矿井风速的测定

授课时间

课时分配

总课时 2 课时练习 1 课时

讲授 1 课时考核（总结）课时

教学目的与

教学要求1.使学员掌握机械翼式风表的正确使用方法。

2.使学员熟悉机械翼式风表的测风方法及步

骤。

教学重点机械翼式风表的测风方法及步骤教学难点机械翼式风表的测风方法及步骤工具仪表

设备材料

机械翼式风表

附图

课后回忆1．学员操作认真，学习积极。

2．劳动纪律较好。

课题三：矿井风速的测定

Ⅰ、组织教学：

1、清点人数，填写教学日志。

2、强调安全注意事项。

3、强调课堂纪律，注意听讲，细心操作。

Ⅱ、入门指导：

一、复习旧课：

风速对矿井生产有哪些影响？

二、讲授新课：

课题三：矿井风速的测定

风速检测是煤矿通风管理的重要一环，学会用风表测定风速和计算风量是学员掌握的必备内容。

《规程》规定：矿井必须建立测风制度，每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。

一）、概念

单位时间内通过井巷断面的空气体积叫做风量，它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘积。因此，测量风量时必然测定风速。风速和风量测定是矿井通风测定技术中的重要组成部分，也是矿井通风管理中的基础性工作。

二）、测风仪表

测量井巷风速的仪表叫风表，又称风速计。目前，煤矿中常用的风表按结构和原理不同可分为机械式、热效式、电子叶轮式和超声波式等几种。

机械式风表是目前煤矿使用最广泛的风表。它全部采用机械结构，多用于测量平均风速，也可以用于点风速的测定。按其感受风力部件的形状不同，又分为叶轮式和杯式两种，其中，杯式主要用于气象部门，也可用于煤矿井下；叶轮式在煤矿中应用广泛，是本节介绍的重点。

1、机械翼式风表的特点

优点：体积小，重量轻，可测平均风速

缺点：精度低，不能直接指示风速，不能自动化遥测，不能测微风

2、机械翼式风表的校正

由于风表本身的构造和其他因素影响(如机件的损坏和锈蚀、检修质量等原因)。翼轮的转速(通常称为表速)不能如实反

映出真实的风速，因此必须进行校正。根据风表校正仪(专门用来校正风表的一种仪器)得出的数据，将表速与真风速之间的关系记载于风表的校正图表上(如图1所示)，每只风表出厂前或使用一段时间之后，都必须进行校正，并绘制出图表，以备测风时使用。

从图1可以看出，—般风速在0.2～0.3m/s以上时，表速与真风速呈线性关系，故风表校正曲线也可以用下式来表示：

v

真＝a＋bv

表

图1 风表校正曲线

3、机械翼式风表的测风方法及步骤

空气在井巷中流动时，风速在巷道断面上的分布是不均匀的。一般来说，位于巷道轴心部分的风速最大，靠近巷道周壁部分的风速最小，通常所谓巷道内的风速都是指平均风速v

均。

平均风速v

均与最大风速v

大

的比值叫做巷道的风速分布系数

（速度场系数），用K

速

表示，其值与井巷粗糙程度有关，巷道周

壁越光滑，K

速

就越大，即断面上的风速分布越均匀。

1）、测风地点

井下测风要在测风站内进行，为了准确、全面的测定风速、风量，每个矿井都必须建立完善的测风制度和分布合理的固定测风站。对测风站的要求如下：

（1）应在矿井的总进风、总回风，各水平、各翼的总进风、总回风，各采区和各用风地点的进、回风巷中设置测风站，但要避免重复设置。

（2）测风站应设在平直的巷道中，其前后各10m范围内不得有风流分叉、断面变化、障碍物和拐弯等局部阻力。

（3）若测风站位于巷道断面不规整处，其四壁应用其它材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m。

（4）采煤工作面不设固定的测风站，但必须随工作面的推进选择支护完好、前后无局部阻力物的断面上测风。

（5）测风站内应悬挂测风记录板（牌），记录板上写明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期以及测定人等项目。

2）、测风方法

（1）按风表在井巷中的移动方式划分为线路法和分格定点法两种。

线路法风表沿预定路线均匀移动，1min内走完全部路程。如图2所示：

图2 线路法测风

分格定点法将整个井巷断面划分为若干大致相等的方格，

使风表在每格内停留相等的时间。1min内测完全部方格。如图3

所示：

图3 分格定点法测风

（2）按测风员的工作姿势 (测风员和井巷及风流的相对位

置关系)划分为迎面法和侧身法两种。

迎面法测风员面向风流方向，手持风表，将手臂向正前方伸直进行测风。此时因测风人员立于巷道中间，阻挡了风流前进，降低了风表测得的风速。取校正系数K＝1.14

侧身法测风人员背向巷道壁站立，手持风表，将手臂向风流垂直方向伸直进行测风。用侧身法测风时，测风人员立于巷道内减少了通风断面，从而增大了风速，需对测风结果进行校正，其校正系数K按下式计算，即

K＝（S－0.4）/S

式中 K—测风校正系数；

S—测风站的断面积，m2；

0.4—测风人员阻挡风流的断面积，m2。

3）、机械翼式风表的测风步骤

（1）根据风速的高低选用相应量程的风表。

（2）测风时先将风表指针回零位，使风表迎着风流，并与风流方向垂直，不得歪斜

（3）待翼轮转动正常后，同时打开计时器的开关和秒表，在1min时间内要使风表按路线法均匀的走完全断面，然后同时关闭秒表和风表；

（4）读取风表和秒表的指针指示数n、t

（5）计算表速v

表：v

表

＝n / t＝n / 60 m/s

（6）根据风表校正曲线或下式计算真风速v

真：v

真

＝a＋bv

表

，

m/s

（7）计算平均风速v

均：v

均

＝K v

真

，m/s

（8）计算通过巷道的风量Q：Q＝S v

均

，m3/s

4、机械翼式风表测风注意事项

（1）风表度盘一侧背向风流，即测风员能看到度盘；否则，风表指针会发生倒转。

（2）风表不能距人体太近，否则会引起较大的误差。

（3）风表在测量路线上移动时，速度一定要均匀。

（4）叶轮式风表一定要与风流方向垂直，在倾斜巷道测风时，更应注意。

（5）在同一断面测风次数不应少于3次，三次测量的结果最大误差不应超过5%。

（6）风表的量程和测定的风速相适应。当风速大于10m/s时，应选用高速风表；当风速为0.5～10m/s时，应选用中速风表；