矿井通风阻力计算方法
第三章 矿井通风阻力汇总
第三章 矿井通风阻力矿井通风阻力：矿井风流流动过程中，在风流内部粘滞力和惯性力、井巷壁面的外部阻滞、障碍物的扰动作用下，部分机械能不可逆地转换为热能而引起的机械能损失。
或风流流动过程中的阻滞作用，称通风阻力。
分摩擦阻力和局部阻力。
§3—1 摩擦阻力一、摩擦阻力定律由于空气具有粘性，空气在流动过程中与井巷四周壁的摩擦以及空气分子之间的相互摩擦而产生的阻碍风流流动的阻力，称摩擦阻力。
摩擦阻力是矿井通风的重要参数。
风流在紊流状态下的摩擦阻力表达式为：h 摩＝α23Q SLU式中： h 摩—井巷的摩擦阻力，Pa ；L —井巷长度U —井巷断面周长，m 。
梯形U ＝4.16S ；三心拱：U ＝4.1S ；半园拱：U ＝3.84S 。
S —井巷断面，m 2；Q —井巷通过的风量，m 3/s ；α—井巷的摩擦阻力系数（又叫达西系数），α＝8λρ，与井巷的粗糙度（λ）、空气的密度（ρ）有关，见附表。
上式说明：当井巷通过的风量一定时，摩擦阻力与巷道的长度与断面的周长成正比，与断面的立方成反比；当井巷的参数一定时，通风阻力与井巷通过风量的平方成正比。
因此，当井巷变形，通风阻力很大时，采取扩充巷道断面来降低通风阻力往往是最佳措施；采取分区通风，避免风量过分集中，可取得良好的降阻效果。
对于一定的井巷，其参数在一定时期内是一定的，令R 摩＝α3SLU——称摩擦风阻，则上式为：h 摩＝R 摩Q 2必须注意：①h 摩是1立方米空气在流动过程中的能量损失，R 摩是风流流动的阻抗参数，取决于巷道特征；②h 摩＝R 摩Q 2，即井巷通过风量的变化而变化，R 摩＝αLU，对于特定的井巷是个定值，不随风量变化而变化。
二、降低摩擦阻力的措施1、扩大井巷断面，是降阻的主要措施；2、缩短风路，如密闭旧巷等；3、选用周边长较小的井巷断面；4、选用粗糙度小的材料支护；5、避免风量的过度集中等。
例：某梯形木支护巷道长为400m ，断面4.6m 2，通过的风量8m 3/s ，测得 h 摩＝39.2Pa ，求R 摩＝？α＝？若其他条件不变，通过的风量16m 3/s 时，h 摩＝？解：R 摩＝2O h 摩＝282.39＝0.6125α＝LU RS 3＝6.416.44006.46125.03⨯⨯＝0.0167 h 摩＝R 摩Q 2＝0.6125×162＝156.8 （Pa ）显然，风量增加1倍，阻力增加了4倍。
矿井通风阻力测定方法讲义
矿井通风阻力测定方法讲义简介矿井通风阻力是指空气在矿井中流动时所遇到的阻力，通风阻力的准确测定是矿井通风系统设计和调整的重要依据。
本讲义将介绍一些常用的矿井通风阻力测定方法，帮助读者掌握专业技能。
1. 测定方法一该方法通过测量系统压力和流量来求解矿井通风阻力。
1.1 测压方法在实际应用中，可以通过以下两种方法来测定矿井通风系统的压力：1.比压法：使用比压计测量压力差，计算通风系统的阻力。
2.静压法：使用静压计测量静态压力，进而计算通风系统的阻力。
平均流速法是常用的测定矿井通风系统流量的方法。
通过在通风系统内选择合适的截面，测量通过该截面的总流量，然后根据截面积计算平均流速，并推算得到整个系统的流量。
2. 测定方法二该方法通过测量系统压力和功率来求解矿井通风阻力。
2.1 压力-功率法在该方法中，通过测量通风系统的压力和功率，获取系统当量阻力，然后根据经验公式计算出通风阻力。
2.2 功率-风量法在该方法中，通过测量通风系统的功率和风量，反推计算通风阻力。
需要注意的是，该方法要求测量稳态条件下的功率和风量。
根据矿井通风系统的特点和实际情况，可以采用其他的测定方法。
3.1 风压法该方法通过测量风机进口和出口的压力差，计算风机系统的阻力。
需要注意的是，该方法适用于单机系统，且要求测量稳态条件下的压力。
3.2 引风机法该方法通过计算引风机出口的风量和压力，来估算整个系统的阻力。
需要注意的是，使用该方法时要确保引风机运行稳定。
4. 结论本讲义介绍了几种常用的矿井通风阻力测定方法，包括测压法、测流量方法、压力-功率法、功率-风量法、风压法和引风机法。
通过合理选择和应用这些方法，可以准确地测定矿井通风阻力，为矿井通风系统的设计和调整提供重要依据。
以上所述只是对矿井通风阻力测定方法的基本介绍，实际应用还需要根据具体情况进行调整和补充。
希望本讲义对读者在矿井通风阻力测定方面有所帮助！。
矿井局部通风机选型计算参考(详细)
矿井局部通风机选型计算（详细计算方法介绍）仅供从事煤矿行业技术人员参考使用，并结合各自矿井相关参数，进行计算。
局部通风机选型一、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0.4 m3/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：min /2661.14104847.266.030/8.7t 8.733223222m P L KAS Q =⨯⨯⨯=•=炸式中 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，m 2;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=200m 3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m 3/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，m 3/min 。
4． 按最低风速进行计算：Q 掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m3/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。
