局部通风

2013-7-11
第10章 局部通风
4.风筒漏风

刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒 不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，故风 筒漏风属连续的均匀漏风。因此，应用始末端风量的 几何平均值作为风筒的风量Q,即： ，m3/s
Q Qa Qh
与Qh之差就是风筒的漏风量Ql，
式中局部通风机风量Qa与风筒出口风量Qh不等， Qa
第10章 局部通风
第10章
本章主要内容
局部通风
（Face Ventilation）
1、局部通风方法----压入式、抽出式、混合式、可控循 环风，全风通风， 2、掘进工作面需风量计算----压入式、抽出式、混合式、 按粉尘、炸药等 3、局部通风装备----风筒---- 种类、阻力、漏风、安 装；局部通风机----性能、联合运行 4、局部通风系统设计----原则、步骤
第10章 局部通风
3） 混合式通风
在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维 持风筒重叠段巷道内具有最低的排尘或稀释瓦斯 风速，则抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒 出口风量,即
Qec (1.2 ~ 1.25)Q pc
式中Ｑpc 按压入式风量计算。
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2 排除矿尘所需风量
1 pq 1 KDn R0 L 3
2
式中 K——相当于直径为1m的金属风筒每个接头的漏风率。
D——风筒直径,m; n——风筒接头数,个; L——风筒全
长,m。 R0——每米长风筒的风阻,N·s2/m8; 柔性风筒的pq值：
式中 n——接头数；η j——个接头的漏风率。
特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用
于需风量不大的短巷掘进通风中。
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2.风幛导风
在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘进工
作面，清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法，构筑和拆除 风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用时采用。
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第四节 长巷道、天井和竖井掘进式的通风
一、长距离巷道掘进时局部通风
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二、天井掘进时的通风
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3 竖井掘进通风方式
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二、引射器通风

利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法
称引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。 优点：无电气设备，无噪音;还具有降温、降尘作用; 用它代替局部通风机通风，设备简单，安全性较高。 缺点：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问 题。
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1 pq 1 n j
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5 风筒直径的选择
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三、局部通风机(fan)
井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。 要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、
坚固防爆。
1. 局部通风机的种类和性能 目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBT系列 轴流式局部通风机。具有低效率、低风量风压、高噪 声。 近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风 机厂研制的BKJ66-11，对旋风机等。
2)
第10章 局部通风 长压短抽(前抽后压)
≥10m
≥10m
பைடு நூலகம்
工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面, 工作面污风经抽 出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。 混合式通风的主要特点： a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式； b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的 风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小。
风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，污风通过局部通风机，
作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小,工作面
排污风所需时间长、速度慢。
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3) 抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空 气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排
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三、扩散通风
适用于短距离的独头工作面
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四、局部通风机通风

利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机
通风，它是目前局部通风最主要的方法。
常用通风方式：压入、抽出和混合式。 1.压入式(induction)
布置方式：
Ls
Lv
≥10m
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考虑列风筒接头处的局部风阻，将α值增 大25%可以近似认为所计算出来的风阻包 括了风访的摩擦风阻Rl和风简接头处 的局部风阻R2。本题个凤简转弯处的局部 风阻R=0，
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Le －－气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,射流
断面逐渐扩张，直至射流的断面达到最大值，此段称 为扩张段；
La－－射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。 Ls－－从风筒出口至射流反向的最远距离（即扩张段
和收缩段总长）称射流有效射程。
在巷道条件下，一般有：
式中
LS (4 ~。 ) S 5 2 S——巷道断面,m
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特点：（１）局扇及电器设备布置在新鲜风流中； （２）有效射程远，工作面风速大，排烟效果 好； （３）可使用柔性风筒，使用方便；
（４）由于Ｐ内＞Ｐ外，风筒漏风对巷道排污有
一定作用。 要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免产生循环风；
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1)漏风率
风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称
为风筒漏风率η l。
Ql Qa Qh l 100% 100% Qa Qa η l虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比
指标。故常用百米漏风率η
l100表示：

