1、2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)1礦井通風(fēng)習(xí)題解礦井通風(fēng)習(xí)題解 主講主講: : 王文才王文才 教授教授 內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古科技大學(xué)2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)2教育部高等學(xué)校地礦學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會采教育部高等學(xué)校地礦學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會采礦工程專業(yè)規(guī)劃教材礦工程專業(yè)規(guī)劃教材 礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)主主 編編：吳：吳 超超副主編副主編：王文才，王海寧，王從陸：王文才，王海寧，王從陸本教材從內(nèi)容到形式是現(xiàn)有一百多種礦井通風(fēng)類圖本教材從內(nèi)容到形式是現(xiàn)有一百多種礦井通風(fēng)類圖書中最好的書中最好的封面設(shè)計(jì)有深刻的科學(xué)內(nèi)涵和藝術(shù)美感封面設(shè)計(jì)有深刻的科學(xué)內(nèi)涵和藝術(shù)

2、美感頁面設(shè)計(jì)新穎，圖表排版飽滿頁面設(shè)計(jì)新穎，圖表排版飽滿2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)3礦井通風(fēng)習(xí)題解礦井通風(fēng)習(xí)題解n針對針對礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)（主編：（主編：吳超，中南大學(xué)出版社）教材中的習(xí)吳超，中南大學(xué)出版社）教材中的習(xí)題進(jìn)行講解。題進(jìn)行講解。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)4礦礦 井井 通通 風(fēng)風(fēng)習(xí)題解習(xí)題解 示例：示例： 布置作業(yè)布置作業(yè)2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)5第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （1）礦內(nèi)空氣的主要成分是什么？）礦內(nèi)空氣的主要成分是什么？ n答：答： O2、N2和和CO2。n （2）新鮮空氣進(jìn)入礦

3、井后，受到礦內(nèi)作業(yè)影響，）新鮮空氣進(jìn)入礦井后，受到礦內(nèi)作業(yè)影響，氣體成分有哪些變化？氣體成分有哪些變化？ n答：地面新鮮空氣進(jìn)入礦井后，由于物質(zhì)氧化、分答：地面新鮮空氣進(jìn)入礦井后，由于物質(zhì)氧化、分解和其他氣體與礦塵的混入，成分發(fā)生變化，解和其他氣體與礦塵的混入，成分發(fā)生變化，O2減減少，少，CO2增加，混入的有毒有害氣體通常有增加，混入的有毒有害氣體通常有CH4、CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有內(nèi)燃設(shè)等，井下有內(nèi)燃設(shè)備的還有內(nèi)燃機(jī)的廢氣，開采含備的還有內(nèi)燃機(jī)的廢氣，開采含U（鈾）、（鈾）、Th（釷）（釷）等伴生元素的金屬礦床時，還將混入放射性氣體等伴生元素的金屬礦床時，還將

4、混入放射性氣體Rn（氡）及其子體（氡）及其子體（RaARaD），開采汞、砷的礦井），開采汞、砷的礦井還有可能混入還有可能混入Hg和和As的蒸氣。的蒸氣。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)6第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （5）供人員呼吸及其他需要所消耗的氧氣）供人員呼吸及其他需要所消耗的氧氣量可折算成每人量可折算成每人30 L/min，求每人所需新鮮空，求每人所需新鮮空氣量為多少氣量為多少? n 解：礦井新鮮空氣含解：礦井新鮮空氣含O2量不低于量不低于20%， 則所則所需新鮮空氣量為：需新鮮空氣量為：n （L/min） 150%20302022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教

5、授)7第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （6）由于礦井中人員呼吸及其它作業(yè)產(chǎn)生的）由于礦井中人員呼吸及其它作業(yè)產(chǎn)生的CO2量為量為5.52 m3/min。求稀釋。求稀釋CO2到允許濃度所需的風(fēng)到允許濃度所需的風(fēng)量。量。n解：我國解：我國“地下礦通風(fēng)規(guī)范地下礦通風(fēng)規(guī)范”規(guī)定，有人工作或可規(guī)定，有人工作或可能到達(dá)的井巷，能到達(dá)的井巷，CO2濃度不得大于濃度不得大于0.5%。n設(shè)所需風(fēng)量為設(shè)所需風(fēng)量為x m3/min，因新鮮空氣含，因新鮮空氣含CO2量為量為0.04%，則，則n x=1200（m3/min）%5 . 052. 5%04. 0 xx2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)8第一

6、章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （9）說明井下氡的來源。）說明井下氡的來源。n答：答：n礦巖壁析出的氡；礦巖壁析出的氡；n爆下礦石析出的氡；爆下礦石析出的氡；n地下水析出的氡；地下水析出的氡；n地面空氣中的氡隨入風(fēng)風(fēng)流進(jìn)入井下，這決定于地面空氣中的氡隨入風(fēng)風(fēng)流進(jìn)入井下，這決定于所處地區(qū)的自然本底濃度。一般來說，它在數(shù)量上所處地區(qū)的自然本底濃度。一般來說，它在數(shù)量上是極微小的，可忽略不計(jì)。是極微小的，可忽略不計(jì)。n以上是礦井空氣中氡的來源，在一些老礦山，由于以上是礦井空氣中氡的來源，在一些老礦山，由于開采面積較大，崩落區(qū)多，采空區(qū)中積累的氡有時開采面積較大，崩落區(qū)多，采空區(qū)中積累的氡有時也會成為

7、氡的主要來源。也會成為氡的主要來源。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)9第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （10）什么叫礦塵？空氣含塵量如何表示？）什么叫礦塵？空氣含塵量如何表示？衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是什么？衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是什么？n答：礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)答：礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種礦、巖微粒的總稱。生的各種礦、巖微粒的總稱。n生產(chǎn)性粉塵的允許濃度，目前各國多以質(zhì)量生產(chǎn)性粉塵的允許濃度，目前各國多以質(zhì)量法表示，即規(guī)定每法表示，即規(guī)定每m3空氣中不超過若干空氣中不超過若干mg。 n我國規(guī)定，含游離我國規(guī)定，含游離SiO2 10%以上的粉塵，每以上的粉塵，每m3空氣不得

8、超過空氣不得超過2mg。一般粉塵不得超過。一般粉塵不得超過10mg/m3。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)10第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （14）為什么要創(chuàng)造良好的礦井氣候條件？常用）為什么要創(chuàng)造良好的礦井氣候條件？常用礦井氣候條件舒適度的指標(biāo)是什么？礦井氣候條件舒適度的指標(biāo)是什么？n答：溫度低時，對流與輻射散熱太強(qiáng)，人易感冒。答：溫度低時，對流與輻射散熱太強(qiáng)，人易感冒。溫度適中，人就感到舒適。如超過溫度適中，人就感到舒適。如超過25時，對流與時，對流與輻射大為減弱，汗蒸發(fā)散熱加強(qiáng)。氣溫達(dá)輻射大為減弱，汗蒸發(fā)散熱加強(qiáng)。氣溫達(dá)37時，時，對流與輻射散熱停止，唯一散熱方式是

