通风安全学(安徽理工大学第四章 通风动力
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25 1 2 3 4 5 -300 -230 9 8 7 6
11
10
i 1
n i
i
Leabharlann Baidu
若高差不等：
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1 Z
Z
i 1
i
第一节 自然风压
四、自然风压测定 1、平均密度测算法
测点 标高 1 25 2 -60 3 -150 4 -220 5 -300 6 -300 7 -250 8 -200 9 -130 10 -130 11 25
m2
P RTm 2
P 1 1 H N gZ ( ) R Tm1 Tm 2
1)以该区域最冷或最热月份平均气温作为最冷或最热进风 温度； 2)井底温度比原岩温度低3~4℃， 3)回风井按每上升100m降低1 ℃估算平均值，
第二节
矿用通风机的类型及构造
矿用通风机按其服务范围可分为三种： 1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作 面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。 按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。
H N Zg ( m1 m2 ) 注意： 1）自然风压的计算必须取一闭合系统。 2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。 3）一般选取最低点作为基准面。
第一节 自然风压
二、自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ] 1、矿井某一回路中两侧空气柱温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有 一定影响，但影响较小。 3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向有一定影响。 HN
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出 压力平衡方程：
H NA H ND RD Q 2 H S H NA RC Q 2
AB段风流停滞条件式: H H RD NA ND H S H NA RC 当上式变为: 则AB段风流反向。
本章重点、难点
1、自然风压的产生、测算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围
第一节 自然风压
一、自然风压及其形成和计算 1 自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季：空气源源不断地从井 口1流入，从井口5流出。 0 ρ2 dz 3 5 dz 4 z
第一节 自然风压
四、自然风压测定 2、直接测定 1)有闸门 2)井下密闭墙 3、停主要通风机测定 测定总回风量Q，HN=RQ2
1 2 3 4 5 -300 -230 9 8 7 11 10 HN 25
6 密闭墙 HN
第一节 自然风压
四、自然风压测定 4、简略计算法 新井或延深，估算
m1
P RTm1
风或反向而发生事故。
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。 F C D
HNA 300 HND
E Z
C
D
RD
RC B’
B‘ A 2200 B A B ABB’CEFA系统的自然风压为： H NA Zg (CB ' AF ) DBB’CED系统的自然风压为： H ND Zg (CB ' BE )
夏季：相反。
自然风压： 作用在最低水平两侧空气柱重力差
1 ρ1 2
第一节 自然风压
一、自然风压及其形成和计算 2 自然风压的计算 根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压 HN 可用下 式计算：
HN
0 1 gdZ 3 2 gdZ
z
5
一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1 和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为：
月份
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分 考虑利用地形和当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况 点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。
3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压
H NA H ND RD H S H NA RC
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 由此可知防止AB风路风流反向的措施有： （1）加大RD； （2）增大HS； （3）在A点安装风机向巷道压风。
第一节 自然风压
四、自然风压测定 1、平均密度测算法 密度变化大的地方—井口、 井底、倾斜巷道上、下，风温 变化较大，变坡布臵测点。 较短时间测定：P，t，t’，ρi 若高差相等： 1 n
《通 风 安 全 学》
第四章 通风动力
安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 自然风压 扇风机的类型和构造 主要通风机附属装置 通风机实际特性曲线 通风机的工况点及其经济运行 通风机的联合运转 矿井通风设备选型 主要通风机性能测试 噪声控制
密度
1.215
1.229
1.243
1.275
1.299
1.287
1.246
1.231
1.201
1.199
1.177
m15
1 Z
Z
i 1 i
n
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1.250
m 611
1 Z
Z
i 1 i
n
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1.213
H N gZ( m15 m611 ) 9.8 325(1.250 1.213) 117.8Pa
通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井 贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔
构成回路。
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机 因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。 5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握 自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无
第二节
矿用通风机的类型及构造
一、离心式通风机的构造和工作原理 1、风机构造 离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺形 机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有 前导器。 吸风口有：单吸和双吸两种。
