第五章-通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)與風(fēng)量分配(第1-2節(jié))

第五章-通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)與風(fēng)量分配(第1-2節(jié)).第一頁，共25頁。

第五章通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量的分配第一節(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖一、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語和概念1、分支：分支是指表示一段通風(fēng)井巷的有向線段，線段的方向代表井巷風(fēng)流的方向。２．節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)是指兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有唯一的編號(hào)，稱為節(jié)點(diǎn)號(hào)。如圖5-1中的①～⑥均為節(jié)點(diǎn)。３．回路：由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路，稱為回路。如圖5-1中，1-2-5-7-8、2-5-6-3和4-5-6等都是回路。單一一個(gè)回路（其中沒有分支），該回路又稱網(wǎng)孔。如4-5-6是網(wǎng)孔。第二頁，共25頁。４．樹由包含通風(fēng)網(wǎng)路圖的全部節(jié)點(diǎn)且任意兩節(jié)點(diǎn)間至少有一條通路和不形成回路的部分分支構(gòu)成的一類特殊圖，稱為樹；由網(wǎng)路圖余下的分支構(gòu)成的圖，稱為余樹。

如圖5-2所示各圖中的實(shí)線圖和虛線圖就分別表示圖5-1的樹和余樹。圖5-2樹和余樹

第三頁，共25頁。５．獨(dú)立回路由通風(fēng)網(wǎng)路圖的一棵樹及其余樹中的一條余樹枝形成的回路，稱為獨(dú)立回路。如圖5-2（a）中的樹與余樹枝5、2、3可組成的三個(gè)獨(dú)立回路分別是：5-6-4、2-4-6-7-8-1和3-6-7-8-1。由n－m＋1條余樹枝可形成n－m＋1個(gè)獨(dú)立回路。第四頁，共25頁。二、通風(fēng)網(wǎng)路圖的繪制不按比例、不反映空間關(guān)系的礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖，能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系，便于進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和通風(fēng)系統(tǒng)分析，是礦井通風(fēng)管理的重要圖件之一。通風(fēng)網(wǎng)路圖的形狀是可以變化的。為了更清晰地表達(dá)通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的聯(lián)接關(guān)系及其通風(fēng)特點(diǎn)，通風(fēng)網(wǎng)路圖的節(jié)點(diǎn)可以移位，分支可以曲直伸縮。通常，習(xí)慣上把通風(fēng)網(wǎng)路圖總的形狀畫成“橢圓”形。第五頁，共25頁。繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖，一般可按如下步驟進(jìn)行：１．節(jié)點(diǎn)編號(hào)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖上，沿風(fēng)流方向?qū)⒕镲L(fēng)流的分合點(diǎn)加以編號(hào)。編號(hào)順序通常是沿風(fēng)流方向從小到大，亦可按系統(tǒng)、按翼分開編號(hào)。節(jié)點(diǎn)編號(hào)不能重復(fù)且要保持連續(xù)性。２．分支連線將有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)用單線條（直線或弧線）連接。３．圖形整理通風(fēng)網(wǎng)路圖的形狀不是唯一的。在正確反映風(fēng)流分合關(guān)系的前提下，把圖形畫得簡明、清晰、美觀。４．標(biāo)注除標(biāo)出各分支的風(fēng)向、風(fēng)量外，還應(yīng)將進(jìn)回風(fēng)井、用風(fēng)地點(diǎn)、主要漏風(fēng)地點(diǎn)及主要通風(fēng)設(shè)施等加以標(biāo)注，并以圖例說明。第六頁，共25頁。繪制通風(fēng)網(wǎng)路圖的一般原則如下：１．某些距離相近的節(jié)點(diǎn)，其間風(fēng)阻很小時(shí)，可簡化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。２．風(fēng)壓較小的局部網(wǎng)路，可并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如井底車場(chǎng)等。３．同標(biāo)高的各進(jìn)風(fēng)井口與回風(fēng)井口可視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。４．用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)路圖的中部；進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)分別布置在圖的下部和上部；進(jìn)、回風(fēng)井口節(jié)點(diǎn)分別位于圖的最下端和最上端。５．分支方向（除地面大氣分支）基本應(yīng)由下而上。６．分支間的交叉盡可能少。７．節(jié)點(diǎn)間應(yīng)有一定的間距。第七頁，共25頁。例5-1如圖5-3所示為某礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，試?yán)L出該礦的通風(fēng)網(wǎng)路圖。

