按需分配。各通風(fēng)單元由各自獨(dú)立的工作面通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、自成體系的通風(fēng)動(dòng)力和調(diào)控設(shè)施有機(jī)組合構(gòu)成,相對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)自成一體,故對(duì)應(yīng)稱(chēng)之為通風(fēng)單元進(jìn)、回風(fēng)井的布置原則:每個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)至少要有一個(gè)可靠的進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)可靠的回風(fēng)井;進(jìn)風(fēng)井既可專(zhuān)門(mén)構(gòu)建,又可利用直通地表的人性運(yùn)輸井巷替代;對(duì)于需采用壓入式供風(fēng)控制氡污染的礦井,以及
40、開(kāi)鑿工程量不大礦井來(lái)說(shuō),最好設(shè)置專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)井;一般情況下,大都均以人行運(yùn)輸?shù)阑蚬藁\提升井兼做進(jìn)風(fēng)井,在無(wú)凈化措施時(shí),箕斗井和混合井不宜做進(jìn)風(fēng)井;回風(fēng)井一般都是專(zhuān)用的,不能作行人及運(yùn)輸之用,故每個(gè)礦井都必須設(shè)置一個(gè)以上的專(zhuān)用回風(fēng)井通風(fēng)系統(tǒng):中央式、對(duì)角式和混合式中央式:進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井均布置在井田走向的中央對(duì)角式:1進(jìn)風(fēng)井布置在礦體一端,排風(fēng)井在另一端,構(gòu)成側(cè)翼對(duì)角式布置形式2進(jìn)風(fēng)井布置在中央,兩翼各設(shè)一個(gè)回風(fēng)井,構(gòu)成兩翼對(duì)角式混合式:整個(gè)礦井進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按中央式與對(duì)角式混合組成,既有中央式又有對(duì)角式,形成混合式進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)典型通風(fēng)方式:壓入式通風(fēng)(把主扇安裝在礦井總進(jìn)風(fēng)井巷中,將地表
41、新風(fēng)壓入井下,在壓入式工作的主扇作用下,整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)形成高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ摹罢龎籂顟B(tài)”,優(yōu)點(diǎn)是采用專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)井壓入新風(fēng),風(fēng)流不受污染,風(fēng)質(zhì)好;在北方寒冷地區(qū),可使主提升井處于出風(fēng)狀態(tài),溫暖的上行漏風(fēng)對(duì)提升井冬季防凍有益。缺點(diǎn)是為防止壓入的新風(fēng)從人行、運(yùn)輸、提升等井巷往外漏出,需在這些井巷中安裝風(fēng)門(mén)堵漏,風(fēng)門(mén)與人行運(yùn)輸沖突較大,管理較難。由于集中進(jìn)風(fēng),進(jìn)風(fēng)段阻力大、電耗大、風(fēng)壓大、漏風(fēng)多。而在用風(fēng)段和回風(fēng)段,由于風(fēng)路多,風(fēng)流分散,壓力梯度較小,易受自然風(fēng)流的干擾而發(fā)生風(fēng)流反向)、抽出式(把主扇安裝在礦井總回風(fēng)井巷中,將井下空氣抽出地表,在抽出式工作的主扇作用下,整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)形成低于大氣壓力的“負(fù)壓
42、”狀態(tài))和壓軸混合式通風(fēng)(進(jìn)風(fēng)井安裝壓入式的主扇,回風(fēng)井安裝抽出式的主扇,聯(lián)合對(duì)礦井通風(fēng),使井下空氣壓力,在整個(gè)通風(fēng)線(xiàn)路上,不同的地點(diǎn)形成不同的壓力狀態(tài))。主扇安裝地點(diǎn):一般安在地表,當(dāng)?shù)V井較深,工作面距主扇較遠(yuǎn),沿途漏風(fēng)量較大時(shí),在下列情況下,可安裝于井下:在壓入式(或抽出式)通風(fēng)的礦井,但專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)井(或?qū)S没仫L(fēng)井)附近地表漏風(fēng)較大,主扇可安裝在井下進(jìn)風(fēng)段(或回風(fēng)段)內(nèi);在某些情況下,建筑坑內(nèi)扇風(fēng)機(jī)房可能比地表扇風(fēng)機(jī)房經(jīng)濟(jì),特別是小型礦井或分區(qū)通風(fēng)風(fēng)量較小時(shí),所需扇風(fēng)機(jī)較少,可以將扇風(fēng)機(jī)放在巷道中,而不需要開(kāi)鑿硐室;有山崩、滾石、雪崩危險(xiǎn)的地區(qū)布置風(fēng)井,地表無(wú)適當(dāng)位置或地基不宜建筑扇風(fēng)機(jī)房時(shí)
