矿井通风阻力计算表

矿井通风总阻力计算

华蓥市老岩湾煤业有限公司矿井通风总阻力计算沿着矿井通风容易时期和矿井通风困难时期的通风路线计算矿井通风总阻力。

通风摩擦阻力计算公式如下： h=23Q S P L a ⋅⋅⋅ 式中：h —— 通风摩擦阻力，Pa ；α—— 井巷摩擦阻力系数，N.S 2/m 4； L —— 井巷长度，m ； P —— 井巷净断面周长，m ； Q —— 通风井巷的风量，m 3/s ； S —— 井巷净断面面积，m 2；通风局部阻力取同时期摩擦阻力的15％。

经计算，矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统，其总阻力h 为573.99Pa ；矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统，其北风井和南平硐风井阻力分别为489.42Pa 、401.51Pa 。

(详见矿井通风阻力计算表5-2-2、表5-2-3、表5-2-4)。

五、对矿井通风状况的评价计算矿井的风阻和通风等积孔a 、矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统，矿井的总风阻R 易和矿井通风等积孔A 易为：R 易 =h 易/ Q 易2 =573.99÷30.42 =0.62N ·S 2/m 8 A 易 =易易h Q /19.1 =1.19×30.4÷99.573 =1.51m 2b 、矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统，其北风井的风阻R 1、通风等级孔A 1和南平硐风井的风阻R 2、通风等级孔A 2以及矿井的通风等积孔A 难为：R 1 =h 1/ Q 12 =489.42÷15.952 =1.92N ·S 2/m 8 A 1 =11/19.1h Q=1.19×15.95÷42.489 =0.86m 2 R 2 =h 2/ Q 22 =401.51÷12.552 =2.55N ·S 2/m 8 A 2 =22/19.1h Q=1.19×12.55÷51.401 =0.75 m 2A 难=()11111121)(19.1Q Q h Q h Q Q Q +++⨯=()55.1295.1551.40155.1242.48995.15)55.1295.15(19.1+⨯+⨯+⨯=1.6（m 2）式中： R 易－为矿井通风容易时期的矿井风阻，N ·S 2/m 8；A 易－为矿井通风容易时期的矿井通风等积孔，m 2； h 易―为通风容易时期的矿井通风阻力，Pa ； R 1－为北风井通风困难时期的矿井风阻，N ·S 2/m 8； A 1－为北风井通风困难时期的通风等积孔，m 2；h 1―为北风井通风困难时期的矿井通风阻力，Pa；Q1－为北风井通风困难时期的风量，(m3/s)R2－为南平硐风井通风困难时期的矿井风阻，N·S2/m8；A2－为南平硐风井通风困难时期的通风等积孔，m2；h 2―为南平硐风井通风困难时期的矿井通风阻力，Pa；Q2－南平硐风井通风困难时期的风量，(m3/s)A难－为矿井通风困难时期的总通风等级孔，(m2)经计算，矿井通风容易时期的风阻R易为0.62N·S2/m8，矿井通风等积孔A易为1.51m2，通风难易程度为中等。

矿井通风阻力计算

断面摩阻系数a净周长P 巷道长L 净断面S 形状方式(N.S 2/m 4)(m)(m)(m 2)1毛顶坪平硐三心拱裸巷0.027.660 5.1132.6512运输巷三心拱裸巷0.027.6210 5.1132.6513联络巷梯形裸巷0.027.6300 5.1132.6514采区运输巷矩形裸巷0.027.6100 3.959.3195采面矩形裸巷0.027.6170 3.959.3196采区回风巷0.027.61207总回风巷三心拱裸巷0.027.61203.959.3198小计9加15%局部阻力10合计断面支护摩阻系数a 净周长P 巷道长L 净断面S 形状方式(N.S 2/m 4)(m)(m)(m 2)1+272m主平硐三心拱裸巷0.0513.22010.51157.6252运输巷三心拱裸巷0.0513.23210.51157.6253联络巷梯形裸巷0.059.5830 4.87115.50134采区运输巷矩形裸巷0.049.5810 4.87115.50135采面矩形裸巷0.0416301640966采区回风巷矩形裸巷0.049.5820 4.87115.50137总回风巷三心拱裸巷0.058.66705.66181.32158小计9加15%局部阻力10合计矿井最小通风阻力计算序号巷道名称S 3矿井最大通风阻力计算S3矿井通风巷道负压损失用下式计算:h=α×L×P×Q 2/S 3风阻R=α×L×P/S 3风速序号巷道名称风量Q 风阻R 风速V 负压h (m 3/s)(Ku)(m/s)(Pa)9.127.454.760.068751838 1.4509804 3.76485062331.927.454.760.240631431 1.450980413.1769771845.67.454.760.343759188 1.450980418.8242531215.27.454.760.256241676 1.897435914.031794225.847.454.760.43561085 1.897435923.8540501418.247.454.760.307490012 1.897435916.8381530490.4900782913.57351174104.06359风量Q 风阻R 风速V 负压h (m 3/s)(Ku)(m/s)(Pa)13.210.6112.360.011402656 1.01 1.28120246221.1210.6112.360.01824425 1.01 2.04992393914.3710.6112.360.124414181 2.7413.979177363.832 4.217.640.0331771150.860.58524430719.2 4.217.640.00468750.260.08268757.664 4.217.640.066354230.86 1.17048861330.3110.6112.360.1671616481.8718.7822827137.93100695.68965103443.6206579计算α×L×PQ 2计算Q 2α×L×P×Q 2/S 3风速V=Q/S。

