矿井通风与安全培训课件精品课件(共30页)

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2.1 矿井空气的物理参量及其测定
2.1.1矿井空气密度及计算
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2.1.2矿井空气压力及其计算
1.空气压力 流动空气的压力可通过静压、动压和全压三种方
式加以描述。
（1)空气静压空气质团具有向周围空间扩张的特性，当这 种扩张受到限制时，气体就显现出沿各个方向挤压的 属性，将单位面积受到的这种推力测定时，可将皮托管的两个接口与U型压差 计相连。皮托管测量头正对风流流向，内管孔眼接受 风流的全压，测量管上侧壁孔眼与外管相通，由于孔 眼与风流流向相垂直，因此只能接受静压力，这样与 内管和外管相连的U型管上的液面之差就是全压与静压 的差值，即为风流的动压。
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b.空盒气压计，因其携带方便，常用于井下绝 对压力的测量，利用大气压力对盒面的压力作 用，带动盒内的传动杠杆驱使指示转动，视其 转动幅度读取大气压力值。
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图2-1 水银气压计
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图2-2 空盒气压计
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（2）相对压力的测定
U型压差计，透明的U型管中装有蒸镏水，U型管 两个管口接有空心塑料管，U型管中两个液面的高度差 即为两个塑料管口处的空气压力差值。
井下空气的静压还受测压点气流速度及矿 井通风方式的影响，其值可能等于或低于当地 大气压。
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2．空气压力的测定 （1）空气绝对压力的测定
a.水银气压计，主要放置于室内用于气压计的 标定，水银槽及上部的玻璃管装有纯净水银， 玻璃管上端为真空，水银槽受到的压力不同， 水银玻璃管中的水银柱高度就不同。具体使用 方法参照仪表的说明书。
第二章 矿井风流的基本性质
郝文阁
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• 实现矿井通风效果的物质载体是输送到井 下巷道和采场的流动气体。为了客观评价 气流品质和准确认识风流特征及作用，有 必要首先熟悉矿井风流的基本性质、风流 的流动特性和运动型式。
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概述
1. 矿井空气的物理参量及其测定 2. 矿井风流的流动状态与运动型式
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2.1.5矿井风流速度及其测定
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图2-5 巷道中风流速度分布
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图2-6 翼式风表
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2.风速测定
（1）风表测风速，井下常用杯式或翼式风表直接测定风 速，杯式适用测>10m/s的风速；翼式适宜测0.5-10m/s 的风速。二者测速原理相似，利用风流吹动叶轮带动 指针旋转，由指针读数和测速时间，算出表速，再由 校正曲线确定实际风速。测定时，先调零，待叶轮转 动稳定后，打开启动开关，记录1-2min时间，关闭开 关，读取指针数，由指针数和指针转动时间，算表速N， 再换算成实际风速v。风表可以测定一点的风速，也可 以手持风表在巷道断面上按一定路线均匀移动风表， 使移动路线尽量涵盖整个断面。依人与表的空间相对 位置关系，分为迎面法和侧面法。
一般冬季井下空气要高于地表空气温度，夏季则相 反，井下空气低于地表空气温度。
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2.1.4空气湿度及其测定 1.空气湿度 （1）绝对湿度 单位体积或单位质量湿空气中所
含有的水蒸气质量数，fa,g.m-3或g/kg。 （2）饱和湿度 单位体积或质量在某一温度和压
力下所能含有的最大水蒸汽量，fs。 （3）相对湿度 实际空气含有的水蒸气质量与同
图2-3 U型压差计
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图2-4 皮托管
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2.1.3空气温度 1.绝对温度
2.矿井内空气温度变化特征
由于地下岩石的储热能力较空气大很多，井下岩石 的温度随季节的变化就不如地表空气那样显著。因此， 从地表送入井下的空气将会与沿途中接触的岩石壁进行 温度差造成的对流换热，加之水气交换的潜热传递和空 气压力的变化都会引起井下风流的温度与地表空气存在 明显的不同。
一温度和压力条件下的饱和空气的含湿度之比。
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（4）井下空气湿度的变化特征
冬季井上空气温度低，空气较为干燥，进入井巷 后，吸收井巷中的水分；夏季空气进入井巷后，随着 温度巷的下降，空气中的水分容易向井巷壁面上冷凝。 因此，进风巷道往往出现冬干、夏湿的现象。
2.空气湿度的测定
用干湿温度计构成温度计测量相对湿度的原理是 利用干湿温度计相对于温度水蒸发带走的热量较小， 其温度值较湿温度计要高的现象，通过读取二者的温 度差，再查表确定该温度下空气的相对湿度。
巷道型风流的排烟原理如图2.10，随着气 流的向前推移，炮烟被向前运移的同时，炮烟 区的形状也逐渐发生变形，通过紊流的运移和 变形将炮烟吹出与稀释，使断面的平均浓度逐 步降低。
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• 本章要求熟练掌握井下风流的主要物理参 数和变化特征，熟练掌握相关压力的测定 方法，理解两种风流运动型式的排烟原理。
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图2-9 风表移动线路
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2.2矿井风流的流动状态与运动型式
2.2.1 流动状态
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2.2.2运动型式 矿内风流的运动型式指的是风流在不同类
型井巷空间的运动方式。其中一种为在井巷及 管道边界限制下气流运动—巷道型风流；另一 种为气流在相对空间较大、边界对气流的限制 不明显的大空间诸如采场中的气流运动型式— 硐室风流。
大气的压力是地面的静止空气的静压力，其值为 单位面积空气柱的重力，因此，不同海拔高度处的空 气的静压力时不相等的。
表2-1不同海拔高度处的大气压力
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当然，随着矿井深度的延伸，空气静压力 也会相应的增加，大致每增加深100m，压力 增加1.2-1.3kpa。
气体的绝对压力是以真空状态的绝对零压 为基准度量的静压，绝对压力恒为正值，标记 为Ps；相对压力则是以当地大气压力P0为基 准度量的压力，用Hs标记，数值上的等于绝对 静压与大气压力的差值，相对静压可能是正值、 负值或零。