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1、矿井通风阻力测定,主要内容,1.测定目的 2.测定的理论依据3.测定方法的分类及其优缺点4.测定路线选择 5.测点布置6.测定步骤 7.测定仪器8.井下测定 9.测定结果计算10.测定结果的校验,一、测定目的,1.了解通风系统中的阻力分布情况，发现通风阻力最大区段，为改善通风提供依据。2.提供实际的摩擦阻力系数，为新区通风设计提供依据。3.为“均压”防灭火设计提供依据。4.为灾变时拟定风流控制方案提供依据。5.为矿井通风自动化提供依据。,二、测定的理论依据,伯努利方程 阻力静压能差位能差动能差,三、测定方法的分类和优缺点,1.分类（1）压差计法：测势能法（2）气压计法：测静压法,三、测定方法的
2、分类和优缺点,2.优缺点（1）压差计法：精确性高，地面计算工作量小，但井下劳动量大，需要人员多，费时。（2）气压计法：测定简便、快速，但精度差，受标高和地面大气压变化影响。,四、测定路线的选择,根据测定目的而定：1.若为全矿通风系统改造，则各系统都需测定。每系统至少测一条从进风井口至回风井口风硐内U形水柱计承压点为止的完成线路。2.若为解决某一翼通风问题，只需测该翼的一条完整线路。,四、测定路线的选择,3.若为新区（采区、水平）通风设计提供依据，只需测定不同支护形式的摩擦阻力系数。4.若为了解某局部地区阻力（如：均压地区、风硐、风门、风桥、冒顶区段、回风段等），只需测该地段即可。,五、测点布置
3、,1.两测点间的压差不小于20Pa。2.测点应在分风点或合风点前（或后）处，在分风点前方（进风侧）不小于巷宽3倍，在分风点后方（出风侧）不得小于巷宽8倍。3.测点前后3m内支护良好，无障碍物。4.测段长度一般为100m300m。,六、选线定点步骤,以测定一条完整线路为例：1.先在矿井通风系统图上选择一条主要线路（包含需要解决问题的区段，风量大，便于行人，影响生产最小的线路）。2.另外选择一条次要线路或几段校验的并联测段。3.从进风井口至风硐内U形水柱计承压点止给测点顺序编号（号码不能乱，不能缺号重号，公共段只用同一组号码）。,六、选线定点步骤,4.在地面选线定点后，将测定线路或测点绘制在图纸上
4、，以便带下井核对测点。5.在井下对测定线路，特别是测点进行校核。校核内容：测点位置是否合适（支护情况，有无障碍物，断面是否突变，测段长度是否合适，是否便于联系）；在测点处标号。6.为减少实测时的工作量，对合适的测点量取断面尺寸，记下支护形式和断面形状，量取测段长度。7.对不合适的测点进行调整。,七、测定仪器,1.普通空盒气压计一台 2.单管倾斜压差计二台（用于压差计法测定）或通风参数测定仪三台（用于气压计法测定）3.通风干湿温度计一台 4.皮托管或自制静压管（34根）5.高、中、低速风表各一只 6.秒表一只 7.2m钢卷尺及30m皮尺各一个 8.胶皮管300500m（内径46mm）9.胶皮管直
5、接头若干 10.自行车打气筒一只,八、井下测定,测定前的准备：1.准备测定仪器并要进行校正；2.人员分工；3.准备记录表格；4.制定安全技术措施并报批。,八、井下测定（一）压差计法,1.从测点1开始，在测点1、2处各布置一只皮托管（或静压管）。2.在1、2测点之间靠巷道一侧悬挂铺设胶皮管，并在1、2测点将胶皮管接在皮托管静压端。3.在测点2的下风侧68m处安设单管倾斜压差计，调平、对零，检查是否漏气或有无气泡，排除故障（漏气、堵塞、气泡），记下初读数。4.在1、2两测点处的皮托管管口正对风流，将1、2测点胶皮管接到压差计上（上风侧的1点接到压差计的“”端，下风测的2点接到“”端）。,八、井下测
6、定（一）压差计法,5.待压差计液面稳定后读取读数并记录。读数前将仪器上校正系数打在0.8或0.6位置，然后视压差大小可下调至0.2档。6.测段12测完后，收放胶皮管，测23端，直至整个线路测完。7.测压前后，测定气压、干湿温度、风速等。,八、井下测定（一）压差计法 测定注意事项,1.所有测定仪器一定要校正。2.单管倾斜压差计中装相对密度为0.81的酒精。3.铺设的胶皮管不能折叠，不能被水、污物堵塞。最好悬挂在巷帮，不能让东西或行人踩压。4.胶皮管最好提前一昼夜放到井下，让管中空气温度与井下空气温度一致。,八、井下测定（一）压差计法 测定注意事项,5.必要时，用打气筒对胶皮管打气，以置换空气和排
