第四章矿井通风动力 本章重点与难点 、自然风压的产生、计算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围
第四章 矿井通风动力 本章重点与难点 1、自然风压的产生、计算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围
第四章矿井通风动力 第一节自然风压 自然风压及其形成和计算 1、自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季:空气柱01-2比5-4-3的 平均温度较低,平均空气密 度较大,导致两空气柱作用 在2-3水平面上的重力不等。 P2 dz 它使空气源源不断地从井 口1流入,从井口5流出。 夏季:相反。 自然风压:作用在最低水平两侧空气柱重力差
第四章 矿井通风动力 第一节 自然风压 一、 自然风压及其形成和计算 1、自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季：空气柱0-1-2比5-4-3的 平均温度较低，平均 空气密 度较大，导致两空气柱作用 在2-3水平面上的重力不等。 它使 空气源源不断地从井 口1流入，从井口5流出。 夏季：相反。 自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差 0 1 2 3 4 5 ρ dz 1 ρ dz 2 z
2、自然风压的计算 根据自然风压定义,上图所示系统的自然风压H可用下式计算: Pigs 为了简化计算,一般采用测算出01-2和5-4-3并巷中空气密度的平 均值ρm和pm,用其分别代替上式的p1和p2,则上式可写为: g(pmI-pm2 注意:1)自然风压的计算必须取一闭合系统。 2)进风系统和回风系统必须取相同的标高。 3)一般选取最低点作为基准面 二、自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 Hf(pZ)=f[p〔T,P,R,中),Z] 、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响H的主要因素。 、空气成分和湿度影响空气的密度,因而对自然风压也有一定影响 但影响较小
2、自然风压的计算 根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压HN可用下式计算： 为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平 均值ρm1和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为： 注意：1）自然风压的计算必须取一闭合系统。 2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。 3）一般选取最低点作为基准面。 二、 自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ] 1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响， 但影响较小。 H gdZ gdZ z N = − 5 3 2 0 1 ( ) HN = Zg m1 − m2
N 月份 12123456789101112 3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响 三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时,应充分考虑利用地形和 当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律,应适时调整主通风机的工况点,使其既能满 足矿井通风需要,又可节约电能。 3、在建井时期,要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风,如在表土 施工阶段可利用自然通风;在主副井与风井贯通之后,有时也可利用自 然通风;有条件时还可利用钻孔构成回路。 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时,便 可利用自然风压进行通风
3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。 三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和 当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使其既能满 足矿井通风需要，又可节约电能。 3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土 施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时也可利用自 然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便 可利用自然风压进行通风。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份 HN
5、在多井口通风的山区,尤其在高瓦斯矿井,要掌握自然风压的变 化规律,防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事 故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图 d D a a ABBCEFA系统的自然风压为: NA CB AF DBB CED系统的自然风压为:HN=2g(pm-PBE 自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立 井口D各安装一台抽风机(向外)
5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变 化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事 故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。 ABB’CEFA系统的自然风压为： DBB’CED系统的自然风压为： 自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立 井口D各安装一台抽风机（向外）。 a b c d a b c d f e b’ RD RC Z ( ) HNA = Zg CB' − AF ( ) HND = Zg CB' − BE