9、汗液蒸發(fā)。對流與輻射散熱停止，唯一散熱方式是汗液蒸發(fā)。溫度超過溫度超過37時，人將從空氣中吸熱，而感到煩悶，時，人將從空氣中吸熱，而感到煩悶，有時會引起中暑。因此礦井內(nèi)氣溫不宜過高或過低。有時會引起中暑。因此礦井內(nèi)氣溫不宜過高或過低。礦井通風(fēng)作業(yè)面的溫度不超過礦井通風(fēng)作業(yè)面的溫度不超過28為宜。散熱條件為宜。散熱條件的好壞與空氣的溫度、濕度和風(fēng)速有關(guān)。氣候條件的好壞與空氣的溫度、濕度和風(fēng)速有關(guān)。氣候條件是溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合作用結(jié)果。是溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合作用結(jié)果。 n答：常用礦井氣候條件舒適度的指標(biāo)有：答：常用礦井氣候條件舒適度的指標(biāo)有：干球溫干球溫度；度；濕球溫度；濕球溫度；等

10、效溫度；等效溫度；同感溫度；同感溫度；卡卡他度；他度；熱應(yīng)力指數(shù)（熱應(yīng)力指數(shù)（HSI）。）。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)11第一章第一章 礦井空氣礦井空氣 n （15）卡他度高，人感到熱還是冷？為什么？）卡他度高，人感到熱還是冷？為什么？n 答：卡他度高，人感到冷。這時候因?yàn)榭ㄋ雀?，答：卡他度高，人感到冷。這時候因?yàn)榭ㄋ雀撸f明環(huán)境散熱好。說明環(huán)境散熱好。n （17）用濕卡他計(jì)測定某礦井氣候條件，當(dāng)濕卡）用濕卡他計(jì)測定某礦井氣候條件，當(dāng)濕卡他計(jì)由他計(jì)由38冷卻到冷卻到35時，所需的時間時，所需的時間t=23(s)，濕，濕卡他計(jì)的常數(shù)卡他計(jì)的常數(shù)F=508。問此種大氣條件

11、可適合何種程。問此種大氣條件可適合何種程度的勞動度的勞動?n解：解： n ，適合于輕微勞動。，適合于輕微勞動。 09.2223508tFH2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)12第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （2）何謂大氣壓力？何謂靜壓、動壓和全壓？它）何謂大氣壓力？何謂靜壓、動壓和全壓？它各有什么特性？各有什么特性？ n答：大氣壓力是地面靜止空氣的靜壓力，它等于單答：大氣壓力是地面靜止空氣的靜壓力，它等于單位面積上空氣柱的重力。位面積上空氣柱的重力。n空氣的靜壓是氣體分子間的壓力或氣體分子對容器空氣的靜壓是氣體分子間的壓力或氣體分子對容器壁

12、所施加的壓力?？諝獾撵o壓在各個方向上均相等。壁所施加的壓力?？諝獾撵o壓在各個方向上均相等。根據(jù)量度空氣靜壓大小所選擇的基準(zhǔn)不同，有絕對根據(jù)量度空氣靜壓大小所選擇的基準(zhǔn)不同，有絕對壓力和相對壓力之分。絕對靜壓是以真空狀態(tài)絕對壓力和相對壓力之分。絕對靜壓是以真空狀態(tài)絕對零壓為比較基準(zhǔn)的靜壓，即以零壓力為起點(diǎn)表示的零壓為比較基準(zhǔn)的靜壓，即以零壓力為起點(diǎn)表示的靜壓。絕對靜壓恒為正值，記為靜壓。絕對靜壓恒為正值，記為 P0。 n答：相對靜壓是以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Υ穑合鄬o壓是以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?絕對靜壓絕對靜壓)P0為為比較基準(zhǔn)的靜壓，即絕對靜壓與大氣壓力比較基準(zhǔn)的靜壓，即絕對靜壓與大氣壓力P0之差。之差。如果容

13、器或井巷中某點(diǎn)的絕對靜壓大于大氣壓力如果容器或井巷中某點(diǎn)的絕對靜壓大于大氣壓力P0，則稱正壓，反之叫做負(fù)壓。相對靜壓，則稱正壓，反之叫做負(fù)壓。相對靜壓(用用Hs表表示示)隨選擇的基準(zhǔn)隨選擇的基準(zhǔn)P0變化而變化。變化而變化。n動壓因空氣運(yùn)動而產(chǎn)生，它恒為正值并具有方向動壓因空氣運(yùn)動而產(chǎn)生，它恒為正值并具有方向性。當(dāng)風(fēng)流速度為性。當(dāng)風(fēng)流速度為v(m/s)，單位體積空氣的質(zhì)量，單位體積空氣的質(zhì)量為為(kg/m3)，則某點(diǎn)風(fēng)流的動壓為，則某點(diǎn)風(fēng)流的動壓為Hvv2/2（Pa）。）。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)13第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n

14、（2）何謂大氣壓力？何謂靜壓、動壓和全壓？它）何謂大氣壓力？何謂靜壓、動壓和全壓？它各有什么特性？各有什么特性？ n答：風(fēng)流的全壓即該點(diǎn)靜壓和動壓之和。答：風(fēng)流的全壓即該點(diǎn)靜壓和動壓之和。n當(dāng)靜壓用絕對壓力當(dāng)靜壓用絕對壓力Ps表示時，疊加后風(fēng)流的壓力為表示時，疊加后風(fēng)流的壓力為絕對全壓絕對全壓Pt。絕對全壓等于絕對靜壓與動壓。絕對全壓等于絕對靜壓與動壓Hv之和，之和，即；如果靜壓用相對壓力即；如果靜壓用相對壓力Hs表示時，疊加后風(fēng)流的表示時，疊加后風(fēng)流的壓力就是相對全壓壓力就是相對全壓Ht。相對全壓等于相對靜壓與動。相對全壓等于相對靜壓與動壓壓Hv的代數(shù)和，即的代數(shù)和，即Ht=Hs+Hv。抽出