第八頁，共25頁。第九頁，共25頁。

第五章通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量的分配第二節(jié)簡單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及性質(zhì)一、串聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上風(fēng)路彼此首尾相連在一起，中間沒有風(fēng)流分合點(diǎn)時(shí)的通風(fēng)，稱為串聯(lián)通風(fēng)，如圖5-5所示。串聯(lián)通風(fēng)也稱為“一條龍”通風(fēng)，其特性如下：第十頁，共25頁。1、串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量，即，

2、串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于各段風(fēng)路的分風(fēng)壓之和，即

3、串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻等于各段風(fēng)路的分風(fēng)阻之和。第十一頁，共25頁。4、串聯(lián)風(fēng)路的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)之和。第十二頁，共25頁。

二、并聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開后，又在另一節(jié)點(diǎn)匯合，其間無交叉分支時(shí)的通風(fēng)，稱為并聯(lián)通風(fēng)，如圖5-6所示。并聯(lián)網(wǎng)路的特性如下：第十三頁，共25頁。1、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和，即2、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)壓等于任一并聯(lián)分支的風(fēng)壓，即3、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)阻平方根的倒數(shù)等于并聯(lián)各分支風(fēng)阻平方根的倒數(shù)之和。第十四頁，共25頁。4、并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和。

5、并聯(lián)網(wǎng)路的風(fēng)量自然分配（1）風(fēng)量自然分配的概念

第十五頁，共25頁。（2）自然分配風(fēng)量的計(jì)算第十六頁，共25頁。當(dāng)時(shí)第十七頁，共25頁。三、串聯(lián)與并聯(lián)的比較在礦井通風(fēng)網(wǎng)路中，既有串聯(lián)通風(fēng)，又有并聯(lián)通風(fēng)。礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)通風(fēng)，而工作面與工作面之間多為并聯(lián)通風(fēng)。從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)角度看，并聯(lián)通風(fēng)與串聯(lián)通風(fēng)相比，具有明顯優(yōu)點(diǎn)：1、總風(fēng)阻小，總等積孔大，通風(fēng)容易，通風(fēng)動(dòng)力費(fèi)用少。2．并聯(lián)各分支獨(dú)立通風(fēng)，風(fēng)流新鮮，互不干擾，有利于安全生產(chǎn)；而串聯(lián)時(shí)，后面風(fēng)路的入風(fēng)是前面風(fēng)路排出的污風(fēng)，風(fēng)流不新鮮，空氣質(zhì)量差，不利于安全生產(chǎn)。3．并聯(lián)各分支的風(fēng)量，可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；而串聯(lián)各風(fēng)路的風(fēng)量則不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能有效地利用風(fēng)量。4．并聯(lián)的某一分支風(fēng)路中發(fā)生事故，易于控制與隔離，不致影響其它分支巷道，事故波及范圍小，安全性好；而串聯(lián)的某一風(fēng)路發(fā)生事故，容易波及整個(gè)風(fēng)路，安全性差。第十八頁，共25頁。四、角聯(lián)通風(fēng)及其特性在并聯(lián)的兩條分支之間，還有一條或幾條分支相通的連接形式稱為角聯(lián)網(wǎng)路（通風(fēng)），如圖5-8所示。連接于并聯(lián)兩條分支之間的分支稱為角聯(lián)分支，如圖5-8中的分支5為角聯(lián)分支。僅有一條角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為簡單角聯(lián)網(wǎng)路；含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為復(fù)雜角聯(lián)網(wǎng)路，如圖5-9所示。

角聯(lián)網(wǎng)路的特性是：角聯(lián)分支的風(fēng)流方向是不穩(wěn)定的。第十九頁，共25頁。

圖5-9復(fù)雜角聯(lián)網(wǎng)路

第二十頁，共25頁。1、角聯(lián)分支5中無風(fēng)流：2、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由②→③3、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由③→②

第二十一頁，共25頁。復(fù)習(xí)思考題5-1什么叫通風(fēng)網(wǎng)路？簡述分支、節(jié)點(diǎn)、回路、樹、余樹及獨(dú)立回路等術(shù)語的含義。5-2什么叫通風(fēng)網(wǎng)路圖？繪制通風(fēng)網(wǎng)路圖的一般步驟與一般原則分別是什么？5-3什么叫串聯(lián)通風(fēng)、并聯(lián)通風(fēng)和角聯(lián)通風(fēng)？各有何特性？5-4比較串聯(lián)通風(fēng)與并聯(lián)通風(fēng)的特點(diǎn)。5-5什么叫風(fēng)量自然分配？影響流入并聯(lián)網(wǎng)路分支風(fēng)量的因素是什么？5-6寫出簡單角聯(lián)網(wǎng)