通风摩擦阻力系数

中华人民共和国煤炭工业部矿井通风巷道摩擦阻力系数（a标）表（试行）主编部门：沈阳煤矿设计研究院批准部门：煤炭工业部规划设计总院试行日期：1985年1月1日整理：校核：二ΟΟ三年一月说明1．井巷道通风摩擦阻力系数表，是我国自行实测的矿井巷道通风阻力系数，（除锚喷支护外其它各种支护巷道系验证测定）于1983年3月由煤炭工业部设计管理局主持召开了鉴定会，本表系根据鉴定会纪要精神，进行修改后，汇编而成。

2．表中摩擦阻力系数a标是标准状态下（t=20℃，P=760mmHg，ψ=60%）空气重率r=1.2kg ƒ/m3时的a值。

3．巷道类别划分原则，以支护特征、巷道壁面特征、巷道装备等与摩擦阻力系数相关的影响因素分类，不以巷道使用名称和进、回风道等分类。

4．表中凡是平巷的皆包含无行人台阶的倾斜巷道，凡是斜巷皆指设有行人台阶而言，通风行人巷为不铺轨的巷道，胶带输送机巷均铺设一条单轨轨道。

5．无轨道的锚喷胶带输送机巷道的a值，未能实测，暂可参照锚喷通风行人巷（无轨道、台阶）的a值与胶带机的附加a值综合选取。

即光爆凸凹度<150mm，a=（10.9～17.6）×10-4；普爆凸凹度>150mm，a=(11.6～19.9)×10-4。

6．光面爆破与壁面凸凹度划分的标准以煤炭部制订的“煤矿井巷工程光面爆破、锚杆、喷浆、喷射混凝土支护施工试行规程”为准，普通爆破系指采用光面爆破的煤矿一般常用的爆破方法。

7．巷道壁面平滑与粗糙的划分标准，以粗糙度的平均突起高度为准。

混凝土井巷壁面，壁面平滑的粗糙度平均突起高度为0.00025m，壁面粗糙的粗糙度平均突起高度为0.0007m，为测量和选取方便，将壁面经过抹光或粉刷的视为壁面平滑，壁面未经过抹光或未粉刷的视为壁面粗糙。

8．系数值的来源依据，除已注明资料出处之外的实测值，均可查找本资料的附件部分，以便于选取系数值时参考现场条件。

9．本表所给出的a值，应用时需要乘以10-4，并不需再考虑装有设备、台阶和工作面采煤机的a附加值。

矿井通风阻力计算说明

通风阻力计算说明一、风量计算根据采掘工作面配备和接替情况，1个综采工作面生产，1个安装工作面，11个掘进工作面、8个硐室均独立通风计算需要风量。

需风量按下列要求分别计算，并选用其中最大值。

{1}按区内所有作业场所实际需要风量的总和计算Q区=K区（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它），m3/min式中：Q区—所有独立通风用风地点需风量之和，m3/minK区—风量不均衡系数，取值一般为1.10～1.15，取1.1ΣQ采—采煤工作面需风量之和，m3/minΣQ掘—掘进工作面需配风量之和，m3/minΣQ硐—独立通风硐室需风量之和，m3/minΣQ它—采掘工作面、硐室以外的其它作业场所和需要独立通风的巷道风量之和，m3/min。

