【采矿课件】第二章矿井风流的压力
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示。它的物理意义是每平方米面积所承受多少牛顿(N)的压力，也可用N/m2表示其单位。 而1N表示可以使质量为1Kg的物体获得1m/s2的加速度的力。三、风流中的点压力
风流的点压力是指测点的单位体积(1m3)空气所具有的压力。通风管道中流动的风流 的点压力可分为：静压、动压和全压。
风流中任一点i的动压、绝对静压和绝对全压的关系为：hvi=Pti-Pi hvi、hI和hti三者之间的关系为：hti = hi + hvi 。
第二节 矿井通风的压差
一、绝对压力和相对压力
根据压力的测算基准不同，压力可分为：绝对压力和相对压力。
A、绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力，
用 P 表示。
B、相对压力： 以当时当地同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称
之为相对压力，即通常所说的表压力，用 h 表示。
二、抽出式通风矿井的能量互换关系 A、B两点的能量互换关系为：
三、主要扇风机安设在井下的能量互换关系 从地表到扇风机入口A的通风阻力为h1，其能量互换关系为：
式中： 同理，从扇风机出口B到地表的通风阻力为h2，其能量互换关系为： 式中
整个矿井的通风阻力为上述两段阻力之和，即h＝h1＋h2，即
实际上 以hc表示，则：
对于负压通风的情况请自行推导（注意连接方法）：
P0 i
＋－
z
h
0
0
说明：（I）水柱计上下移动时，hi 保持不变； （II）在风筒同一断面上、下移动皮托管，水柱计读数不变，说明
同一断面上 hi 相同。 （３）相对全压、动压测量
测定连接如图（说明连接方法及水柱高度变化）
P0 i
＋－
z
ht
hv
hi
• 2-5 • 2-8 • 2-10 • 2-13 • 2-15 • 2-17
２、压力测定 （１）绝对压力－－直接测量读数。 （２）相对静压(以如图正压通风为例) （注意连接方法）：
i ＋－ P0
０’
P0 i
z h ０’
若 ρm＝ ρm’
有：h
pi p0 i
水 m
g
∵ ρ水 ＞＞ ρm
h
pi p0i
水
g
(p i
p )g 0i
h g i
（Pa）
h i
（mmH20）
气密度和水蒸汽密度之和，即：
d.a v
根据气体状态方程，可推出空气密度计算公式：
0.003484
P T
(1
0.378Psat
P
)
kg/m3
式中：P为大气压，ＰsatPa； φ为相对湿度；Ｔ为空气绝对温度，T= t + 273 , K。
0.46457
P T
(1
0.378Psat
P
)
kg/m3
就是井下这台扇风机的全压，
得出的结论，仍然和主要扇风机安装在地表是一样的。
第四节 矿内空气压力的测定
１、矿井主要压力测定仪器仪表 （１）绝对压力测量：空盒气压计、精密气压计、水银气压计等。 （２）压差及相对压力测量：恒温气压计、“Ｕ”水柱计、补偿式微压计
、倾斜单管压差计。 （３）感压仪器：皮托管，承受和传递压力，+ - 测压
第二章 习题
2、等断面垂直风流
可用下式进行计算：
若风流断面相等，风速vA等于vB，并且密度 A 近似于 B 则
第三节 伯努里方程式在矿井通风中的应用
一、压入式通风矿井的能量互换关系 A点的能量等于B点的能量加两点间的能量差h。
即： 则： 式中：
上式就是矿井通风的能量互换关系，亦即通风动力与阻力间的关系。应该说 明，这一关系只适用于空气在流动过程中密度变化不大的情况，而对于不是很深 的矿井，矿井通风基本符合这一变化规律。这里先引入一个概念，所谓扇风机出 风口的全压与扇风机入风口全压之差值。
第二章 矿井风流的压力
在一条凤道中的两点空气能量不同，空气必然从能量高的地点流向能量低的地点，从而形
成凤流。这说明空气流动必须具备两个条件:一是有通路，一是能量不同。空气本身能量的变
化是造成风流流动的根本原因。为了掌握空气运动的规律，首先应了解有关空气压力的一些问
题。
第一 节 矿井风流的压力
一、空气的密度 单位体积空气所具有的质量称为空气的密度， 与P、t、湿度等有关。湿空气密度为干空
式中：P为大气压，Ｐsat为饱和水蒸汽压，单位：mmHg。 注意：Ｐ和Ｐsat 单位一致。 空气比容：=V/M=1/
二、空气压力及其单位 单位体积空气包围着地球的大气，受地心吸引力的作用，对其底部单位面积上所具
有的重力称为大气压力，也称为气压。所以大气压力是一个压强的概念。 由于气压随海拔高而变，所以空气的密度也随海拔高而改变。 在我国法定计量单位(亦即国际单位制)中以帕斯卡作为压强单位，简称帕，以Pa表
风流的绝对压力（P）、相对压力（h）和与其对应的大气压（P0）三者之间的
关系如下式所示： h = P － P0
a
P0
b
P0
ha(&空