43、礦井需風(fēng)量:礦井中需要通風(fēng)系統(tǒng)供給新鮮風(fēng)流的場(chǎng)所,主要是回采、掘進(jìn)、裝礦、卸礦燈各種工作面,以及炸藥庫(kù)等各種硐室。工作面需風(fēng)量:指正常作業(yè)時(shí),能夠滿(mǎn)足人員呼吸,稀釋、排出有毒有害氣體和粉塵,調(diào)節(jié)氣候所需求的風(fēng)量。按同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算,不少于4m3/min;排塵風(fēng)速計(jì)算;有柴油設(shè)備運(yùn)行的礦井,按同時(shí)作業(yè)機(jī)臺(tái)數(shù)每千瓦每分鐘供風(fēng)量4m3計(jì)算。取最大值掘進(jìn)工作面需風(fēng)量:開(kāi)拓、采準(zhǔn)和切割工作面硐室需風(fēng)量:炸藥庫(kù),破碎硐室,裝卸礦硐室,變電室、絞車(chē)房、水泵站,空壓機(jī)硐室,機(jī)修硐室總需風(fēng)量:一個(gè)通風(fēng)單元,乃至整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的總需風(fēng)量,是指達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)能力時(shí),一個(gè)單元或整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各類(lèi)工作面與需要獨(dú)立通風(fēng)的硐
44、室的需風(fēng)量之總和。(通風(fēng)單元或通風(fēng)系統(tǒng)的需風(fēng)量;回采工作面所需風(fēng)量;難于密閉的備用回采工作面所需風(fēng)量;掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量;炸藥庫(kù)、破碎硐室等要求獨(dú)立風(fēng)流通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量;其他需風(fēng)點(diǎn)的需風(fēng)量)風(fēng)量分配的原則:不考慮具體漏風(fēng)情況的風(fēng)量分配;考慮具體漏風(fēng)情況的風(fēng)量分配。全礦通風(fēng)阻力:進(jìn)風(fēng)井巷口至出風(fēng)井巷口的風(fēng)流路線(xiàn)上壓力損失的總和。礦井通風(fēng)阻力計(jì)算步驟:繪制通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,并在節(jié)點(diǎn)處順序標(biāo)上序號(hào),再繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)示意圖;將各巷道的風(fēng)量及原始參數(shù)填入表中;沿選定的路線(xiàn)分段計(jì)算摩擦阻力,其綜合即為礦井總摩擦阻力。扇風(fēng)機(jī)的選擇:扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。礦井通風(fēng)費(fèi)用:設(shè)備折舊費(fèi);通風(fēng)動(dòng)力費(fèi);材料費(fèi);人員
45、工資;專(zhuān)用通風(fēng)井巷折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi);通風(fēng)儀表的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)。第礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)通風(fēng)用的機(jī)械成為扇風(fēng)機(jī)。礦用扇風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍的不同,可分為主要扇風(fēng)機(jī)、輔助扇風(fēng)機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī);按通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理,可分為離心式和軸流式表示扇風(fēng)機(jī)性能的主要參數(shù)是風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、功率N、效率h和轉(zhuǎn)速n扇風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量一般是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)入口空氣的體積,亦稱(chēng)體積流量扇風(fēng)機(jī)的全壓Ht:是扇風(fēng)機(jī)對(duì)空氣作功,給予每1m3 空氣的能量(N?m/m3 或Pa),其值為扇風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。忽略自然風(fēng)壓時(shí),Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力hk 和風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失hv,Ht=hR+hV,Pa靜壓:克服管網(wǎng)通風(fēng)