（1）采煤工作面配风量采煤工作面，需风量按下列要求分别计算，并选取其中最大值。

①按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q采=100（67）×q采×K采通式中：Q采—采煤工作面风量，m3/min100（67）—单位瓦斯（二氧化碳）涌出量配风量，m3/min，以回风流瓦斯浓度1%或二氧化碳1.5%的换算值q采—采煤工作面回风巷风流中瓦斯或二氧化碳平均绝对涌出量，瓦斯绝对涌出量取4m3/min，二氧化碳绝对涌出量取1.2 m3/minK采通—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系系数，一般K采通=1.2~1.6，取1.2Q采CH4=100×4×1.2=800m3/minQ采CO2=67×1.2×1.2=160.8m3/min②按工作面气温条件计算：Q采=60×70%×V采×S采×K高×K长式中：Q采—采煤工作面风量，m3/minV采—采煤工作面风速，根据采煤工作面空气温度与风速对应表，工作面温度为23℃左右，取1.4m/sS采—采煤工作面平均断面积，20m2K高—采煤工作面采高调整系数，采高>2.5及放顶煤面，取1.2K长—采煤工作面长度调整系数，工作面长度200m>180m，取1.3 Q采=60⨯0.7⨯1.4×20×1.2×1.3=1834.6m3/min③按采煤工作面每班工作最多人数计算：Q采=4N采式中：N采—采煤工作面同时工作的最多人数，取26人Q采=4⨯26=104m3/min④按风速进行验算选取上述最大值Q采=1834.6m3/min，取1835 m3/mina、按最低风速验算，采煤工作面的最低风量（Q采）Q采>15S采=15×20=300 m3/min式中：S采—采煤工作面平均断面积，取20m2b、按最高风速验算，采煤工作面的最高风量（Q采）Q采<240S采= 240×20=4800m3/min式中：S采—采煤工作面平均断面积，取20m2即：300<1966<4800，符合要求。

矿井局部通风机选型计算示例

矿井局部通风机选型计算示例一、风量计算1、按瓦斯涌出量计算：根据进风立井揭4#煤实测瓦斯涌出量为0.4m3/min进行计算，其公式如下：Q掘=100×QCH4×K=100×0.4×2=80m3/min其中：Q-掘进工作面需风量，k-掘进工作面的通风系数，取2，QCH4-掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min。

2、按炸药量计算需风量：式中Q炸——按爆破炸药量计算的工作需风量，m3/min；t——通风时间，取t=30min；A——一次爆破最大炸药量，kg；S——巷道断面，m2；L---掘进巷道通风长度；P——局部通风机吸入风量和掘进工作面风筒出口风量比，取P=1.1；k---井筒淋水修正系数,取0.6；3、按最多工作人数计算Q掘=4×N=4×50=200m3/min式中Q掘—掘进工作面实际需要的风量，m3/min；N—掘进工作面同时工作的最多人数，取交接班时50人；4—每人供给的最小风量，m3/min。

4、按最低风速进行计算：Q 掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m 3/min式中Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m 3/min ；Vmin —最低风速，按煤巷掘进工作面进行计算取0.25m/s ；Smax —巷道最大断面，考虑到进风大巷联络巷配风量，断面计算取22+（22/2）=33m 2。

根据计算取以上1、2、3、4式中最大值进行计算，即：594m 3/min 。

二、局扇选型计算1.通风阻力计算：由于该通风系统为非负压通风，通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和。

1.1巷道通风阻力计算：R 巷道=R 井筒+R 进风大巷+R 集中胶带上山R 井筒=（α×L ×P/S 3）×K=（0.003×310×22/26.93）×1.2=0.0013R 井筒－风筒的阻力，N ×s 2÷m 8；α－摩擦阻力系数0.003L －巷道长度310mP －巷道周长22mS －巷道的净断面38.5-8.9=26.9m 2K －风压系数，包括局部阻力等因素，取1.2。