15、式通風(fēng)風(fēng)流中的。抽出式通風(fēng)風(fēng)流中的Ht和和Hs均為負(fù)值，壓入式通風(fēng)風(fēng)流中的均為負(fù)值，壓入式通風(fēng)風(fēng)流中的Ht為正值，為正值，Hs有時為正有時為負(fù)。有時為正有時為負(fù)。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)14第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （3）空氣壓力單位）空氣壓力單位mmH2O，Pa，mmHg如何換如何換算？算？n 答：答： 1 mmH2O = 9.8 Pa，n 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHgn =10336mmH2O n =101.3kPa。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)15第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦

16、井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （4）已知大氣壓力）已知大氣壓力p=101325(Pa) ，相對濕度，相對濕度=80，溫度，溫度t=30，求濕空氣的，求濕空氣的d、psh、js和和i。解：溫度解：溫度t=30時時,查得飽和水蒸氣分壓查得飽和水蒸氣分壓ps=4244 （Pa）濕空氣中水蒸氣分壓濕空氣中水蒸氣分壓psh=ps=80%4244 =3395.2(Pa)含濕量含濕量 (kg/kg)密度密度 = =1.15(kg/m3)濕空氣焓濕空氣焓 =(1.01+1.850.0216) 30+25010.216=85.82(kJ/kg)0.3780.003484(1)273SPPtP)101325424

17、4%80378. 01 (30273101325003484. 0(1.01 1.85 )2501id td0216. 02 .33951013252 .3395622. 0622. 0shshpppd2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)16第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （5）冬季進(jìn)風(fēng)溫度）冬季進(jìn)風(fēng)溫度+5，相對濕度，相對濕度80%，大氣壓，大氣壓力力101.3 kPa，進(jìn)入礦井后，空氣溫度增至，進(jìn)入礦井后，空氣溫度增至+15，大，大氣壓力基本不變。若空氣的含濕量不變，求礦內(nèi)空氣壓力基本不變。若空氣的含濕量不變，求礦內(nèi)空氣的相對濕度氣的相對濕

18、度?n解：含濕量解：含濕量 ，n因因d1=d2，所以，所以n解得解得 =40.94%ssshshppppppd622. 0622. 022221111sssspppppp)(112211112ssssspppppppn溫度溫度t=+5時時,查得飽和水蒸氣分壓查得飽和水蒸氣分壓ps1=872（Pa）n溫度溫度t=+15時時,查得飽和水蒸氣分壓查得飽和水蒸氣分壓ps2=1704(Pa)n濕空氣中水蒸氣的分壓濕空氣中水蒸氣的分壓psh=ps2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)17第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （7）已知某礦內(nèi)空氣壓力）已知某礦內(nèi)空氣

19、壓力p=103958 Pa，空氣溫，空氣溫度度t=17，空氣的相對濕度，空氣的相對濕度60%，求空氣的密度。，求空氣的密度。n解：溫度解：溫度t=17時時,查得飽和水蒸氣分壓查得飽和水蒸氣分壓ps=1937(Pa)n密度密度 n n =n =1.24（kg/m3）0.3780.003484(1)273SPPtP)1039581937%60378. 01 (17273103958003484. 02022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)18第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （8）某礦井總進(jìn)風(fēng)量）某礦井總進(jìn)風(fēng)量Q=2500(m3/min)，地表大氣，地表

20、大氣壓力為壓力為101.3(kPa)，進(jìn)風(fēng)溫度，進(jìn)風(fēng)溫度t1=+5，空氣相對濕，空氣相對濕度度1=70%，空氣密度，空氣密度=1.267(kg/m3)。礦井排風(fēng)井。礦井排風(fēng)井口氣溫口氣溫t2=20，相對濕度，相對濕度2=90%，求每晝夜風(fēng)流由，求每晝夜風(fēng)流由礦井中帶走的水蒸氣量。礦井中帶走的水蒸氣量。解：溫度解：溫度t1=+5時時,查得飽和絕對濕度查得飽和絕對濕度gjb1=6.8(g/m3)，絕對濕度絕對濕度gjs1=1 gjb1=70%6.8=4.76（g/m3）n溫度溫度t2=+20時時,查得飽和絕對濕度查得飽和絕對濕度gjb2=17.2(g/m3)，絕對濕度絕對濕度gjs2=1 gjb2

21、=90%17.2=15.48（g/m3）n每晝夜風(fēng)流由礦井中帶走的水蒸氣量為：每晝夜風(fēng)流由礦井中帶走的水蒸氣量為：n25002460(15.48-4.76)/1000000=38.592（t）2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)19第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n （12）用皮托）用皮托管和管和U型管壓差型管壓差計(jì)測得幾種通風(fēng)計(jì)測得幾種通風(fēng)管道中壓力的結(jié)管道中壓力的結(jié)果分別如圖果分別如圖2-26所示。問靜壓、所示。問靜壓、動壓和全壓各為動壓和全壓各為多少？并判斷其多少？并判斷其通風(fēng)方式。通風(fēng)方式。 n解：解：n（a）Hs=-10，Ht=15，Hv

22、=15-(-10)=25；Ht=150，壓入式通風(fēng)。壓入式通風(fēng)。n（b）Hv=15，Ht=20，；，；Ht=200，壓入式通風(fēng)，壓入式通風(fēng)，Hs=20-15=52022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)20第二章第二章 礦井風(fēng)流的基本特性及其測定礦井風(fēng)流的基本特性及其測定 n解：解：n（c）Hs=20，Ht=10，Ht=0，壓入式通風(fēng)，壓入式通風(fēng)，Hv=40-30=102022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)21第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 解：解：2=1.25kg/m3 =1.15kg/m3,所以水柱計(jì)右邊水所以水柱計(jì)右邊水面高。其讀數(shù)

23、為：面高。其讀數(shù)為： (Pa)gHgHHn122 .19620081. 915. 120081. 925. 1 （1）如圖所示礦）如圖所示礦井井,把左側(cè)進(jìn)口封閉把左側(cè)進(jìn)口封閉后引出一膠管與水后引出一膠管與水柱計(jì)連接。若左側(cè)柱計(jì)連接。若左側(cè)井內(nèi)空氣平均密度井內(nèi)空氣平均密度1=1.15kg/m3,右側(cè)右側(cè)井內(nèi)空氣平均密度井內(nèi)空氣平均密度2=1.25kg/m3。試問。試問水柱計(jì)哪邊水面高？水柱計(jì)哪邊水面高？讀數(shù)是多少？讀數(shù)是多少？ 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)22第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 n解：解：n =101324.72-1017