46、阻力的風(fēng)壓稱(chēng)為通風(fēng)機(jī)的靜壓HS(Pa)HS=hR=RQ2因此Ht=HS+hV扇風(fēng)機(jī)的功率:分為輸出功率(又稱(chēng)空氣功率)和輸入功率(軸功率)全壓功率:通風(fēng)機(jī)的輸出功率以全壓計(jì)算時(shí)稱(chēng)全壓功率Nt計(jì)算式:Nt=HtQ10-3靜壓功率:用風(fēng)機(jī)靜壓計(jì)算輸出功率,稱(chēng)為靜壓功率NS計(jì)算式:NS=HSQ103扇風(fēng)機(jī)的軸功率,即通風(fēng)機(jī)的輸入功率N(kW)扇風(fēng)機(jī)的效率:扇風(fēng)機(jī)的輸出功率與輸入功率之比工況點(diǎn):當(dāng)風(fēng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻的管網(wǎng)上工作時(shí)、可測(cè)算出一組工作參數(shù)(風(fēng)壓、風(fēng)量、功率、和效率) ,這就是該風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)風(fēng)阻為時(shí)的工況點(diǎn)個(gè)體特性曲線(xiàn):不斷改變R,得到許多的Q、H、N、g以Q為橫坐標(biāo),分別以H、N、g為縱
47、坐標(biāo),將同名的點(diǎn)用光滑的曲線(xiàn)相連,即得到個(gè)體特性曲線(xiàn)扇風(fēng)機(jī)裝置:把外接擴(kuò)散器看作通風(fēng)機(jī)的組成部分,總稱(chēng)之為扇風(fēng)機(jī)裝置扇風(fēng)機(jī)裝置阻力與其出口動(dòng)能損失之和小于通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失時(shí),通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓才會(huì)因加擴(kuò)散器而有所提高,即擴(kuò)散器起到回收動(dòng)能的作用離心式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線(xiàn)特點(diǎn):1離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線(xiàn)駝峰不明顯,且隨葉片后傾角度增大逐漸減小,其風(fēng)壓曲線(xiàn)工作段較軸流式風(fēng)機(jī)平緩2當(dāng)管網(wǎng)風(fēng)阻作相同量的變化時(shí),其風(fēng)量變化比軸流式風(fēng)機(jī)要大3離心式風(fēng)機(jī)的軸功率隨增加而增大,只有在接近風(fēng)流短路時(shí)功率才略有下降風(fēng)機(jī)開(kāi)啟方式:離心式風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)將風(fēng)硐中的閘門(mén)全閉,待其達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后再將閘門(mén)逐漸打開(kāi)。說(shuō)明:1離心式風(fēng)機(jī)
48、大多是全壓特性曲線(xiàn)2當(dāng)供風(fēng)量超過(guò)需風(fēng)量過(guò)大時(shí),常常利用閘門(mén)加阻來(lái)減少工作風(fēng)量,以節(jié)省電能軸流式通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線(xiàn)特點(diǎn):1軸流式風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線(xiàn)一般都有馬鞍形駝峰存在2駝峰點(diǎn)以右的特性曲線(xiàn)為單調(diào)下降區(qū)段,是穩(wěn)定工作段3點(diǎn)以左是不穩(wěn)定工作段,產(chǎn)生所謂喘振(或飛動(dòng))現(xiàn)象4軸流式風(fēng)機(jī)的葉片裝置角不太大時(shí),在穩(wěn)定工作段內(nèi),功率隨增加而減小風(fēng)機(jī)開(kāi)啟方式:軸流式風(fēng)機(jī)應(yīng)在風(fēng)阻最?。ㄩl門(mén)全開(kāi))時(shí)啟動(dòng),以減少啟動(dòng)負(fù)荷。說(shuō)明:軸流式風(fēng)機(jī)給出的大多是靜壓特性曲線(xiàn)通風(fēng)機(jī)的相似條件:比例系數(shù):兩個(gè)通風(fēng)機(jī)相似是指氣體在風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過(guò)程相似,或者說(shuō)它們之間在任一對(duì)應(yīng)點(diǎn)的同名物理量之比保持常數(shù),這些常數(shù)叫相似常數(shù)或比例系數(shù)。幾
49、何相似是風(fēng)機(jī)相似的必要條件,動(dòng)力相似則是相似風(fēng)機(jī)的充分條件工點(diǎn)調(diào)節(jié)方法1改變礦井風(fēng)阻特性曲線(xiàn):當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)不變時(shí),改變工作風(fēng)阻,工況點(diǎn)沿風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)移動(dòng)增風(fēng)調(diào)節(jié):為了增加礦井的供風(fēng)量,可以采取下列措施1減少礦井總風(fēng)阻2當(dāng)?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時(shí),可以采取堵塞地面的外部漏風(fēng)措施減風(fēng)調(diào)節(jié):當(dāng)?shù)V井風(fēng)量過(guò)大時(shí),應(yīng)進(jìn)行減風(fēng)調(diào)節(jié)。