矿井通风阻力计算方法

矿井透气阻力之阳早格格创做第一节透气阻力爆收的本果当气氛沿井巷疏通时，由于风流的粘滞性战惯性以及井巷壁里等对付风流的阻滞、扰动效率而产死透气阻力，它是制成风流能量益坏的本果.井巷透气阻力可分为二类：摩揩阻力(也称为沿程阻力)战局部阻力.一、风流流态（以管讲流为例）共一流体正在共一管讲中震动时，分歧的流速，会产死分歧的震动状态.当流速较矮时，流体量面互没有混纯，沿着与管轴仄止的目标做层状疏通，称为层流(或者滞流).当流速较大时，流体量面的疏通速度正在大小战目标上皆随时爆收变更，成为互相混纯的混治震动，称为紊流(或者湍流).(落矮风速的本果)(二)、巷讲风速分集由于气氛的粘性战井巷壁里摩揩效率，井巷断里上风速分集是没有匀称的.正在共一巷讲断里上存留层流区战紊区，正在揭近壁里处仍存留层流疏通薄层，即层流区.正在层流区以中，为紊流区.从巷壁背巷讲轴心目标，风速渐渐删大，呈扔物线分集.巷壁愈光润，断里上风速分集愈匀称.第二节摩揩阻力与局部阻力的估计一、摩揩阻力风流正在井巷中做沿程震动时，由于流体层间的摩揩战流体与井巷壁里之间的摩揩所产死的阻力称为摩揩阻力(也喊沿程阻力).由流体力教可知，无论层流仍旧紊流，以风流压能益坏（能量益坏）去反映的摩揩阻力可用下式去估计：H f =λ×L/d×ρν2/2 paλ——摩揩阻力系数.L——风讲少度，md——圆形风管曲径，非圆形管用当量曲径；ρ——气氛稀度，kg/m3ν2——断里仄衡风速，m/s；1、层流摩揩阻力：层流摩揩阻力与巷讲中的仄衡流速的一次圆成正比.果井下多为紊流，故没有仔细道述.2、紊流摩揩阻力：对付于紊流疏通，井巷的摩揩阻力估计式为：H f =α×LU/S3×Q2=R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩揩阻力系数，单位kgf·s2/m4或者N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4L、U——巷讲少度、周少，单位m；S——巷讲断里积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩揩风阻，对付于已给定的井巷，L，U，S皆为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归纳为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或者 N·s2/m83、井巷摩揩阻力估计要领新修矿井：查表得α→h f→ R f死产矿井：已测定的h f→ R f→α，再由α→ h f→ R f二、局部阻力由于井巷断里，目标变更以及分岔或者汇合等本果，使匀称震动正在局部天区受到效率而益害，进而引起风流速度场分集变更战爆收涡流等，制成风流的能量益坏，那种阻力称为局部阻力. 由于局部阻力所爆收风流速度场分集的变更比较搀纯性，对付局部阻力的估计普遍采与体味公式.1、几种罕睹的局部阻力爆收的典型：（1）、突变紊流利过突变部分时，由于惯性效率，出现合流与边壁摆脱的局里，正在合流与边壁之间产死涡漩区，进而减少能量益坏.（2）、渐变主假如由于沿震动目标出现减速删压局里，正在边壁附近爆收涡漩.果为压好的效率目标与震动目标好异，使边壁附近，流速本本便小，趋于0，正在那些场合合流与边壁里摆脱，出现与合流好异的震动，里涡漩.（3）、转直处流体量面正在转直处受到离心力效率，正在中侧出现减速删压，出现涡漩.（4）、分岔与会合上述的概括：局部阻力的爆收主假如与涡漩区有闭，涡漩区愈大，能量益坏愈多，局部阻力愈大.二、局部阻力的估计分歧典型的局部阻力估计公式基础普遍，但是系数与值纷歧样，正在本量安排估计中，局部阻力与巷讲摩揩总阻力的20%.第三节矿井透气阻力的估计步调一、阻力估计门路决定1、根据矿井透气过程微风量大小，决定阻力最大战最小的门路.透气门路中，没有得有人为删阻调风的透气办法.2、依照决定的阻力估计的门路，对付各节面举止编号.二、数据支集1、估计各用风天面需风量及矿井总需风量，而后决定估计门路中各巷讲通过风量.2、根据矿井本量情况，对付估计门路中各巷讲断里积、少度、周少、摩揩阻力系数举止与值.三、估计矿井透气阻力1、估计摩揩阻力H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩揩阻力系数，单位kgf·s2/m4或者N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/ m4L、U——巷讲少度、周少，单位m；S——巷讲断里积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩揩风阻，对付于已给定的井巷，L，U，S皆为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归纳为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或者 N·s2/m82、估计局部阻力H L =0.2 H f3、估计矿井总阻力Ht = H f + H L + H Rat + H NH Rat——扇风机附属拆置（风峒、扩集器等）的阻力，普遍与20mmH N——矿井自然风压，咱们公司矿井普遍与10mm4、估计矿井等积孔A = 0.38Q/H t0.5Q——矿井总排风量，单位坐圆米/秒Ht——矿井总阻力，单位毫米火柱第四节落矮矿井透气阻力步伐落矮矿井透气阻力，对付包管矿井仄安死产战普及经济效率皆具备要害意思.一、落矮井巷摩揩阻力步伐1、减小摩揩阻力系数α.2、包管有脚够大的井巷断里.正在其余参数没有变时，井巷断里夸大33%，Rf值可缩小50%.3、采用周少较小的井巷.正在井巷断里相共的条件下，圆形断里的周少最小，拱形断里次之，矩形，梯形断里的周少较大.4、缩小巷讲少度.5、预防巷讲内风量过于集结.二、落矮局部阻力步伐局部阻力与ξ值成正比，与断里的仄圆成反比.果此，为落矮局部阻力，应尽管预防井巷断里的突然夸大或者突然缩小，断里大小悬殊的井巷，其连交处断里应渐渐变更.尽大概预防井巷曲角转直或者大于90°的转直，主要巷讲内没有得随意停搁车辆，聚集木料等.要加强矿井总回风讲的维护战管制，对付冒顶，片助战积火处要即时处理.。