24、24.69+1.2222n -1.21.6722+1.29.8150=189.36(Pa)gZvvpph2222212121 （2）如圖）如圖,某傾某傾斜巷道面積斜巷道面積S1=5m2, S2=6m2, 兩斷面垂兩斷面垂直高差直高差50m,通過風(fēng)通過風(fēng)量量600m3/min,巷道巷道內(nèi)空氣平均密度為內(nèi)空氣平均密度為1.2kg/m3,1、2兩斷兩斷面處的絕對靜壓分面處的絕對靜壓分別為別為760 mmHg與與763 mmHg (1mmHg=133.322Pa)。求該段巷道的。求該段巷道的通風(fēng)阻力。通風(fēng)阻力。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)23第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其

25、應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 n解：解：n =101324.72-101724.69+1.2222n -1.21.6722+1.29.8150=189.36(Pa)gZvvpph2222212121p1=760133.322n=101324.72(Pa)p2=763133.322n=101724.69(Pa)v1=Q/60/S1 =600/60/5 =2（m/s）v2=Q/60/S2 =600/60/6 =5/3=1.67(m/s)風(fēng)流方向風(fēng)流方向12。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)24第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 n解：解

26、： =1500+1.25822-1.2422+1.259.81150 -1.209.81150=1603.98（Pa） gZgZvvpph21222211212122 （3）某礦井深）某礦井深150m,采用壓入式通采用壓入式通風(fēng)。已知風(fēng)硐與地表風(fēng)。已知風(fēng)硐與地表的靜壓差為的靜壓差為1500Pa,入風(fēng)井空氣的平均密入風(fēng)井空氣的平均密度為度為1.25kg/m3,出風(fēng)出風(fēng)井為井為1.2kg/m3，風(fēng)硐，風(fēng)硐中平均風(fēng)速為中平均風(fēng)速為8m/s,出風(fēng)口的風(fēng)速為出風(fēng)口的風(fēng)速為4m/s。求礦井通風(fēng)阻力。求礦井通風(fēng)阻力。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)25第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其

27、應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 n解：解：n =2200+0-1.2822+1.259.81200n -1.209.81200=2259.70（Pa） gZgZvpph21222212120 （4）某礦井深）某礦井深200m, 抽出式通風(fēng)。抽出式通風(fēng)。風(fēng)硐與地表靜壓差為風(fēng)硐與地表靜壓差為2200Pa，入風(fēng)井空氣，入風(fēng)井空氣的平均密度為的平均密度為1.25kg/m3,出風(fēng)井為出風(fēng)井為1.2kg/m3,風(fēng)硐中平均風(fēng)硐中平均風(fēng)速為風(fēng)速為 8m/s,扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器的平均風(fēng)速為散器的平均風(fēng)速為6m/s,空氣密度為空氣密度為1.25kg/m3,求礦井通風(fēng)求礦井通風(fēng)阻力。阻力。 2022-7-2內(nèi)

28、蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)26第三章第三章 礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用礦井風(fēng)流流動的能量方程及其應(yīng)用 n解：解： v2=Q/60/Sn=90/9n=10（m/s） =2309.81+0-1.151022+1.259.81300n-1.159.81250-1.239.81(300-250)=2453.86(Pa) )(2021322112222121HHggHgHvpph （7）某礦井通風(fēng)系統(tǒng)）某礦井通風(fēng)系統(tǒng)如圖如圖,U型管測出風(fēng)硐內(nèi)的型管測出風(fēng)硐內(nèi)的壓差讀數(shù)為壓差讀數(shù)為230mmH2O，風(fēng)硐斷面風(fēng)硐斷面S=9m2，通過風(fēng)，通過風(fēng)量為量為90m3/s。入風(fēng)井深。入風(fēng)井深H1=300m，其平

29、均空氣密，其平均空氣密度度1=1.25kg/m3，回風(fēng)井，回風(fēng)井濃度濃度H2=250m，其平均空，其平均空氣密度為氣密度為2=1.15kg/m3。兩井口標(biāo)高相等，兩井筒兩井口標(biāo)高相等，兩井筒間巷道中的空氣平均密度間巷道中的空氣平均密度3=1.23kg/m3。問礦井的。問礦井的通風(fēng)總阻力為多少？通風(fēng)總阻力為多少？ 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)27第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （1）礦井風(fēng)流以層流為主還是以紊流為主？）礦井風(fēng)流以層流為主還是以紊流為主？為什么？為什么？n 答：計(jì)算說明，在答：計(jì)算說明，在4m2的巷道里，當(dāng)風(fēng)速大的巷道里，當(dāng)風(fēng)速大于于0

30、.018m/s時就成為紊流，絕大多數(shù)井巷風(fēng)流時就成為紊流，絕大多數(shù)井巷風(fēng)流的平均流速都大于上述數(shù)值，因此井巷中風(fēng)流的平均流速都大于上述數(shù)值，因此井巷中風(fēng)流幾乎都為紊流。幾乎都為紊流。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)28第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （3）由測定得知，某梯形巷道斷面）由測定得知，某梯形巷道斷面5m2，長，長500m，當(dāng)通過的風(fēng)量為當(dāng)通過的風(fēng)量為25m3/s時，壓差為時，壓差為3.75mmH2O，分，分別按工程單位制和國際單位制，求算該巷道的摩擦別按工程單位制和國際單位制，求算該巷道的摩擦阻力系數(shù)。阻力系數(shù)。n解：解：n = =9.30（

31、m） 15.8210-4(Ns2/m4)23fLPhQSPC S516. 423232530. 9500581. 975. 3LPQShf2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)29第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （5）假若井筒直徑）假若井筒直徑D=4m，摩擦阻力系數(shù)，摩擦阻力系數(shù)=0.04 Ns2/m4，深度，深度L=325m，通過的風(fēng)量為，通過的風(fēng)量為3000m3/min，問井筒的風(fēng)阻有多大？阻力有多大？問井筒的風(fēng)阻有多大？阻力有多大？n解：解：P=D=3.144=12.56（m），），S=D2/4=3.1442/4=12.56（m2）n （Ns2/m8）

32、nhf=RfQ2=0.0824 (3000/60)2=206（Pa）0824. 056.1256.1232504. 023SLPRf2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)30第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （6）風(fēng)流以）風(fēng)流以4m/s的速度從斷面為的速度從斷面為10m2的巷道突然的巷道突然進(jìn)入斷面為進(jìn)入斷面為4m2巷道，問引起的能量損失為多少？巷道，問引起的能量損失為多少？n解：解：nv2= v1S1/S2=410/4=10（m/s）n （Pa）3 . 010415 . 015 . 012SS182102 . 13 . 02222vhj2022-7-2內(nèi)蒙古

