通风网络图及风量分配
煤矿通风设计
×××××煤矿矿井通风设计（2013年）矿长；×××设计编写；××××编写日期； 2013年3月3日目录第一章井田概况 (3)第二章矿井通风系统 (9)第三章、矿井风量计算 (11)第四章、矿井风量、风压及等积孔 (15)第五章、反风方式、反风系统及设施 (19)第六章、供热风系统设计 (20)第七章、矿井通风费用计算 (22)第八章、矿井通风系统的合理性可靠性和抗灾能力分析 (24)第九章、附图 (26)前言为了贯彻执行国家的安全生产方针，保障煤矿职工的安全和健康，保证生产建设的正常进行，达到以风定产的要求，让井下各工作面以及其它地点的风量按需分配，特制定本通风设计。
本通风设计主要是根据《中华人民共和国矿山安全法》和2011年版《煤矿安全规程》等有关条款而制定，参考新疆天发工贸有限责任公司第一煤矿《初步设计安全专篇》、《新疆天发公司第一煤矿2011年瓦斯等级报告》二书。
本设计在编写过程中，力求使用专业术语，简明扼要，紧密结合工作实际，对通风设施的设置、管理、各工作面所需风量的配备和安全保证措施都做了明确的规定和要求。
本设计经审批签字后，煤矿要认真组织有关人员学习本设计有关规定，在生产中严格按设计操作，如有变更，必须及时修改或补充说明。
编者2013年3月第一章井田概况一、矿井交通及气候情（一）矿井概况1．交通位置××××××煤矿位于乌鲁木齐市以东八道湾与碱沟之间的九道湾中部。
行政区划属乌鲁木齐市水磨沟区管辖。
井田地理坐标：东经87°41′46″～87°42′36″北纬43°51′35″～43°53′10″井田西距乌鲁木齐市16㎞，北距米泉市15㎞，均有沥青公路相通，交通极为便利。
7 通风网路风量分配及调节
Rs 入手。
Ri
Q1
Q0 (1
R1 )
R2
当各分支的风阻为定值时（即Ri为定值），各分支风 量与总风量Q0成线性比例关系，即各分支风量随总风 量的增减而增减。
7.2.3 串联网路与并联网路的对比
在任何一个矿井通风网络中，都同时存在串联与并联风网。 在矿井的进、回风风路多为串联风路，而采区内部多为并 联风网。并联风网的优点： (１)从提高工作地点的空气质量及安全性出发，采用并联 风网具有明显的优点。 (２)在同样的分支风阻条件下，分支并联时的总风阻小于 串联时的总风阻。
hs RsQs2 160Pa
３ R2 ２
２ R1 １
1
2
1 R1
R2 2
1
25
7.2.3 串联网路与并联网路的对比
综合起来，并联网路较串联网路系统，有如下优点： （1）总风阻及总阻力较小，并联网路的总风阻比其中
任一分支的风阻都小； （2）各并联分支的风量可用改变分支风阻等方法，按
24
7.2.3 串联网路与并联网路的对比
例如：若R1=R2=0.8 Ns2/m8，
串联：Rs１= R1+ R2= 1.6 Ns2/m8，
并联：
Rs 1/
1 R1
1 R2
0.2N﹒s2
/
m8
∴ Rs１ ：Rs2＝８：１
即在相同风量情况下，串联的能耗为并联的 8 倍。
若总风路的风量Q0=10m3/s， 则 并联时的阻力 hs RsQs2 20Pa
1
（2）总风压等于各分支风压，即
6
hs h1 h2 … hn
3
注意：当各分支的位能差不相等，或分支中存在风机等通风动力时，并 联分支的阻力并不相等。
第197篇 通风安全考试要点 课后习题答案 第5章 矿井通风网络中风量分配与调节2022
第197篇通风安全学课后习题答案第五章矿井通风网络中风量分配与调节5.1什么是通风网络。
其主要构成元素是什么。
用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。
构成元素：1.分支，表示一段通风井巷的有向线段，线段的方向代表井巷中的风流方向。
2.节点。
两条或两条以上分支的交点，每个节点有惟一编号。
3.路。
由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
4.回路。
由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路称为回路。
若回路中除始末节点重合外，无其他重复节点，则称为基本回路，简称回路。
5.树。
任意两点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为其生成树，简称树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