矿井通风阻力

矿井通风阻力矿井通风阻力的大小是选择通风设备的主要依据，所以，在选择矿井主要通风机之前，必须首先计算通风总阻力。

矿井井巷风流一般都处于紊流状态，设计依据摩擦阻力定律分段计算井巷风阻。

由于各生产时期通风线路与通风距离的不同，其通风阻力也不同，设计分矿井通风容易时期与通风困难时期计算全矿井通风阻力及通风等积孔。

根据通风线路的长短确定矿井通风容易和困难时期。

通风容易时期为南一采区首采工作面时期，通风困难时期为南一采区距进回风井距离最长的一个采煤工作面时期(见开拓图)局部阻力参照经验按井巷摩擦阻力的10%计。

巷道摩擦阻力计算公式为摩擦阻力定律：h f ＝ R f × Q 2 ＝ (αLU/S 3)×Q 2 (公式4.15) 式中：h f —— 井巷摩擦阻力，Pa ；R f —— 井巷摩擦风阻，千缪(kμ)； Q —— 井巷单位时间过风量，m³/s ； α —— 井巷摩擦阻力系数,kg/m 3； L —— 井巷长度，m ； U —— 井巷净断面周长，m ； V ——风速，m/s ；S —— 井巷净断面积，m 2；1．各时期最大通风阻力线路的确定通风阻力最大线路一般是通过风量最大，线路最长的一条通路。

2．通风阻力计算(1)矿井自然风压矿井自然风压是借助于自然因素而产生的的促使空气流动的能量，矿井自然风压的大小，主要取决于矿井进回风侧空气的温度差和矿井深度。

由《煤矿设计规范》可知：矿井进、出风井井口的标高差在150m 以下，井深均小于400m 时可不计算自然风压，本设计虽进、出风井井口的标高基本相同，但井深大于500多米，所以需要考虑自然风压。

利用平均密度法计算矿井自然风压。

h n ＝ (21-ρ21-Z －32-ρZ 2-3 －43-ρZ 3-4) × g (公式4.16)式中：h n —— 自然风压，Pa ；21-ρ、32-ρ、43-ρ — 分别为图中1、2、3点间的空气密度，kg/m³21-Z 、32-Z 、43-Z — 分别为图中1、2、3点间的高差(见图4-12) 则冬季自然风压为： h n 冬＝ [ 0.5×(1.23 + 1.29)×588－0.5×(1.29 + 1.25) ×68－0.5×(1.22 + 1.25)×520]× 9.8＝120.74 Pa则夏季自然风压为：h n夏＝[ 0.5×(1.18 +1.24) ×588－0.5×(1.24 + 1.22)×68－0.5×(1.187 +1.22) ×520]× 9.8＝ -305.6 Pa本矿井冬、夏季各点空气密度如表4-11。