33、科技大學(xué) 王文才(教授)31第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （7）某通風(fēng)巷道的斷面由）某通風(fēng)巷道的斷面由2m2,突然擴(kuò)大到突然擴(kuò)大到10m2，若巷道中流過的風(fēng)量為若巷道中流過的風(fēng)量為20m3/s，巷道的摩擦阻力系數(shù)，巷道的摩擦阻力系數(shù)為為0.016Ns2/m4，求巷道突然擴(kuò)大處的通風(fēng)阻力。，求巷道突然擴(kuò)大處的通風(fēng)阻力。n解：解：nv1= Q/S1=20/2=10（m/s）n （Pa）64. 0102112221SS664. 101. 0016. 0164. 0)01. 01 (84.992102 . 1664. 12221vhj2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才

34、(教授)32第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （9）何謂礦井等積孔？）何謂礦井等積孔？n答：假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積答：假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積為為A的孔口。當(dāng)孔口通過的風(fēng)量等于礦井風(fēng)量，而且的孔口。當(dāng)孔口通過的風(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，則孔口面孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時，則孔口面積積A稱為該礦井的等積孔。稱為該礦井的等積孔。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)33第四章第四章 礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算礦井通風(fēng)阻力及其計(jì)算 n （12）降低局部阻力有哪些途徑？）降低局部阻力有哪些途徑？答答:

35、盡量避免井巷的突然擴(kuò)大與突然縮小盡量避免井巷的突然擴(kuò)大與突然縮小,將斷面大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。不同的巷道連接處做成逐漸擴(kuò)大或逐漸縮小的形狀。n當(dāng)風(fēng)速不變時，由于局部阻力與局部阻力系數(shù)成當(dāng)風(fēng)速不變時，由于局部阻力與局部阻力系數(shù)成正比，所以在風(fēng)速較大的井巷局部區(qū)段上，要采取正比，所以在風(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)，例如在專用回風(fēng)井有效措施減小其局部阻力系數(shù)，例如在專用回風(fēng)井與主扇風(fēng)硐相連接處設(shè)置引導(dǎo)風(fēng)流的導(dǎo)風(fēng)板。與主扇風(fēng)硐相連接處設(shè)置引導(dǎo)風(fēng)流的導(dǎo)風(fēng)板。n要盡量避免井巷直角拐彎，拐彎處內(nèi)外兩側(cè)要盡要盡量避免井巷直角拐彎，拐彎處內(nèi)外兩

36、側(cè)要盡量做成圓弧形，且圓弧的曲率半徑應(yīng)盡量放大。量做成圓弧形，且圓弧的曲率半徑應(yīng)盡量放大。n將永久性的正面阻力物做成流線型將永久性的正面阻力物做成流線型,要注意清除井要注意清除井巷內(nèi)的堆積物巷內(nèi)的堆積物,在風(fēng)速較大的主要通風(fēng)井巷內(nèi)這點(diǎn)尤在風(fēng)速較大的主要通風(fēng)井巷內(nèi)這點(diǎn)尤其重要。其重要。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)34第五章第五章 礦井自然通風(fēng)礦井自然通風(fēng) n （2）影響自然風(fēng)壓大小和方向的因素是什）影響自然風(fēng)壓大小和方向的因素是什么？么？n答：答：溫度；溫度；n 空氣成分和濕度；空氣成分和濕度；n 井深；井深； n 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教

37、授)35第五章第五章 礦井自然通風(fēng)礦井自然通風(fēng) n （3）如何測定礦井自然風(fēng)壓？）如何測定礦井自然風(fēng)壓？n答：答：直接測定法。直接測定法。 n 間接測定法。間接測定法。n 平均密度測算法。平均密度測算法。若井下有扇風(fēng)機(jī)，先停止若井下有扇風(fēng)機(jī)，先停止扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在總風(fēng)流扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在總風(fēng)流流過的巷道中任何適當(dāng)?shù)牧鬟^的巷道中任何適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)建立臨時風(fēng)墻，隔斷地點(diǎn)建立臨時風(fēng)墻，隔斷風(fēng)流后，立即用壓差計(jì)測風(fēng)流后，立即用壓差計(jì)測出風(fēng)墻兩側(cè)的風(fēng)壓差，此出風(fēng)墻兩側(cè)的風(fēng)壓差，此值就是自然風(fēng)壓。值就是自然風(fēng)壓。 n在有主扇通風(fēng)的礦井：首先在有主扇通風(fēng)的礦井：首先,當(dāng)主扇運(yùn)轉(zhuǎn)時，測出當(dāng)主扇運(yùn)轉(zhuǎn)時，測出其總風(fēng)量其

38、總風(fēng)量Q及主扇的有效靜壓及主扇的有效靜壓Hs，則可列出能量方，則可列出能量方程：程：Hs + Hn = R Q2n然后，停止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)仍有自然風(fēng)流流過全礦時，然后，停止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)仍有自然風(fēng)流流過全礦時，立即在風(fēng)硐或其他總風(fēng)流中測出自然通風(fēng)量立即在風(fēng)硐或其他總風(fēng)流中測出自然通風(fēng)量Qn , 則則可列出方程：可列出方程：Hn=RQn2n聯(lián)立解上述兩式聯(lián)立解上述兩式,可得自然風(fēng)壓可得自然風(fēng)壓Hn和全礦風(fēng)阻和全礦風(fēng)阻R。n自然風(fēng)壓可根據(jù)下式進(jìn)行測算。自然風(fēng)壓可根據(jù)下式進(jìn)行測算。n Hn=g z (m1 m2) 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)36第五章第五章 礦井自然通風(fēng)礦井自然通風(fēng)

39、n （3）能否用人為的方法形成或加強(qiáng)自然風(fēng)）能否用人為的方法形成或加強(qiáng)自然風(fēng)壓壓?可否利用與控制自然風(fēng)壓可否利用與控制自然風(fēng)壓?n答：可以用人為的方法形成或加強(qiáng)自然風(fēng)壓，答：可以用人為的方法形成或加強(qiáng)自然風(fēng)壓，可以利用與控制自然風(fēng)壓。如人工調(diào)整進(jìn)、回可以利用與控制自然風(fēng)壓。如人工調(diào)整進(jìn)、回風(fēng)井內(nèi)空氣的溫差，就可控制與利用自然風(fēng)壓。風(fēng)井內(nèi)空氣的溫差，就可控制與利用自然風(fēng)壓。有些礦井在進(jìn)風(fēng)井巷設(shè)置水幕或者淋水，以冷有些礦井在進(jìn)風(fēng)井巷設(shè)置水幕或者淋水，以冷卻空氣，同時起到凈化風(fēng)流的作用。卻空氣，同時起到凈化風(fēng)流的作用。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)37第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)