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。
通风计算公式
矿井通风参数计算手册2005年九月前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中，经常需要进行一些计算，计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料，由于资料少，给工作带来不便，为加强通风管理工作，增强“一通三防”理论水平，提高工作效率；根据现场部分技术管理人员提出的要求，结合日常工作需要，参考了《采矿设计手册》，《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》，矿井通风与安全，煤矿安全读本等资料，编写了通风计算手册，以便于通风技术管理人员查阅参考，由于时间伧促，错误之处在所难免，请各位给预批评指证。
2005年9月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (5)1、空气比重（密度） (5)2、井巷断面（S） (6)3、巷道周边长 (6)4、巷道风量 (6)5、动压 (7)6、巷道风阻 (7)7、通风阻力 (7)8、自然风压 (8)9、井巷通风阻力 (8)二、通风报表常用计算公式 (9)1、矿井等积孔 (9)2、扇风机参数的计算 (9)3、有效风量 (10)4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比（C）按下式进行计算 105、外部漏率 (11)6、巷道失修率 (11)三、矿井通风风量计算公式 (12)1、矿井风量按下式计算，并取其中最大值 (12)2、采煤工作面风量计算 (12)3、掘进工作面风量按以下方法计算： (14)4、硐室风量计算 (15)四、通风网路解算 (16)五、抽放参数测算 (17)1、瓦斯压力测定计算。
(17)2、沼气涌出量计算 (18)3、煤层透气性系数测定计算 (19)4、瓦斯含量计算 (21)5、矿井瓦斯储量计算 (21)6、可抽瓦斯量 (22)7、矿井抽放率 (22)8、抽放量（标量）换算 (23)四、瓦斯流量计算 (23)六、抽放设计 (24)1、管径 (24)2、管壁厚度 (25)3、管路阻力计算： (25)4、瓦期泵参数计算： (26)八、瓦斯利用 (27)1、已知计划民用瓦斯总量，按高峰用量根据灶俱额定耗瓦斯量来计算能够供应户数的方法。
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。
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、动压与全压。
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。
静止的空气与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与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,有绝对静压与相对静压之分。
绝对静压就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。
相对静压就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 静压与动压之与,有绝对全压与相对全压之分。
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 的代数与,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、相对静压与动压用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与相对静压。
二、矿井通风阻力矿井通风阻力就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。
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算矿井通风是矿山安全生产的重要任务之一，而矿井通风阻力及风机选型是矿井通风系统设计的核心内容。
本文将从通风阻力、风机静压、负压和全压以及矿井主扇风机选型计算等方面进行详细介绍。
1.通风阻力计算通风阻力是指矿井通风过程中空气流动所受到的阻碍力，其大小直接影响风机的工作情况和通风系统的运行效果。
通风阻力的计算依据是矿井通风管道的布置、风速、管道长度、管道截面积、矿井皮摩阻、局部阻力等因素。
通风阻力的计算公式为：ΣPi=Σρi*Li/ηi+ΣK其中，ΣPi表示总阻力，Σρi表示各段通风管道的阻力，Li表示各段管道长度，ηi表示各段电气动力的效率，ΣK表示其他的局部阻力等。
2.风机静压、负压和全压计算风机静压、负压和全压是矿井通风过程中的重要参数，用来衡量风机的出风压力和系统的阻力。
风机静压是指风机入口处的压力，其公式为：Ps=Pd+ΔPm其中，Ps表示风机静压，Pd表示大气压力，ΔPm表示气流动能损失压力。
负压是指矿井中低气压的情况，其公式为：Pn=Pd-ΔPm全压是指通风系统中的总压力，其公式为：Pt=Ps-Pn矿井主扇风机是矿井通风系统中的核心设备，其选型计算包括风机功率、扬程、风量等参数的确定。
风机功率的计算公式为：P=Q*Pt/102*η其中，P表示风机功率，Q表示风机的风量，Pt表示通风系统的全压，η表示风机的效率。