矿井通风课件：井巷风阻和等积孔

h总Q总 h1Q1 h2Q2 h3Q3 hnQn hiQi
h总（hiQi）/ Q总
Q总 Q1Q2 Q3 Qn Qi
A 1.19 Q总 1.19
Qi
Qi3/ 2 ，m2
h总
（hiQi）/ Qi
hi Qi
上式就是多台主要通风机矿井等积孔的计算公式。
谢谢观看
三、矿井等积孔
所以，矿井等积孔能够反映不同矿井或同一矿井不同时期通风技术管理水平。同时，也可以评判矿井通风设计是否经济。根据矿井总风阻和矿井等积孔，通常把矿井通风难易程度分为三级，如表所示。
风阻R
通风阻力等级通风难易程度（ Ns2 / m8 ）
大பைடு நூலகம்力矿
困难
＞1.42
中阻力矿小阻力矿
中等容易
而且孔口两侧的风压差等于矿井通风总
阻力
，则孔口的面积A值就是该
矿井的等积孔。
等积孔
三、矿井等积孔
若矿井空气密度为标准空气密度，即 1.2kg / m3 时，则得：
A 1.19 Q m2 h
将 h RQ 2 代入上面公式中，得： A 1.19 m2 R
上面两个公式就是矿井等积孔的计算公式，它适用于任何井巷。公式表明，如果矿井的通风阻力h相同，等积孔A大的矿井，风量Q必大，表示通风容易；等积孔A小的矿井，风量Q必小，表示通风困难。
第四章矿井通风阻力
学习0单1元项2 目井巷介风绍阻和等积孔
井巷风阻和等积孔主要内容：
一矿井通风阻力定律
二总风阻
三等积孔
一、矿井通风阻力定律
h阻 h摩 h局，Pa
h阻
LU S3
Q2
2S
2
Q2

矿井通风阻力计算方法

矿井通风阻力第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。

井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力。

一、风流流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。

当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流(或滞流)。

当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流(或湍流)。

(降低风速的原因)(二)、巷道风速分布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。

在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。

在层流区以外，为紊流区。

从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。

巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。

第二节摩擦阻力与局部阻力的计算一、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。

由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算：H f =λ×L/d×ρν2/2 paλ——摩擦阻力系数。

L——风道长度，md——圆形风管直径，非圆形管用当量直径；ρ——空气密度，kg/m3ν2——断面平均风速，m/s；1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。

因井下多为紊流，故不详细叙述。

2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为：H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4 L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m83、井巷摩擦阻力计算方法新建矿井：查表得α→ h f→ R f生产矿井：已测定的h f→ R f→α，再由α→ h f→ R f二、局部阻力由于井巷断面，方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等，造成风流的能量损失，这种阻力称为局部阻力。

矿井一通三防计算相关公式

矿井一通三防计算相关公式一、通风阻力测定相关公式1.简单算术平均数。

有这么一组数字10、20、30、40、50 那么它们的算术平均值是（10+20+30+40+50）/5=302.加权算术平均数。

加权算术平均数 = 各组（变量值× 次数）之和 / 各组次数之和= ∑xf / ∑f3.紊流状态下井巷的摩擦阻力对于不同形状的井巷断面，其周长U与断面积S式中：C—断面形状系数：梯形C=4.16；三心拱C=3.85；半圆拱C=3.90。

摩擦阻力系数α矿井中大多数通风井巷风流的Re值已进入阻力平方区，λ值只与相对糙度有关，对于几何尺寸和支护已定型的井巷，相对糙度一定，则λ可视为定值；在标准状态下空气密度ρ=1.2kg/m3。

对上式，令：α称为摩擦阻力系数，单位为 kg/m3或 N.s2/m4。

则得到紊流状态下井巷的摩擦阻力计算式写为：通过大量实验和实测所得的、在标准状态（ρ0=1.2kg/m3）条件下的井巷的摩擦阻力系数，即所谓标准值α0值，当井巷中空气密度ρ≠1.2kg/m3时，其α值应按下式修正：摩擦风阻R f对于已给定的井巷，L、U、S都为已知数，故可把上式中的α、L、U、S 归结为一个参数R f：R f 称为巷道的摩擦风阻，其单位为：kg/m7 或N.s2/m8。

工程单位：kgf .s2/m8 ，或写成：kμ。

1 N.s2/m8= 9.8 kμ4.标准摩擦阻力系数通过大量实验和实测所得的、在标准状态（ρ0=1.2kg/m3）条件下的井巷的摩擦阻力系数，即所谓标准值α0值，当井巷中空气密度ρ≠1.2kg/m3时，其α值应按上式修正。

23QSLUhfα=2.10ραα=3SLURfα=SCU=通风阻力等级通风难易程度风阻R（Ns2/m8）等积孔A（m2)大阻力矿困难＞1.42 ＜1中阻力矿中等 1.42～0.35 1～2小阻力矿容易＜0.35 ＞25.干空气密度式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。