其方法有1增阻調(diào)節(jié)2對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī),可以用增大外部漏風(fēng)的方法,減小礦井風(fēng)量2改變扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線(xiàn):這種調(diào)節(jié)方法的特點(diǎn)是礦井總風(fēng)阻不變,改變風(fēng)機(jī)特性,工況點(diǎn)沿風(fēng)阻特性曲線(xiàn)移動(dòng)包括:1軸流風(fēng)機(jī)可采用改變?nèi)~片安裝角度達(dá)到增減風(fēng)量的目的2裝有前導(dǎo)器的離心式風(fēng)機(jī),可以改變前導(dǎo)器葉片轉(zhuǎn)角進(jìn)行
50、風(fēng)量調(diào)節(jié)3改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速兩臺(tái)或兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)在同一管網(wǎng)上工作。叫風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作。風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩大類(lèi)風(fēng)機(jī)串聯(lián):一個(gè)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過(guò)一段巷道(或管道)聯(lián)結(jié)到另一個(gè)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口上同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn):1通過(guò)管網(wǎng)的總風(fēng)量等于每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,即Q=Q1=Q2。2總風(fēng)壓等于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓之和,即 HH1+H2結(jié)論:1風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作適用于因風(fēng)阻大而風(fēng)量不足的管網(wǎng)2風(fēng)壓特性曲線(xiàn)相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作較好3串聯(lián)合成特性曲線(xiàn)與工作風(fēng)阻曲線(xiàn)相匹配,才會(huì)有較好的增風(fēng)效果4串聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)壓, 用于克服管網(wǎng)過(guò)大阻力,保證按需供風(fēng)結(jié)論:當(dāng)自然風(fēng)壓為正時(shí), 機(jī)械風(fēng) 壓與自然風(fēng)壓共同作用克服礦井通風(fēng)阻力,使風(fēng)量增
51、加;當(dāng)自然風(fēng)壓為負(fù)時(shí),成為礦井通風(fēng)阻力通風(fēng)機(jī)并聯(lián):兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過(guò)一段巷道連結(jié)在一起工作叫通風(fēng)機(jī)并聯(lián)。風(fēng)機(jī)并聯(lián)分為:集中并聯(lián)和對(duì)角并聯(lián)之分特點(diǎn):1)H=H1=H2;2)Q = Q1+Q2結(jié)論:1風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作適用于因風(fēng)機(jī)能力小,風(fēng)阻小而風(fēng)量不足的管網(wǎng)2風(fēng)壓特性曲線(xiàn)相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作較好3并聯(lián)合成特性曲線(xiàn)與工作風(fēng)阻曲線(xiàn)相匹配,才會(huì)有較好的增風(fēng)效果4并聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)量, 用于風(fēng)機(jī)能力小,保證按需供風(fēng)結(jié)論:每個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)M1和M2,既取決于各自風(fēng)路的風(fēng)阻,又取決于公共風(fēng)路的風(fēng)阻串、并聯(lián)比較:1并聯(lián)適用于管網(wǎng)風(fēng)阻較小,但因風(fēng)機(jī)能力小導(dǎo)致風(fēng)量不足的情況2風(fēng)壓相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行較好3軸