扬程的计算公式为：H=Pt/ρg其中，H表示风机的扬程，ρ表示空气的密度，g表示重力加速度。
风量的计算公式为：Q=n*V其中，Q表示风机的风量，n表示风机的转速，V表示风机的容积。
综上所述，通风阻力及风机静压、负压、全压以及矿井主扇风机选型计算是矿井通风系统设计的重要内容。
通过合理计算和选型，可以确保矿井通风系统的稳定运行和高效工作，保障矿山的安全生产。
通风计算公式
矿井通风参数计算手册2005年九月前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中，经常需要进行一些计算，计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料，由于资料少，给工作带来不便，为加强通风管理工作，增强“一通三防”理论水平，提高工作效率；根据现场部分技术管理人员提出的要求，结合日常工作需要，参考了《采矿设计手册》，《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》，矿井通风与安全，煤矿安全读本等资料，编写了通风计算手册，以便于通风技术管理人员查阅参考，由于时间伧促，错误之处在所难免，请各位给预批评指证。
2005年9月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式1、空气比重（密度） ρA ： 当空气湿度大于60%时ρ =0. 461TP (kg/m 3)当空气湿度小于60%时 ρ =0. 465T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（mmHg ）B ： 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（pa ）2、井巷断面（S ）A ：梯形及矩形断面S=H ×b (m 2)B ：三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2)C ：半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2)式中H 巷道净高（m ）b 梯形、矩形为巷道中宽，拱形为巷宽（m ）h 拱基高（m ）3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数（梯形4.16，三心拱4.10，半圆形3.84，圆形3.54）u~巷道周边长(m)4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 （m/s ）S~巷道断面，m 25、动压h 动=g V 22ρ （mmH 2O ）ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速（m/s ）g~ 重力加速度 （m/s 2）6、巷道风阻R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪)R 100~百米风阻 (千缪)L 1-2~ 任意两点间间距 （m ）Q 1-2~任意两点间的巷道风量，m 3/s7、通风阻力A ：压差计法h 1~2=K ×h 读（g v 221ρ1—g v 222ρ2） B ： 气压计法h 1~2=K （h 1-h 2）+(z 1-z 2) ρ+（g v 221ρ1—g v 222ρ2）8、自然风压h=z （ρ进—ρ回） A ： ρ均=n n∑1ρ B ：ρ均=∑∑i nZ Z 1ρ 9、井巷通风阻力（1）摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻，kg/m 7L~ 巷道长度，mU~巷道周边长，mS~巷道断面积，m 2（2）摩察阻力h f =RQ 2=3S LU α Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2oQ~巷道风量，m 3/sR~巷道风阻，kg/m 7L~ 巷道长度，mU~巷道周边长，mS~巷道断面积，m 2二、通风报表常用计算公式1、矿井等积孔 A=1.19h QA~矿井等积孔，mQ~主扇风量，m 3/sH~主扇负压，Pa A=0.38h QA~矿井等积孔，mQ~主扇风量，m 3/sH~主扇负压，mmh 2o多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==ni i n i i Ri QQ h11A=1.19Rm h Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压， Pah Ri ~单台风机的负压，mmh 2o （Pa ）Q i ~单台风机的风量，m 3/s2、扇风机参数的计算（1）扇风机实际功率 Nc=1000h Q • Nc~扇风机的实际功率，KWh~通风机的负压， PaQ~通风机的风量，m 3/s（2）扇风机效率η=NNc ×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算)Nc~风机实际功率, KWN~风机轴功率, KWη风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点）实际风量总和，按下式计算Q 有效=i Q ∑采+i Q ∑掘+i Q ∑硐+i Q ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比（C ）按下式进行计算 