二、风流中两点间的压力差
1、水平等断面风流
A点的风流的全压为
，B点的风流的全压为
。
当A点的全压大于B点，则风流由A向B。它们之间的差值如下式：
风流的点压力是指测点的单位体积(1m3)空气所具有的压力。通风管道中流动的风流 的点压力可分为：静压、动压和全压。
风流中任一点i的动压、绝对静压和绝对全压的关系为：hvi=Pti-Pi hvi、hI和hti三者之间的关系为：hti = hi + hvi 。
第二节 矿井通风的压差
一、绝对压力和相对压力
根据压力的测算基准不同，压力可分为：绝对压力和相对压力。
A、绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力，
用 P 表示。
B、相对压力： 以当时当地同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称
之为相对压力，即通常所说的表压力，用 h 表示。
二、抽出式通风矿井的能量互换关系 A、B两点的能量互换关系为：
三、主要扇风机安设在井下的能量互换关系 从地表到扇风机入口A的通风阻力为h1，其能量互换关系为：
式中： 同理，从扇风机出口B到地表的通风阻力为h2，其能量互换关系为： 式中
整个矿井的通风阻力为上述两段阻力之和，即h＝h1＋h2，即
实际上 以hc表示，则：
对于负压通风的情况请自行推导（注意连接方法）：
P0 i
＋－
z
h
0
0
说明：（I）水柱计上下移动时，hi 保持不变； （II）在风筒同一断面上、下移动皮托管，水柱计读数不变，说明
同一断面上 hi 相同。 （３）相对全压、动压测量
测定连接如图（说明连接方法及水柱高度变化）
P0 i
＋－
z
ht
hv
hi
• 2-5 • 2-8 • 2-10 • 2-13 • 2-15 • 2-17
２、压力测定 （１）绝对压力－－直接测量读数。 （２）相对静压(以如图正压通风为例) （注意连接方法）：
i ＋－ P0
０’
P0 i
z h ０’
若 ρm＝ ρm’
有：h
pi p0 i
水 m
g
∵ ρ水 ＞＞ ρm
h
pi p0i
水
g
(p i
p )g 0i
h g i
（Pa）
h i
（mmH20）
气密度和水蒸汽密度之和，即：
d.a v
根据气体状态方程，可推出空气密度计算公式：
0.003484
P T
(1
0.378Psat
P
)
kg/m3
式中：P为大气压，ＰsatPa； φ为相对湿度；Ｔ为空气绝对温度，T= t + 273 , K。
0.46457
P T
(1
0.378Psat
P
)
kg/m3
就是井下这台扇风机的全压，
得出的结论，仍然和主要扇风机安装在地表是一样的。
第四节 矿内空气压力的测定
１、矿井主要压力测定仪器仪表 （１）绝对压力测量：空盒气压计、精密气压计、水银气压计等。 （２）压差及相对压力测量：恒温气压计、“Ｕ”水柱计、补偿式微压计
、倾斜单管压差计。 （３）感压仪器：皮托管，承受和传递压力，+ - 测压
第二章 习题
2、等断面垂直风流
可用下式进行计算：
若风流断面相等，风速vA等于vB，并且密度 A 近似于 B 则
第三节 伯努里方程式在矿井通风中的应用
一、压入式通风矿井的能量互换关系 A点的能量等于B点的能量加两点间的能量差h。
即： 则： 式中：
上式就是矿井通风的能量互换关系，亦即通风动力与阻力间的关系。应该说 明，这一关系只适用于空气在流动过程中密度变化不大的情况，而对于不是很深 的矿井，矿井通风基本符合这一变化规律。这里先引入一个概念，所谓扇风机出 风口的全压与扇风机入风口全压之差值。
第二章 矿井风流的压力
在一条凤道中的两点空气能量不同，空气必然从能量高的地点流向能量低的地点，从而形
成凤流。这说明空气流动必须具备两个条件:一是有通路，一是能量不同。空气本身能量的变
化是造成风流流动的根本原因。为了掌握空气运动的规律，首先应了解有关空气压力的一些问
题。
第一 节 矿井风流的压力
一、空气的密度 单位体积空气所具有的质量称为空气的密度， 与P、t、湿度等有关。湿空气密度为干空
式中：P为大气压，Ｐsat为饱和水蒸汽压，单位：mmHg。 注意：Ｐ和Ｐsat 单位一致。 空气比容：=V/M=1/
二、空气压力及其单位 单位体积空气包围着地球的大气，受地心吸引力的作用，对其底部单位面积上所具
有的重力称为大气压力，也称为气压。所以大气压力是一个压强的概念。 由于气压随海拔高而变，所以空气的密度也随海拔高而改变。 在我国法定计量单位(亦即国际单位制)中以帕斯卡作为压强单位，简称帕，以Pa表
风流的绝对压力（P）、相对压力（h）和与其对应的大气压（P0）三者之间的
关系如下式所示： h = P － P0
a
P0
b
P0
ha(&空
二、风流中两点间的压力差
1、水平等断面风流
A点的风流的全压为
，B点的风流的全压为
。
当A点的全压大于B点，则风流由A向B。它们之间的差值如下式：