52、流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時(shí),若風(fēng)阻過(guò)大則可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行。所以,使用軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí),除要考慮并聯(lián)效果外,還要進(jìn)行穩(wěn)定性分析。通風(fēng)設(shè)備選擇的主要任務(wù):根據(jù)通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)在已有的扇風(fēng)機(jī)系列產(chǎn)品中,選擇適合的扇風(fēng)機(jī)型號(hào)、轉(zhuǎn)速和與之相匹配的電動(dòng)機(jī)主扇風(fēng)機(jī)選擇必備基礎(chǔ)資料:扇風(fēng)機(jī)的工作方式(抽出、壓入);礦井瓦斯等級(jí);礦井不同時(shí)期的風(fēng)量;扇風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)的最大阻力和最小阻力以及風(fēng)井是否作為提升用等1計(jì)算扇風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量2計(jì)算扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓3選擇扇風(fēng)機(jī)4選擇電動(dòng)機(jī)5其他要求扇風(fēng)機(jī)性能測(cè)定:1扇風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)的位置及方式2扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的測(cè)定3扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的測(cè)定4扇風(fēng)機(jī)輸入功率和靜壓輸出功率的測(cè)算5扇風(fēng)機(jī)靜壓效率的計(jì)算
53、6扇風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的效率的測(cè)定7空氣密度的測(cè)定8數(shù)據(jù)整理與扇風(fēng)機(jī)裝置特性曲線(xiàn)的繪制。第礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)通風(fēng)用的機(jī)械成為扇風(fēng)機(jī)。礦用扇風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍的不同,可分為主要扇風(fēng)機(jī)、輔助扇風(fēng)機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī);按通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理,可分為離心式和軸流式表示扇風(fēng)機(jī)性能的主要參數(shù)是風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、功率N、效率h和轉(zhuǎn)速n扇風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量一般是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)入口空氣的體積,亦稱(chēng)體積流量扇風(fēng)機(jī)的全壓Ht:是扇風(fēng)機(jī)對(duì)空氣作功,給予每1m3 空氣的能量(N?m/m3 或Pa),其值為扇風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。忽略自然風(fēng)壓時(shí),Ht用以克服通風(fēng)管網(wǎng)阻力hk 和風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失hv,Ht=hR+hV,
54、Pa靜壓:克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力的風(fēng)壓稱(chēng)為通風(fēng)機(jī)的靜壓HS(Pa)HS=hR=RQ2因此Ht=HS+hV扇風(fēng)機(jī)的功率:分為輸出功率(又稱(chēng)空氣功率)和輸入功率(軸功率)全壓功率:通風(fēng)機(jī)的輸出功率以全壓計(jì)算時(shí)稱(chēng)全壓功率Nt計(jì)算式:Nt=HtQ10-3靜壓功率:用風(fēng)機(jī)靜壓計(jì)算輸出功率,稱(chēng)為靜壓功率NS計(jì)算式:NS=HSQ103扇風(fēng)機(jī)的軸功率,即通風(fēng)機(jī)的輸入功率N(kW)扇風(fēng)機(jī)的效率:扇風(fēng)機(jī)的輸出功率與輸入功率之比工況點(diǎn):當(dāng)風(fēng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻的管網(wǎng)上工作時(shí)、可測(cè)算出一組工作參數(shù)(風(fēng)壓、風(fēng)量、功率、和效率) ,這就是該風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)風(fēng)阻為時(shí)的工況點(diǎn)個(gè)體特性曲線(xiàn):不斷改變R,得到許多的Q、H、N、g以Q為橫坐標(biāo),分別以H、N、g為縱坐標(biāo),將同名的點(diǎn)用光滑的曲線(xiàn)相連,即得到個(gè)體特性曲線(xiàn)扇風(fēng)機(jī)裝置:把外接擴(kuò)
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