40、礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （2）扇風(fēng)機(jī)的工作性能由哪些參數(shù)表示）扇風(fēng)機(jī)的工作性能由哪些參數(shù)表示?表表示這些參數(shù)的特性曲線有哪些示這些參數(shù)的特性曲線有哪些?n答：表示扇風(fēng)機(jī)性能的主要工作參數(shù)是扇風(fēng)機(jī)答：表示扇風(fēng)機(jī)性能的主要工作參數(shù)是扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓的風(fēng)壓H、風(fēng)量、風(fēng)量Q、功率、功率N、效率、效率 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速n等。等。將這些參數(shù)對應(yīng)描繪在以為橫坐標(biāo)，以、將這些參數(shù)對應(yīng)描繪在以為橫坐標(biāo)，以、和和為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系上，并用光滑曲為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系上，并用光滑曲線分別把同名參數(shù)點(diǎn)連結(jié)起來，即得線分別把同名參數(shù)點(diǎn)連結(jié)起來，即得、和和曲線，這組曲線稱為扇風(fēng)機(jī)在該曲線，這組曲線稱為扇風(fēng)機(jī)在該轉(zhuǎn)速條件下的個體特

41、性曲線。轉(zhuǎn)速條件下的個體特性曲線。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)38第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （3）什么是扇風(fēng)機(jī)的工況）什么是扇風(fēng)機(jī)的工況?選擇扇風(fēng)機(jī)時對工況選擇扇風(fēng)機(jī)時對工況有什么要求有什么要求?n答：當(dāng)扇風(fēng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻答：當(dāng)扇風(fēng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻R的風(fēng)網(wǎng)上作業(yè)時的風(fēng)網(wǎng)上作業(yè)時,可測算出一組工作參數(shù)風(fēng)壓、風(fēng)量、功率和可測算出一組工作參數(shù)風(fēng)壓、風(fēng)量、功率和效率效率，這就是該扇風(fēng)機(jī)在風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻為，這就是該扇風(fēng)機(jī)在風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻為R時的工況點(diǎn)。時的工況點(diǎn)。n為使扇風(fēng)機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)，它在整個服務(wù)期為使扇風(fēng)機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)，它在整個服務(wù)期內(nèi)的工況點(diǎn)

42、必須在合理的工作范圍之內(nèi)。即從經(jīng)內(nèi)的工況點(diǎn)必須在合理的工作范圍之內(nèi)。即從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于濟(jì)的角度出發(fā)，扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于60%；從安全方面考慮，其工況點(diǎn)必須位于駝峰點(diǎn)的右從安全方面考慮，其工況點(diǎn)必須位于駝峰點(diǎn)的右下側(cè)單調(diào)下降的直線段上。由于軸流式扇風(fēng)機(jī)的下側(cè)單調(diào)下降的直線段上。由于軸流式扇風(fēng)機(jī)的性能曲線存在馬鞍形區(qū)段，為了防止礦井風(fēng)阻偶性能曲線存在馬鞍形區(qū)段，為了防止礦井風(fēng)阻偶爾增加等原因，使工況點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，一般限爾增加等原因，使工況點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，一般限定實(shí)際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的定實(shí)際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的90%，即，即S0.9Smax。2022-

43、7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)39第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （4）主扇、輔扇、局扇有什么區(qū)別？）主扇、輔扇、局扇有什么區(qū)別？n答：用于全礦井或其一翼通風(fēng)的扇風(fēng)機(jī)，并且答：用于全礦井或其一翼通風(fēng)的扇風(fēng)機(jī)，并且晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)，稱主扇；幫助主扇對礦井一翼或一晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)，稱主扇；幫助主扇對礦井一翼或一個較大區(qū)域克服通風(fēng)阻力，增加風(fēng)量和風(fēng)壓的個較大區(qū)域克服通風(fēng)阻力，增加風(fēng)量和風(fēng)壓的扇風(fēng)機(jī)，稱輔扇；用于礦井下某一局部地點(diǎn)通扇風(fēng)機(jī)，稱輔扇；用于礦井下某一局部地點(diǎn)通風(fēng)用的扇風(fēng)機(jī)，稱局扇。風(fēng)用的扇風(fēng)機(jī)，稱局扇。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)40第六章第六章 礦井主扇與

44、機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （6）扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，特性曲線有何變化？）扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，特性曲線有何變化？在哪種情況下使用？在哪種情況下使用？n答：扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時，其總風(fēng)壓等于每臺扇答：扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時，其總風(fēng)壓等于每臺扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，其總風(fēng)量等于每臺扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，其總風(fēng)量等于每臺扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量之和。根據(jù)上述特性，扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時的等之和。根據(jù)上述特性，扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時的等效合成特性曲線可按效合成特性曲線可按“風(fēng)壓相等，風(fēng)量相加風(fēng)壓相等，風(fēng)量相加”的原則繪制。扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)只適用于風(fēng)網(wǎng)阻的原則繪制。扇風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)只適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較小而風(fēng)量不足的情況。力較小而風(fēng)量不足的情況。2022-

45、7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)41第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （7）扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作，特性曲線有何變化？）扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作，特性曲線有何變化？在哪種情況下使用？在哪種情況下使用？n答：扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)時，其總風(fēng)量等于每臺扇答：扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)時，其總風(fēng)量等于每臺扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量（沒有漏風(fēng)），其總風(fēng)壓等于每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量（沒有漏風(fēng)），其總風(fēng)壓等于每臺扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓之和。根據(jù)上述特性，扇風(fēng)機(jī)串扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓之和。根據(jù)上述特性，扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)時的等效合成特性曲線可按聯(lián)作業(yè)時的等效合成特性曲線可按“風(fēng)量相等，風(fēng)量相等，風(fēng)壓相加風(fēng)壓相加”的原則繪制。風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)只適用的原則繪制。風(fēng)機(jī)串聯(lián)

46、作業(yè)只適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較大而風(fēng)量不足的情況，而且只有于風(fēng)網(wǎng)阻力較大而風(fēng)量不足的情況，而且只有在選擇不到高風(fēng)壓的扇風(fēng)機(jī)或礦井?dāng)U建時已經(jīng)在選擇不到高風(fēng)壓的扇風(fēng)機(jī)或礦井?dāng)U建時已經(jīng)有一臺風(fēng)壓不能滿足要求的扇風(fēng)機(jī)時，才能采有一臺風(fēng)壓不能滿足要求的扇風(fēng)機(jī)時，才能采用多臺扇風(fēng)機(jī)的串聯(lián)作業(yè)。用多臺扇風(fēng)機(jī)的串聯(lián)作業(yè)。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)42第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （9）自然通風(fēng)對扇風(fēng)機(jī)工作有什么影響？）自然通風(fēng)對扇風(fēng)機(jī)工作有什么影響？n答：在機(jī)械通風(fēng)礦井中自然風(fēng)壓對機(jī)械風(fēng)壓的答：在機(jī)械通風(fēng)礦井中自然風(fēng)壓對機(jī)械風(fēng)壓的影響，類似于兩臺扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)。當(dāng)自然風(fēng)影