C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量5、外部漏率A ：外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和，可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得，按下式计算Q 外漏=i Q ∑通-i Q ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量i Q ∑通~各台主要通风机的风量总和iQ ∑总回~各台主要通风机总回风量之和 B ：矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比，按下式进行计算L=100⨯∑iQ Q 通外漏%L ~矿井外部漏风率6、巷道失修率A ：一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率，%L 失 ~失修巷道长度，mL 总 ~矿井巷道总长度，mB ：严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率，%L 严重 ~失修巷道长度，mL 总 ~矿井巷道总长度，m三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算，并取其中最大值（1）按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数，人K 矿通 矿井通风系数，1.2~1.25（2）按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算Q 矿井=（∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q ）K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和，m 3/min∑掘Q~ 掘进工作面实际需要风量总和，m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和，m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和，m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量，应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算：∑采Q=∑=n i i Q 1采+∑=ni i Q 1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量，m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量，m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算： （1）按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量，m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数， 机采K采通=1.2~1.6，炮采K 采通=1.4~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按工作面温度计算Q 采i =60×N i m 3/min N i —第i 个工作面同时工作的最多人数，人 Q 采=60×V 采×S 采 V 采i ~第i 个工作面风速， m/sS 采i ~第i 个工作面平均断面，m 2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)（3）按工作面人数计算 Q 采i =4×N i m 3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数，人（4）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为：Q min≥15×S采i m3/min （V=0.25 m/s）Q min—采煤工作面最低风速时需要风量，m3/minS采i~第i个工作面平均断面，m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量，m3/min（V=4 m/s）S采i~第i个工作面平均断面，m23、掘进工作面风量按以下方法计算：（1）按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量，m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数，机掘K掘通=1.5~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按炸药计算Q掘i=25×A i m3/minA i—第i个掘进工作面一次爆破的最大炸药用量，Kg（3）按局部通风机实际风量计算Q掘i=Q局机i×I i m3/minI i—第i个工作面同时工作的局部通风机台数，台（4）按工作面人数计算Q掘i=4×N i m3/minN i—第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人（5）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为：各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min （V=0.15 m/s ） 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min （V=0.25 m/s ） Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面，m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面，m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量，m 3/min （V=4 m/s ） 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面，m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni i Q 1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量，m 3/min （1） 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ，m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量，m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率，KWt ∆~ 机电硐室进、回风的气温差，℃θ ~机电硐室发热系数，根据实际考察或（空压机0.20~0.23,水泵房0.02~0.04） 1．2 ~空气密度，kg/m 3 1．005 ~空气定压比热容，kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算，并取其中大值 Q 其它=∑=ni i Q 1其它（1）Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量，m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量，m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数， 机掘K 掘通=1.2~1.3 （2）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为： 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min （V=0.15 m/s ） S 其它i ~第i 个其它巷道断面，m 2 四、通风网路解算 1、风流流动的基本定律（1）风量平衡定律：网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。
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。
矿井通风阻力教学课件
计算公式：$h = frac{1}{2}rho v^{2} + frac{p}{rho}$
其中，$h$为通风阻力，$rho$为空气 密度，$v$为风速，$p$为风流受到的
阻力。
计算软件介绍
• 随着计算机技术的发展，越来越多的矿井通风阻力计算软件被 开发出来。这些软件通常基于数值模拟技术，能够模拟风流在 矿井内的流动状态，并计算出通风阻力。常用的矿井通风阻力 计算软件有FLUENT、ANSYS等。
矿井通风阻力教学课件
contents
目录
• 矿井通风阻力的基本概念 • 矿井通风阻力的计算方法 • 矿井通风阻力的降低措施 • 矿井通风阻力案例分析 • 矿井通风阻力的发展趋势与展望
01 矿井通风阻力的基本概念
矿井通风阻力的定义
01
矿井通风阻力指的是风流在矿井 巷道中流动时，由于巷道壁、风 流自身的摩擦以及风流内部的各 种阻力而产生的阻力。
05 矿井通风阻力的发展趋势 与展望
矿井通风阻力研究的新进展
数值模拟技术
随着计算机技术的进步，数值模 拟方法在矿井通风阻力研究中得 到广泛应用，能够更精确地模拟
风流流动和阻力变化。
多场耦合分析
考虑风流流动、热湿交换、瓦斯扩 散等多场耦合因素，深入研究其对 通风阻力的影响。
智能化监测与控制
利用物联网、大数据和人工智能等 技术，实现对矿井通风系统的实时 监测与智能控制，提高通风效率。
02
通风阻力的大小与风流的速度、 巷道的断面面积、巷道的长度、 巷道的粗糙程度以及风流内部的 局部阻力等因素有关。
矿井通风阻力的来源
巷道壁面的摩擦阻力
局部阻力
风流在巷道壁面流动时，由于壁面的 粗糙度、湿滑度等因素，会产生摩擦 阻力。
矿井通风总阻力的计算原则
一、矿井通风总阻力的计算原则1、如果矿井服务年限不长 ( 10~20 年)，选择达到设计产量后通风容易和困难两个时期分别计算其通风阻力；若矿井服务年限较长( 30~50 年)，只计算头15~25 年左右通风容易和困难两个时期的通风阻力。
为此，必须先绘出这两个时期的通风网路图。
2、通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，作为这两个时期的矿井通风总阻力。
最大通风阻力风路可根据风量和巷道参数(断面积、长度等)直接判断确定，不能直接确定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较。
3、矿井通风总阻力不应超过2940 Pa。
4、矿井井巷的局部阻力，新建矿井(包括扩建矿井独立通风的扩建区)宜按井巷摩擦阻力的10%计算；扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