7、除堵塞。胶皮管接头要接紧密，防止漏气或堵塞。6.注意人身安全。7.当测定线路很长时，可分段、分组测定。,八、井下测定（一）压差计法,立井和风硐阻力测定1.用自制重锤或静压管，配以测绳测立井通风阻力。2.利用风机房水柱计测定风硐通风阻力。,八、井下测定（二）气压计法,1.适用条件：适用于测定线路特长（万米以上）、测定范围广、要求精度不太高的阻力测定。2.测定方法分类：逐点测定法（基点法）和双测点同时测定法（同步法）。其中双测点同时测定法可以避免地表大气压变化对测定的影响，而逐点测定法需设置基点对大气压进行校正。,八、井下测定（二）气压计法,（1）逐点测量法（基点法）在井口或井底车场调好、两台气压
8、计（通风参数测定仪），并记录初读数，仪器工在原地监视大气压力变化，每隔1015min记录一次读数及时间。仪器按测点顺序分别测出各测点风流的绝对静压，并填入记录表（也可测出两测点之间的绝对静压差）。同时测定各点风速、大气压力、干湿温度，填入表格中。此法可直接测算立井通风阻力。,八、井下测定（二）气压计法,（2）同步法（双测点同时测定法）在测点1调好气压计和，记录初读数，然后在原处不动，放到测点2，在约定时间内两台仪器同时读数。再把移到测点2处，同时读数。仪器不动，将仪器移到测点3，再在约定时间内两台仪器同时读数。如此前进，直至测完整条线路。此法可直接测算立井通风阻力。,九、测定结果计算,1.空气
9、密度计算 2.巷道断面积计算 三心拱巷道：或 半园拱巷道：或 梯形：式中 巷道拱基高，不易测准m;H为巷道净高 梯形为巷道中心宽度，拱形为巷宽，m,九、测定结果计算,3.巷道周长计算 式中 巷道断面积，m2 断面形状系数。梯形4.16，三心拱3.85，半园拱3.90，圆形直接计算。4.平均风量计算 式中、1.2点风量，m3/s 巷道断面积，m2 风速，m/s相邻两测点处风量变化大时（有分支），取造成该测段阻力的主风量为平均风量。,九、测定结果计算,式中 1.2测段势能差，为测值乘仪器校正系数；、分别为1.2点空气密度，kg/m3；、分别为1.2点风速，m/s；、分别为测量用和校正用的气压计校正
10、系数；、分别为1.2点空气绝对静压力，Pa；、分别为读取、时校正气压计的读数，Pa；1.2点之间平均空气密度，kg/m3；1.2点的高差，m。,5.通风阻力计算 压差计法：气压计法：,九、测定结果计算,6.总阻力7.测段风阻8.测段标准风阻9.测段百米风阻 式中 12测段长度，m10.摩擦阻力系数式中 12测段平均断面积，m2 12测段平均周长，m均取测段内主要断面的面积和周长的为其平均值。,十、测定结果的校验,1.据风压平衡定律及并联风路的实测值校验。2.据风机房水柱计读数校验。式中 自然风压值，Pa;、分别为进、回风段平均密度，kg/m3；风机房水柱计读数，hv为该断面风流平均速压Pa;进
11、、回风段深度，m;,十一、测定报告编写,报告内容主要包括：测定目的和要求，当时矿井通风和生产简况，测定方法，测定路线选择和测点布置，人员分工，测定仪器，测定数据，改善矿井通风的建议。,十二、矿井通风网络图,1.用长短不按比例、位置和曲直不反映风道空间关系的单线条来表示通风系统中各风流（风道）的分合关系，将通风系统图抽象成点与线集合的网状线路示意图，称为通风网络（路）图。2.在该图中点可以位移，边可以伸缩、曲直、翻转，必要时还可以对点或边进行简化，但必须反映风流的分合关系，使人一目了然的看出风道的相互关系（串、并、角联）,3.通风网络图的形状:可画成长方形（图中分支用直线表示），也可画成椭园形（
12、图中分支用弧线），也可画成园形。习惯上，手工绘图时，采用椭园形；计算机绘图时，采用长方形。图像可以水平放置，风流从左到右；也可以垂直放置，风流从下方流向上方。,4.网络图的绘制:(1)节点编号。在通风系统图上，从进风井口开始，沿风流流动方向直到出风井口止，按由小到大的顺序对风流的分合点进行编号。编号时按翼、采区分单双号编号。(2)绘制草图。按节点号绘制草图，习惯将进风井（分支）排在中心线位置，采掘面放在中央位置，节点处画上圆圈并在其内写上节点号。用实线表示实际存在的分支，用虚线表示漏风分支或准备开掘的分支。(3)检查校对。防止遗漏节点或分支。(4)修整图形。使跨越分支最少，图形美观。,5.网络
13、图的简化 有的网络图过于复杂，重点不突出，不便于研究问题，占用解算空间（内存）多，影响解算速度，所以要简化。(1)并边。简单的串连或并联分支可用一条等效分支代替。一个采区、一翼、多个进风井都可用一个分支代替。按通风阻力定律算出等效风阻。(2)并点。阻力很小（小于1020Pa）的分支，可将其始末点并为一个节点。井底车场、采区车场也可并为一个节点3.断路。风阻很大的分支可视为断路。如通风量很少的通风建筑物所在的分支。,(3)简化后解算结果必然产生误差。简化越多，误差越大。一般而然，重点研究区域的风网，尽量少简化，非重点区域，则多简化。总之，应根据分析研究目的、对象和要求结果的精确程度决定网络的简化程度。,