η
l100＝η l/L×100
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利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独 头巷道进行通风的方法称为局部通风（又称掘进通风）。
第一节
局部通风的方法
1 总压通风 2 扩散通风 3 引射器通风 4 局扇通风
局部通风方法有：
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一、矿井全风压通风
全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风 流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风 路风阻。 按其导风设施不同可分为： 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空 气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。
出，当掘进巷道越长，排污风速度越慢，受污染时间越久。
4)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，
而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性 骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。
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4. 混合式通风
混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用,按局部通风 机和风筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压。 1) 长抽短压（前压后抽）
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2）抽出式通风
抽出式通风的风量可以按下式计算： 18 Qe Al0 S , m s t 式中：A — —一次爆破的炸药消耗量， t — —通风时间，一般为30分钟。 A l0炮烟抛掷带长度，m,电雷管起爆：l0 15 , m 5 火雷管l0 15 A, m
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(3)
(4)
尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。
压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨
架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻 燃、抗静电型。 (5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台 风机联合运行。

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第10章 局部通风
二、局部通风设计步骤 (1) 确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统 布置图。 (2) 按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直 径； (3) 计算风机风量和风筒出口风量； (4) 按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风 系统总阻力 (5) 按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局 部通风机； (6) 按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。
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2.
风筒接头 刚性风筒一般采用法兰盘连接方式。柔
性风筒的接头方式有插接、单反边接头、
双反边接头、活三环多反边接头、罗圈
接头等多种形式。
目前柔性风筒最流行拉链接头
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第10章 局部通风
3 风筒的风阻
R R1 R2 R3 6.5al 5 n 2 3 2 2 d 2S 2S 2 4 a为风筒摩擦阻力系数，N s m
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第二节 局扇通风计算
一、风量的计算 1、排除炮烟所需风量 1） 压入式通风
压入式通风的风量可以按下式计算： 19 Qp Alr S , m s t 式中：A — —一次爆破的炸药消耗量， t — —通风时间，一般为30分钟. lr — 巷道长度，m.
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4. 局部通风机联合工作
（１）局部通风机串联
＋
集中串联
＋
间隔串联
＋
风机间距过远
(2)
局部通风机并联
当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。
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第三节
(1) (2)
局部通风系统设计

一、局部通风系统的设计原则
矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件； 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。
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Le 1.5 S
特点：（１）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；
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3. 压入式和抽出式通风的比较
1)压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污 对于煤矿若局部通风机不具备防爆性能，则是非常危险的。 2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，因风速较大而提高散热效 果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工
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第10章 局部通风
2 局扇供风量
Q f Q0 Q0为风筒末端风量， s m
3
3局扇风压
2 Qm 2 H t h h0 RQ m , Pa 2 2S Qm Q f Q0 . m 3 s
H t R 2 2S
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2 Q0 .Pa
10m
10m
10m
10m
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工作面的污风由压入式风筒压入的新风予以冲淡和稀释， 由抽出式主风筒排出。 其中抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风 筒，若采用柔性风筒，则可将抽出式局部通风机移至风 筒入风口，改为压出式，由里向外排出污风(如图b）。
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（２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m；
（３）风筒出口至工作面距离小于Ls。
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2.抽出式
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Le
有效吸程Le:风筒吸口吸入空气的作用范围。
在巷道边界条件下，其一般计算式为： 式中 S——巷道断面，m2。 （２）污风通过风机； （３）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好； （４）不通使用柔性风筒。

风流的排尘风量可按下式计算：
Q uS , m
3
s u为排尘风速，一般取0.25 m s .
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二、风筒(duct)的选择

风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风 小、风阻小、重量轻、拆装简便。 1. 风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比 金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。 柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑 料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。
式中 L 为风简长度。
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第10章 局部通风
2)有效风量率 掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风 量率pe。
Pal
Qh Q Ql 100% a 100% (1 l ) 100% Qa Qa
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第10章 局部通风
3) 漏风系数 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数pq。 金属风筒的pq值可按下式计算：