二、二、矿井通风总阻力的计算方法三、1、通风摩擦阻力计算公式如下：四、h=aX L X P X Q2/S3 (21)五、式中：六、h——通风摩擦阻力，七、Pa；八、a——井巷摩擦阻力系数，N.S2/m4；九、L——井巷长度，m；十、P——井巷净断面周长，m；十一、Q——通风井巷的风量，m3/s；十二、S——井巷净断面面积，m2。
十三、经计算，通风容易时期通风阻力为660.69Pa,通风困难时期通风阻力为1445.99Pa。
通风容易时期及困难时期通风摩擦阻力计算详见表21。
表21 十四、矿井通风容易/困难时期阻力计算表十五、容易时期十六、巷道名称十七、支护方式十八、阻力系数 a (NS2/m4)十九、净周长P(m) 二十、巷道长L(m) 二 ^一、断面S(tf ) 二十二、风速V(m/s) 二十三、风量Q(m3/s) 二十四、通风阻力h(Pa) 二十五、进风斜井二十六、锚喷0.01 11.40 157.00 8.20 3.17 26.00 18.65 二十七、进风斜井锚喷0.01 11.40 168.00 8.20 1.95 16.00 7.56 二十八、甩道及机轨一石门锚喷0.01 12.70 150.00 10.90 2.84 31.00 9.90 二十九、材料运输斜巷锚喷0.018.57 30.00 5.14 3.31 17.00 3.83 10502 三十、运输巷金支0.02 10.00 780.00 5.94 2.86 17.00 161.33 三十一、10502工作面单体0.04 12.00 120.00 6.11 2.78 17.00 65.68 三十二、10502回风巷金支0.02 10.00 630.00 5.94 2.86 17.00 130.31 三十三、甩道及回风石门锚喷0.01 9.34 140.00 6.10 5.08 31.00 38.75 三十四、风井锚喷0.01 11.40 187.00 8.20 7.68 63.00 125.83 三十五、引风道砌碹0.00 9.50 25.00 5.30 11.89 63.00 12.66三十六、小计574.51三十七、局部阻力按摩擦阻力的15%计算86.18 三十八、合计660.69三十九、困难时期巷道名称支护方式阻力系数a (NS2/m4浄周长P(m)巷道长L(m)断面S(tf)风速V(m⑸风量Q(m3⑸通风阻力h(Pa)主平硐锚喷0.01 11.40 590.00 12.40 3.15 39.00 37.56 492水平运输大巷锚喷0.01 11.40 270.00 12.40 3.15 39.00 17.19 采区下车场及绕道锚喷0.01 9.20 120.00 6.10 5.74 35.00 41.71 三采区轨道上山锚喷0.01 11.40 360.00 8.20 4.63 38.00 91.36 三采区轨道上山锚喷0.01 11.40 110.00 8.20 2.20 18.00 6.26 甩道及机轨石门锚喷0.01 12.70 50.00 10.90 3.76 41.00 7.01 30506 运输巷金支0.02 10.00 1100.00 7.00 2.43 17.00 139.02 30506工作面单体0.04 11.40120.00 5.722.9717.00 65.68 30506 回风巷金支0.0210.00 1100.00 7.00 2.43 17.00 139.02 回风石门锚喷0.01 9.34 100.00 6.10 8.03 49.00 69.16 三采区回风上山锚喷0.01 11.80 360.00 10.00 6.30 63.00 138.25 风井锚喷0.0111.40 607.00 8.20 8.41 69.00 489.96 引风道砌碹0.00 9.50 25.00 5.30 13.02 69.00 15.19 小计1257.38 局部阻力按摩擦阻力的15%计算188.61 合计1445.99 2、矿井不同时期的等积孔计算矿井通风等积孔A=1.19Q/h1/2 .................. (22) A――等积孔(m2) Q――矿井总风量(m3/s) h ——矿井总风压(Pa)。
矿井有关通风参数的计算方法
矿井有关通风参数的计算方法1、矿井有效风量计算：矿井有效风量是指风流通过井下各用风地点实测风量之和（包括独立通风采煤工作面、掘进工作面、备用工作面、硐室及其它用风巷道）。
Q有效=∑Q采i+∑Q掘全i+∑Q硐i+∑Q备i＋∑Q其它i （m3/min）式中：Q有效——矿井有效风量，m3/min；∑Q采i——矿井独立通风采煤工作面实测风量之和，m3/min；∑Q掘全i——矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压实测风量之和，m3/min；∑Q硐i——矿井独立通风硐室实测风量之和，m3/min；∑Q备i——矿井独立通风备用工作面实测风量之和，m3/min；∑Q其它i——矿井其它独立用风巷道实测风量之和，m3/min。
2、矿井有效风量率（E）计算矿井有效风量率是矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和之比。
E＝Q有效÷∑Q主通i×100式中：E——矿井有效风量率，%；Q有效——矿井有效风量，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。
3、矿井外部漏风量计算：矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量之和。