47、響，類似于兩臺扇風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)。當(dāng)自然風(fēng)壓為正時，機(jī)械風(fēng)壓與自然風(fēng)壓共同作用克服壓為正時，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，使礦井風(fēng)量增加；當(dāng)自然風(fēng)壓礦井通風(fēng)阻力，使礦井風(fēng)量增加；當(dāng)自然風(fēng)壓為負(fù)時，成為礦井通風(fēng)阻力，使礦井風(fēng)量減少。為負(fù)時，成為礦井通風(fēng)阻力，使礦井風(fēng)量減少。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)43第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （12）一臺幾何尺寸固定的扇風(fēng)機(jī)，其特性）一臺幾何尺寸固定的扇風(fēng)機(jī)，其特性曲線是否固定不變曲線是否固定不變? 用什么方法可以改變其特用什么方法可以改變其特性曲線？性曲線？n答：一臺幾何尺寸固定的扇風(fēng)機(jī)，其特性曲線

48、答：一臺幾何尺寸固定的扇風(fēng)機(jī)，其特性曲線不是固定不變的。如離心式扇風(fēng)機(jī)可通過調(diào)整不是固定不變的。如離心式扇風(fēng)機(jī)可通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來改變其特性曲線，裝有前導(dǎo)器的離心式轉(zhuǎn)速來改變其特性曲線，裝有前導(dǎo)器的離心式扇風(fēng)機(jī)換可以改變前導(dǎo)器葉片轉(zhuǎn)角來改變其特扇風(fēng)機(jī)換可以改變前導(dǎo)器葉片轉(zhuǎn)角來改變其特性曲線；軸流式扇風(fēng)機(jī)可通過調(diào)整轉(zhuǎn)速或葉片性曲線；軸流式扇風(fēng)機(jī)可通過調(diào)整轉(zhuǎn)速或葉片安裝角度數(shù)來改變其特性曲線。安裝角度數(shù)來改變其特性曲線。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)44第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n （17）某礦井主扇）某礦井主扇為為62A141124，n600r/min,葉片

49、數(shù)為葉片數(shù)為16片、葉片角片、葉片角30,其個體性能曲線見圖其個體性能曲線見圖,風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q80m3/s,風(fēng)壓風(fēng)壓H770Pa。出于。出于礦井改造的需要增加礦井改造的需要增加風(fēng)量，采取轉(zhuǎn)數(shù)不變，風(fēng)量，采取轉(zhuǎn)數(shù)不變，而葉片角調(diào)到而葉片角調(diào)到40的措施。求風(fēng)機(jī)的新的措施。求風(fēng)機(jī)的新工況和軸功率各為多工況和軸功率各為多少少? 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)45第六章第六章 礦井主扇與機(jī)械通風(fēng)礦井主扇與機(jī)械通風(fēng) n解：解：R=h/Q2=770/802=0.1203Ns2/m8nh=0.1203Q2 n采取轉(zhuǎn)數(shù)不變，采取轉(zhuǎn)數(shù)不變，而葉片角調(diào)到而葉片角調(diào)到40時時,Q=100 m3/

50、snH=1200Pa。n軸功率軸功率N=147KW。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)46第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （1）為什么要對礦井通風(fēng)網(wǎng)路進(jìn)行風(fēng)量調(diào)）為什么要對礦井通風(fēng)網(wǎng)路進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)節(jié)?有哪幾種風(fēng)量調(diào)節(jié)法有哪幾種風(fēng)量調(diào)節(jié)法?n答：在礦井生產(chǎn)中，隨著巷道的延伸和工作面答：在礦井生產(chǎn)中，隨著巷道的延伸和工作面的推進(jìn)，礦井的風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需要的風(fēng)的推進(jìn)，礦井的風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需要的風(fēng)量等均在不斷地發(fā)生變化，因此要求及時地進(jìn)量等均在不斷地發(fā)生變化，因此要求及時地進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。行風(fēng)量調(diào)節(jié)。n從調(diào)節(jié)設(shè)施來看，有扇

51、風(fēng)機(jī)、引射器、風(fēng)窗、從調(diào)節(jié)設(shè)施來看，有扇風(fēng)機(jī)、引射器、風(fēng)窗、風(fēng)幕、增加并聯(lián)井巷和擴(kuò)大通風(fēng)斷面等。按其風(fēng)幕、增加并聯(lián)井巷和擴(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)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)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)。節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)47第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （2）風(fēng)窗調(diào)節(jié)在什么情況下使用？）風(fēng)窗調(diào)節(jié)在什么情況下使用？n答：增阻分支風(fēng)量有富余。答：增阻分支風(fēng)量有富余。

52、2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)48第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （4）說明空氣幕的用途。）說明空氣幕的用途。n答：空氣幕在需要增加風(fēng)量的巷道中，順巷道答：空氣幕在需要增加風(fēng)量的巷道中，順巷道風(fēng)流方向工作，可起增壓調(diào)節(jié)作用；在需要減風(fēng)流方向工作，可起增壓調(diào)節(jié)作用；在需要減少風(fēng)量的巷道中，逆風(fēng)流方向工作，可起增阻少風(fēng)量的巷道中，逆風(fēng)流方向工作，可起增阻調(diào)節(jié)作用。空氣幕在運(yùn)輸巷道中可代替風(fēng)門起調(diào)節(jié)作用。空氣幕在運(yùn)輸巷道中可代替風(fēng)門起隔斷風(fēng)流的作用?？諝饽贿€可以用來防止漏風(fēng)、隔斷風(fēng)流的作用?？諝饽贿€可以用來防止漏風(fēng)、控制風(fēng)向

53、、防止平硐口結(jié)凍和保護(hù)工作地點(diǎn)防控制風(fēng)向、防止平硐口結(jié)凍和保護(hù)工作地點(diǎn)防止有毒氣體侵入?？諝饽辉谶\(yùn)輸頻繁的巷道中止有毒氣體侵入?？諝饽辉谶\(yùn)輸頻繁的巷道中工作不妨礙運(yùn)輸，工作可靠。工作不妨礙運(yùn)輸，工作可靠。2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)49第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （9）如何調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量）如何調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量?n答：采取的措施是：改變主扇風(fēng)機(jī)的工作特性，或答：采取的措施是：改變主扇風(fēng)機(jī)的工作特性，或改變礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)阻。改變礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)阻。n改變主扇風(fēng)機(jī)的工作特性改變主扇風(fēng)機(jī)的工作特性n通過改變主扇風(fēng)機(jī)的