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25 1 2 3 4 5 -300 -230 9 8 7 6
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若高差不等：
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1 Z
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第一节 自然风压
四、自然风压测定 1、平均密度测算法
测点 标高 1 25 2 -60 3 -150 4 -220 5 -300 6 -300 7 -250 8 -200 9 -130 10 -130 11 25
m2
P RTm 2
P 1 1 H N gZ ( ) R Tm1 Tm 2
1)以该区域最冷或最热月份平均气温作为最冷或最热进风 温度； 2)井底温度比原岩温度低3~4℃， 3)回风井按每上升100m降低1 ℃估算平均值，
第二节
矿用通风机的类型及构造
矿用通风机按其服务范围可分为三种： 1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作 面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。 按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。
H N Zg ( m1 m2 ) 注意： 1）自然风压的计算必须取一闭合系统。 2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。 3）一般选取最低点作为基准面。
第一节 自然风压
二、自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ] 1、矿井某一回路中两侧空气柱温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有 一定影响，但影响较小。 3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向有一定影响。 HN
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出 压力平衡方程：
H NA H ND RD Q 2 H S H NA RC Q 2
AB段风流停滞条件式: H H RD NA ND H S H NA RC 当上式变为: 则AB段风流反向。
本章重点、难点
1、自然风压的产生、测算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围
第一节 自然风压
一、自然风压及其形成和计算 1 自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季：空气源源不断地从井 口1流入，从井口5流出。 0 ρ2 dz 3 5 dz 4 z
第一节 自然风压
四、自然风压测定 2、直接测定 1)有闸门 2)井下密闭墙 3、停主要通风机测定 测定总回风量Q，HN=RQ2
1 2 3 4 5 -300 -230 9 8 7 11 10 HN 25
6 密闭墙 HN
第一节 自然风压
四、自然风压测定 4、简略计算法 新井或延深，估算
m1
P RTm1
风或反向而发生事故。
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。 F C D
HNA 300 HND
E Z
C
D
RD
RC B’
B‘ A 2200 B A B ABB’CEFA系统的自然风压为： H NA Zg (CB ' AF ) DBB’CED系统的自然风压为： H ND Zg (CB ' BE )
夏季：相反。
自然风压： 作用在最低水平两侧空气柱重力差
1 ρ1 2
第一节 自然风压
一、自然风压及其形成和计算 2 自然风压的计算 根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压 HN 可用下 式计算：
HN
0 1 gdZ 3 2 gdZ
z
5
一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1 和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为：
月份
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分 考虑利用地形和当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况 点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。
3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压
H NA H ND RD H S H NA RC
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 由此可知防止AB风路风流反向的措施有： （1）加大RD； （2）增大HS； （3）在A点安装风机向巷道压风。
第一节 自然风压
四、自然风压测定 1、平均密度测算法 密度变化大的地方—井口、 井底、倾斜巷道上、下，风温 变化较大，变坡布臵测点。 较短时间测定：P，t，t’，ρi 若高差相等： 1 n
《通 风 安 全 学》
第四章 通风动力
安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 自然风压 扇风机的类型和构造 主要通风机附属装置 通风机实际特性曲线 通风机的工况点及其经济运行 通风机的联合运转 矿井通风设备选型 主要通风机性能测试 噪声控制
密度
1.215
1.229
1.243
1.275
1.299
1.287
1.246
1.231
1.201
1.199
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1 Z
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1.213
H N gZ( m15 m611 ) 9.8 325(1.250 1.213) 117.8Pa
通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井 贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔
构成回路。
第一节 自然风压
三、自然风压的控制和利用 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机 因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。 5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握 自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无
第二节
矿用通风机的类型及构造
一、离心式通风机的构造和工作原理 1、风机构造 离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺形 机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有 前导器。 吸风口有：单吸和双吸两种。