煤矿矿井通风阻力测定方案

煤矿矿井通风阻力测定方案引言煤矿是我国能源工业的重要组成部分，矿井通风是煤矿生产中的关键环节。

保证矿井良好的通风状态，不仅可以保障作业人员的安全，同时也能提高煤炭的生产效率。

在线路设计和通风系统维护方面，通风阻力的精确测量和评估对保障矿井的正常生产与造价控制有着十分重要的作用。

本文将介绍煤矿矿井通风阻力测定方案的主要内容。

测量方法煤矿矿井通风阻力测定可采用两种方法，分别为经验法和试验法，下面将对两种方法的具体步骤进行介绍。

经验法经验法是利用煤矿矿井实际工作数据，根据经验公式计算出通风阻力的方法。

具体步骤如下：1.测量矿井的风量和静压，并记录下来。

2.计算出平均风速，用以下公式计算：V = Q / A其中，V为平均风速，Q为风量，A为矿井横截面积。

3.用以下公式计算阻力系数k1、k2：K1 = (dP1 * 100) / V^2K2 = (dP2 * 100) / V^2其中，dP1和dP2为两个不同监测点的静压差。

4.用以下公式计算出煤矿矿井的通风阻力：Delta P = (K1 - K2) * V^2 / 100其中，Delta P为煤矿矿井的通风阻力。

试验法试验法是指利用通风试验平台，按矿井实际情况模拟出实际工作状态进行测试的方法。

具体步骤如下：1.准备一台通风试验平台，并将其设置成与矿井实际情况相同的状态。

2.在试验平台上设置监测点，测量静压、风量等参数，并记录下来。

3.采用其他测量方法，如测定流量管法等，得出煤矿矿井的实际阻力系数。

4.用以下公式计算出煤矿矿井的通风阻力：Delta P = k1 * V^2 / 100其中，k1为煤矿矿井的阻力系数，V为平均风速。

注意事项在煤矿矿井通风阻力测定过程中，需要注意以下事项：1.测量前，应对测量仪器进行归零，并检查是否出现故障。

2.测量时应选择代表性区域进行测量，并在不同的区域、不同时段进行多次测量，以保证数据的可靠性和精确性。

3.注意安全，避免在高空或有毒有害气体的地区进行测量，必要时应采取安全防护措施。

矿井通风阻力及风机静压、负压、全压

矿井通风压力、通风阻力及风机静压、全压、负压一、矿井通风压力 (mine ventilation pressure)指矿井风流的压强，包括静压、动压和全压。

静压空气分子之间或空气分子对风道壁施加的压力，不随方向而异。

静止的空气和流动的空气均有静压。

井巷或风筒中某点风流的静压与该点在深度上所处的位置和扇风机造成的压力有关。

按度量静压所选择的计量基准不同，有绝对静压和相对静压之分。

绝对静压是以真空状态的绝对零压为基准计量空气的静压，恒为正值。

相对静压是以当地大气压力为基准计量的空气静压，当其高于大气压时为正值，称正压；反之为负值，称负压。

动压空气流动而产生的压力，恒为正值。

风流动压的计算式，式中H u 为动压，Pa ；u 为风速，m ／s ；p 为空气密度，kg ／m 3。

全压静压与动压之和，有绝对全压和相对全压之分。

风流中任一点的绝对全压P t 等于该点绝对静压P s 与动压H u 相加，即P t =P s +H u 。

风流中任一点的相对全压H e 等于该点相对静压H s 与动压H u 的代数和，即H t =H s +H u 。

抽出式通风风流的相对静压H s 为负值。

压力测定绝对静压用水银气压计或空盒气压计测量。

相对全压、相对静压和动压用U 形压差计、单管倾斜压差计或补偿式微压计与皮托管配合测量。

恒温压差计可测两点间的相对静压。

数字式精密气压计能测绝对静压和相对静压。

二、矿井通风阻力矿井通风阻力是指风流从进风井进入井下、通过井下巷道后从风井出来、再从风机排出沿途所遇到的阻力（也即需要风机克服的阻力），其值由下式计算：N v s j H h h h +-=阻式中：h 阻j —矿井通风阻力，Pa ；h s—风机入口静压（也称负压，若忽略静压管实际入口至风机入口处的沿程摩擦损失时，h s即为水柱计上的读数），Pa；h v—测静压断面的速压（也称动压），Pa；H N—矿井自然风压，Pa。

三、风机的静压、全压及速压(动压)如下图所示：图中：2为风机，风机左侧1为风机吸风侧，风机右侧3为风机出风侧。

矿井通风阻力(1)