54、葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式扇風(fēng)機(jī)葉片通過改變主扇風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式扇風(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，可以改變扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)扇風(fēng)機(jī)所在系變扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)扇風(fēng)機(jī)所在系統(tǒng)總風(fēng)量的目的。統(tǒng)總風(fēng)量的目的。n改變礦井總風(fēng)阻改變礦井總風(fēng)阻n風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)法。風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)法。如果在扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)如果在扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門安設(shè)調(diào)節(jié)閘門,通過改通過改變閘門的開口大小可變閘門的開口大小可以改變扇風(fēng)機(jī)的總工以改變扇風(fēng)機(jī)的總工作風(fēng)阻作風(fēng)阻,從而可調(diào)節(jié)扇從而可調(diào)節(jié)扇風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。n降低礦井總風(fēng)阻。降低礦井總風(fēng)阻。當(dāng)?shù)V井總

55、風(fēng)量不足時，當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足時，如果能降低礦井總風(fēng)如果能降低礦井總風(fēng)阻阻,則不僅可增大礦井則不僅可增大礦井總風(fēng)量總風(fēng)量,而且可以降低而且可以降低礦井總阻力。礦井總阻力。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)50第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （11）某巷道長度不變，欲使其風(fēng)阻值）某巷道長度不變，欲使其風(fēng)阻值R降低到降低到R，問問1）若不改變巷道的支護(hù)形式，應(yīng)把巷道斷面擴(kuò)大）若不改變巷道的支護(hù)形式，應(yīng)把巷道斷面擴(kuò)大到多少到多少?2）若不擴(kuò)大巷造斷面，而用改變巷道支護(hù)）若不擴(kuò)大巷造斷面，而用改變巷道支護(hù)形式的措施，應(yīng)把摩擦阻力系

56、數(shù)降低到多少形式的措施，應(yīng)把摩擦阻力系數(shù)降低到多少?n答：答：1）若不改變巷道的支護(hù)形式，擴(kuò)大斷面前的摩若不改變巷道的支護(hù)形式，擴(kuò)大斷面前的摩擦阻力系數(shù)擦阻力系數(shù)2與擴(kuò)大斷面后摩與擴(kuò)大斷面后摩n擦阻力系數(shù)擦阻力系數(shù)相等，按右式計(jì)相等，按右式計(jì)n算分支算分支2擴(kuò)大斷面后斷面積擴(kuò)大斷面后斷面積S2 。n 式中，式中，S2分支分支2擴(kuò)大斷面前的斷面積，擴(kuò)大斷面前的斷面積，m2；R2分分支支2擴(kuò)大斷面前的風(fēng)阻，擴(kuò)大斷面前的風(fēng)阻，Ns2/m8； R2 分支分支2采取降采取降阻措施后的風(fēng)阻，阻措施后的風(fēng)阻，Ns2/m8。2）若不擴(kuò)大巷造斷面若不擴(kuò)大巷造斷面,而用改變巷道支而用改變巷道支護(hù)形式措施護(hù)形式措施

57、,應(yīng)把摩擦阻力系數(shù)降低到應(yīng)把摩擦阻力系數(shù)降低到522222RRSS2222RR2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)51第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 n （12）某巷道全長為）某巷道全長為L，當(dāng)將其中，當(dāng)將其中l(wèi)段巷道長度上的段巷道長度上的摩擦阻力系數(shù)降到原來的摩擦阻力系數(shù)降到原來的1/4，全巷道的通風(fēng)阻力降，全巷道的通風(fēng)阻力降到原來的到原來的1/2，求等于多少，求等于多少?n解：解：n因?yàn)?，因?yàn)椋?由此求得：由此求得：231QSLPhf232324)(QSlPQSPlLhf212ffhh32Ll2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué)

58、王文才(教授)52第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 解：解：1) (m3/s)Q2=Q-Q1=40-18=22（m3/s）n2)可采用風(fēng)窗調(diào)節(jié)。可采用風(fēng)窗調(diào)節(jié)。nh1=R1Q12=1.21102=121（Pa） h2=R2Q22=0.81302=729（Pa） n 因此風(fēng)窗應(yīng)設(shè)置在因此風(fēng)窗應(yīng)設(shè)置在1巷道上，巷道上，n其風(fēng)窗的阻力為：其風(fēng)窗的阻力為： hw= h2-h1=729-121=608（Pa）1881. 021. 11401211RRQQn （13）有一并聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng)如圖）有一并聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示。已知所示。已知Q0=40m3/s、R1

59、=1.21 N.s2/m8、R2=0.81N.s2/m8。問：。問：1)巷道巷道1、2中的風(fēng)量如何分配中的風(fēng)量如何分配? 2)若若巷道巷道1，2所需風(fēng)量分別為所需風(fēng)量分別為10m3/s和和30m3/s時，如何調(diào)節(jié)時，如何調(diào)節(jié)? 2022-7-2內(nèi)蒙古科技大學(xué) 王文才(教授)53第七章第七章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)及其解算 解：解： h2=R2Q22=2.8142=548.80（Pa） nh3=R3Q32=1.8122=259.20（Pa）因此輔扇應(yīng)安設(shè)在因此輔扇應(yīng)安設(shè)在2巷道上，其風(fēng)壓巷道上，其風(fēng)壓及風(fēng)量分別為：及風(fēng)量分別為：Hb= h2-h3=548

60、.8-259.20=289.6（Pa）nQb= Q2=14（m3/s）n主扇的風(fēng)壓及風(fēng)量分別為：主扇的風(fēng)壓及風(fēng)量分別為：n=(0.23+0.41)(14+12)2+259.2n=691.84（Pa） （m3/s）323241)(hQQRRHf26121432QQQ （14）圖中）圖中,設(shè)設(shè)R1=0.23 N.s2/m8、R2=2.80 N.s2/m8、R3=1.80 .s2/m8、R4=0.41N.s2/m8。各巷道要求的風(fēng)量。各巷道要求的風(fēng)量是是Q2=14m3/s,Q3=12m3/s,擬以輔扇調(diào)擬以輔扇調(diào)節(jié)。求輔扇和主扇的風(fēng)壓及風(fēng)量。節(jié)。求輔扇和主扇的風(fēng)壓及風(fēng)量。 2022-7-2內(nèi)蒙古科技