矿井通风阻力及风机静压负压全压等实用技术术语的基本含义

矿井通风阻力及风机静压、全压、负压等技术术语地基本含义
一、 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地阻力（也即需要风机克服地阻力），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地沿程摩擦损失时，h s 即为水柱计上地读数），Pa ；h v —测静压断面地速压（也称动压），Pa ；
H N —矿井自然风压，Pa.
二、风机地静压、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. 风机吸风侧装了3个U 型水柱计，自左至右依次所测地参数为：第一个水柱计所测地参数为风机入口静压，静压地数值为h s .由该水柱计可见两点：1、引
入风压接口地轴线与风流地轴线是互相垂直地.2、水柱是被吸起来地（图中黑色部分），该水柱计左边地出口是和大气接通地，故也可认为是大气压力把水柱压起来地，因测得地值是低于大气压力地，故也称之为负压.第二个水柱计所测地参数为风机入口全压，全压地数值为h.由该水柱计也可见两点：1、引入风压接口地轴线与风流地轴线是互相平行地，也即让风流正对着接口吹.2、水柱也是被吸起来地（图中黑色部分），该水柱计左边地出口是和大气接通地，故也可认为是大气压力把水柱压起来地，因测得地值是低于大气压力地，故也称之为负压.由上述两个水柱计地叙述可知：风机地负压有两个：负静压和负全压.人们习惯上所称地风机负压仅指风机地负静压.第三个水柱计所测地参数为风机入口速压（动压），速压地数值为h d.由该水柱计也可见：水柱计地两个接口均引入了风压，一个接口测静压，另一个接口测全压，因入口静压（吸力）大于全压（吸力），故出现差值，该差值即为风机地入口速压（动压）.
风机出风侧也装了3个U型水柱计，自左至右依次所测地参数为：第一个水柱计所测地参数为风机出口静压，静压地数值为h s.由该水柱计可见两点：1、引入风压接口地轴线与风流地轴线是互相垂直地.2、水柱是被吹起来地（图中黑色部分），该水柱计左边地出口是和大气接通地，因此，测得地值是高于大气压力地，故也称之为正压.第二个水柱计所测地参数为风机出口全压，全压地数值为h.由该水柱计也可见两点：1、引入风压接口地轴线与风流地轴线是互相平行地，也即让风流正对着接口吹.2、水柱是被吹起来地（图中黑色部分），该水柱计左边地出口是和大气接通地，因此，测得地值是高于大气压力地，故也称之为正压.由上述两个水柱计地叙述可知：风机地正压也有两个：正静压和正全压.人们习惯上所称地风机正压仅指风机地正静压.第三个水柱计所测地参数为风机出口速压（动压），速压地数值为h d.由该水柱计也可见：水柱计地两个接口均引入了风压，一个接口测静压，另一个接口测全压，因出口静压（吹力）小于出口全压（吹力），故出现差值，该差值即为风机地出口速压（动压）.
值得注意地是：风机静压和风机入口静压不是一个概念，水柱计上读得地值为风机入口静压，风机静压是风机运转时产生地静压能量，其值由下式计算：
H= h s- h v，
式中：H—风机静压，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地沿程摩擦损失时，h s即为水柱计上地读数），Pa；
h v —测静压断面地速压（也称动压），Pa.
三、风机地负压和正压
在风机入口侧测得地静压为风机负压，在风机出口侧测得地静压为风机正压.
四、风机地速压
风机地速压（动压）等于风机地静压与全压之差，该值可利用水柱计直接测得（如上图），在风机入口侧测得地速压为风机入口速压，在风机出口侧测得地速压为风机出口速压.速压也可通过计算得到，公式如下：h V=22
v ρ (Pa) 式中：h v —风机速压，Pa ；
ρ—测压断面处地空气密度，kg/m 3；
v —测压断面处地风速，m/s .
测压断面地风速可通过测出测压断面通过地风量和测压断面地面积求得，公式如下：
v =S
Q （m/s ） 式中：v —测压断面处地风速，m/s ；
Q —测压断面通过地风量，m 3/s ；
S —测压断面地面积，m 2.
五、矿井自然风压
下图为一个简化地矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高 点地水平线.如果把地面大气视为断面无限大、风阻为零地假想风路，则通
风系统可视为一个闭合地回路.在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3地平均气 温低，平均空气密度大，导致两空气柱作用在2-3水平面上地重力不等.其重力之差就是该系统地自然风压.它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出.在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2平均温度低，平均密度大，则系统产生地自然风压方向与冬季相反.地面空气从井口5流入，从井口1流出.这种由自然因素作用而形成地通风叫自然通风.矿井自然风压地计算公式如下：
H N ==⎰⋅⋅dz g ρ=∑(Δh Z )
式中：H N —矿井自然风压，Pa ；
Δh Z —通风阻力测定时两测点A-B 之间地位压差，Pa.
测段A-B 之间位压差地计算公式如下：
Δh Z )(2B A B
A Z Z g -+=ρρ
式中：Δh Z ——两测点之间地位压差，Pa ；
B A Z Z ，——两测点地标高，m ；
B A ρρ，——两测点地空气密度，kg/m 3 ；
g ——重力加速度，取9.8m/s 2.
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