∑Q外漏＝∑Q主通i－∑Q井i （m3/min）式中：∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min;∑Q井i——各回风井的实测风量之和，m3/min。
4、矿井外部漏风率计算：矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和之比。
L＝∑Q外漏÷∑Q主通i×100式中：L——矿井外部漏风率，%。
∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。
5、矿井内部漏风量计算：矿井内部漏风量是指矿井实际总进风量与矿井有效风量之差。
Q内漏＝Q实进－Q有效（m3/min）式中：Q内漏——矿井内部漏风量，m3/min；Q实进——矿井实际总进风量，m3/min；Q有效——矿井有效风量，m3/min。
矿井通风阻力(1)
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
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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。
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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×ρν2/2pa
λ——摩擦阻力系数。
L——风道长度，m
d——圆形风管直径，非圆形管用当量直径；
ρ——空气密度，kg/m3
ν2——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×Q2pa
R f=α×LU/S3
α——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，m2
Q——风量，单位m/s
R 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/m8
3、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。
由于局部阻力所产生风流速度场分布的变化比较复杂性，对局部阻力的计算一般采用经验公式。
1、几种常见的局部阻力产生的类型：
（1）、突变
紊流通过突变部分时，由于惯性作用，出现主流与边壁脱离的现象，在主流与边壁之间形成涡漩区，从而增加能量损失。
（2）、渐变
主要是由于沿流动方向出现减速增压现象，在边壁附近产生涡漩。
因为压差的作用方向与流动方向相反，使边壁附近，流速本来就小，趋于0，在这些地方主流与边壁面脱离，出现与主流相反的流动，面涡漩。
（3）、转弯处
流体质点在转弯处受到离心力作用，在外侧出现减速增压，出现涡漩。
（4）、分岔与会合
上述的综合：
局部阻力的产生主要是与涡漩区有关，涡漩区愈大，能量损失愈多，局部阻力愈大。
二、局部阻力的计算
不同类型的局部阻力计算公式基本一致，但系数取值不一样，在实际设计计算中，局部阻力取巷道摩擦总阻力的20%。
第三节矿井通风阻力的计算步骤
一、阻力计算路线确定
1、根据矿井通风流程和风量大小，确定阻力最大和最小的路线。
通风路线中，不得有人为增阻调风的通风设施。
2、依照确定的阻力计算的路线，对各节点进行编号。
二、数据收集
1、计算各用风地点需风量及矿井总需风量，然后确定计算路线中各巷道通过风量。
2、根据矿井实际情况，对计算路线中各巷道断面积、长度、周长、摩擦阻力系数进行取值。
三、计算矿井通风阻力
1、计算摩擦阻力
H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2pa
R f=α×LU/S3
α——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，m2
Q——风量，单位m/s
R 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/m8
2、计算局部阻力
H L =0.2 H f
3、计算矿井总阻力
Ht = H f + H L + H Rat + H N
H Rat——扇风机附属装置（风峒、扩散器等）的阻力，一般取20mm
H N——矿井自然风压，我们公司矿井一般取10mm
4、计算矿井等积孔
A = 0.38Q/H t0。
5
Q——矿井总排风量，单位立方米/秒
Ht ——矿井总阻力，单位毫米水柱
第四节降低矿井通风阻力措施
降低矿井通风阻力，对保证矿井安全生产和提高经济效益都具有重要意义。
一、降低井巷摩擦阻力措施
1、减小摩擦阻力系数α。
2、保证有足够大的井巷断面。
在其它参数不变时，井巷断面扩大33%，Rf值可减少50%。
3、选用周长较小的井巷。
在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形，梯形断面的周长较大。
4、减少巷道长度。
5、避免巷道内风量过于集中。
二、降低局部阻力措施
局部阻力与ξ值成正比，与断面的平方成反比。
因此，为降低局部阻力，应尽量避免井巷断面的突然扩大或突然缩小，断面大小悬殊的井巷，其连接处断面应逐渐变化。
尽可能避免井巷直角转弯或大于90°的转弯，主要巷道内不得随意停放车辆，堆积木料等。
要加强矿井总回风道的维护和管理，对冒顶，片帮和积水处要及时处理。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。