即： △=L/ d0
矿井通风阻力(1)
△与α的关系：
△=1，α最小； n △=5~6，α最大； n △ < 5~6，α随△的增大而增大； n △:6~9， α随△的增大而减少； n △>9， α基本为定值。
λ与雷诺数、井巷的相对粗糙度的关系，见尼古拉兹曲线（见教材图3-2-1）。
矿井通风阻力(1)
矿井通风阻力(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2023/5/3
矿井通风阻力(1)
δ K
•Ⅲ区—水力光滑管区。
•在此区段内，管内流动已处于紊流状态（Re＞4000），但
在一定Re下，当层流边层的厚度δ大于管道的绝对糙度K
（称为水力光滑管）时，其实验点均集中在直线Ⅲ上；
•表明λ与K仍然无关，而只与Re有关。
•随着Re的增大，相对糙度大的管道，实验点在较低Re时就
偏离直线Ⅲ，而相对糙度小的管道要在Re较大时才偏离直线
Ⅲ。
矿井通风阻力(1)
§4.1 摩擦阻力
• Ⅳ区—紊流过渡区。 • 在此区段内，各种不同相对糙度的实验点各自分散呈
一波状曲线，λ值既与Re有关，也与粗糙度K有关。矿井通风阻力(1)
§4.1 摩擦阻力
• Ⅴ区—水力粗糙管区：完全紊流。在该区段，λ与Re无关，而只与相对粗糙度有关。
• 原因：在该区段，Re值较大，管内液流的层流边层已变得极薄，有K>>δ，砂粒凸起高度几乎全暴露在紊流核心中，故Re对λ值的影响极小，略去不计，相对粗糙度K成为λ的唯一影响因素。摩擦阻力与流速平方成正比，故称为阻力平方区
2. λ对α的影响 λ与风流的雷诺数、井巷的相对粗糙度有关。即风流的雷诺数、井巷的相对粗糙度是α的影响因素。

矿井通风阻力测定(范本)

矿井通风阻力测定报告范本1.概述1.1矿井通风系统现状矿井运转主扇1台，主备扇能力相同。

通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式。

主要参数见下表：风机，矿井总进风量9600m3/min，总回风量10059m3/min。

生产布置及风量分配情况：平岗煤矿原设计能力72万吨/年，于1973年8月投产，近年来，因销售形势好转，产量有所增加。

为了满足市场需求，矿井将进一步扩大生产规模，现已开工延深-250m生产水平。

矿井生产能力经改造后将达到120万吨/年。

目前生产区域主要布置在二水平。

东一采区布置一个综采面、5个掘进队,下延布置一个采煤、6个掘进队生产。

东三采区布置了一个综采队、2个掘进队生产。

下延采区总配风为2420m³/min,东一采区总配风量3583m³/min，东三采区总配风量为2212 m³/min，中部层采区总配风为500 m³/min，首采区总配风为885 m³/min，矿井总风量为9600m³/min,。

1.2项目实施背景随着下延采区、东一采区的延伸和中部层采区的继续开采，使全矿井所需风量增加，到时目前主扇将不能满足生产需要，需要在下延新建个立风井，这时全矿的通风系统将发生变化。

且随着矿井的主采水平的逐步加深，按照瓦斯梯度的原理进行推测，瓦斯涌出量将加大；由于矿井机械化程度的进一步提高及煤炭市场的需要，矿井生产系统经过进一步改造，矿井的产量将上一个新台阶，矿井原煤产量将提高到120万吨/年。

对矿井通风系统的改造势在必行。

因此在现在必须做好前期准备工作，进行矿井通风阻力测定。

2、平岗煤矿通风阻力实际测定、计算及分析2.1、通风阻力测定的目的矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理的一项重要内容，其主要目的在于：（1）了解矿井通风系统的阻力分布情况；（2）为生产矿井通风系统优化和合理配风提供基础资料和参数；（3）为矿井井下灾害防治和风流调节提供必要的基础资料；（4）为保证矿井的正常生产和增产提效提供依据；（5）为矿井通风能力核定提供基础参数。

矿井通风阻力计算方法

矿井通风阻力第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。

井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力。

一、风流流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。

当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流(或滞流)。

当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流(或湍流)。

(降低风速的原因)(二)、巷道风速分布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。

在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。

在层流区以外，为紊流区。

从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。

巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。

第二节摩擦阻力与局部阻力的计算一、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。

由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算：H f =λ×L/d×ρν2/2 paλ——摩擦阻力系数。

L——风道长度，md——圆形风管直径，非圆形管用当量直径；ρ——空气密度，kg/m3ν2——断面平均风速，m/s；1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。

因井下多为紊流，故不详细叙述。

2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为：H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4 L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m83、井巷摩擦阻力计算方法新建矿井：查表得α→ h f→ R f生产矿井：已测定的h f→ R f→α，再由α→ h f→ R f二、局部阻力由于井巷断面，方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等，造成风流的能量损失，这种阻力称为局部阻力。