6.割集。
网络分支的一个子集。
将割集中的边从网络图中移去后，将使网络图成为两个分离的部分。
若某割集s中恰好含有生成树t中的一个树枝，则称s为关于生成树t的基本割集。
5.2如何绘制通风网络图。
对于给定矿井其形状是否固定不变。
1.节点编号.。
在通风系统上给井巷交汇点标上特定的节点号。
某些距离较近，阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。
2.绘制草图。
在图纸上画出节点符号，并用单线条连接有风流连通的节点。
3.图形整理。
按照正确、美观的原则对网络图进行修改。
网络图总的形状基本为“椭圆形”。
5.3简述风路、回路、生成树、余树、割集等基本概念的含义。
风路：由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
回路：两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路为回路。
树：任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为生成树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
割集是网络分支的一个子集，将割集中的边从网络图中移去后，将使网络图成为两个分离的部分。
5.4基本关联矩阵、独立回路矩阵、独立割集矩阵有何关系?基本关联矩阵表示网络分支ej与节点vi关系的矩阵。
对矿井通风设施的基本认识
对矿井通风、设施的基本认识一、矿井通风的基本任务（作用）：1）供给井下人员足够的新鲜空气，把有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井；2）保证井下有适宜的气候条件。
以利于工人劳动和机器运转。
【《{风流}》】：空气从气压高的地方流向气压低的地方，气压的高低差就是引起空气流动的原因。
这种空气流动的现象就是风流。
【矿井通风】：是借助通风压力驱动空气流动，供给井下空间足够的风量。
【通风机主要性能参数】：通风机工作的基本参数：风量、风压、转速、功率及效率是表示通风机性能的主要参数，称为通风机的性能参数。
它们共同表达通风机的规格和特性。
1、风量Q：表示单位时间流过通风机的空气量，常用单位为m3/s、m3/min、m3/h。
2、风压H：当空气流过通风机时，通风机给予每立方米空气的总能量（kgf·m ）称为通风机的全压；Ht(kgf/m2)，它总是由静压HS和动压HV所组成，即：Ht=HS+HV(kg/m2)。
【矿井通风系统】：●●矿井风流由进风井口进入井下，经各用风场所后由回风井排出矿井，所经过的整个路线称为矿井通风系统。
【矿井通风系统】：指向井下各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网络、通风动力和通风设施的总称。
●矿井通风系统包括：通风方式、通风方法和通风网络。
（1）矿井通风方式：通风方式是指进、回风井的布置方式，分为中央并列式、中央边界式、对角式及混合式等方式。
（2）矿井通风方法：通风方法是指主要通风机的工作方法，有抽出式、压入式、抽压联合式等方法。
（3）通风网络：是指风流流经井巷的连接形式，由串联、并联、角联及复杂连接等形式。
【抽出式】：1）矿井主要通风机安装在回风井口，利用主通风机运转时产生的能量将井下空气从进风井口吸入井下。
2）采用抽出式时，井下风流中任意一点的压力都低于当地大气压力，呈现负压状态，因此也称负压通风。
、、、、3）采用抽出式优点：在抽出式通风的矿井中，井下巷道中的风流处于负压状态，一旦主通风机停止运转，井下巷道中空气压力将会升高。
第7章矿井通风网路中风流基本定律和风量自然分配
的若干条等风压线，在等风压线上将1、2分支阻力h1、h2叠加，得到并 联风路的等效阻力特性曲线上的点；
３、将所有等风压线上的点联成曲线R3，即为并联风路的等效阻力特性曲 线。
•H
•R1 •R2
•R1+R2
•2
•1•R1
•R2 •2
•1
•Q 第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
例题：某个通风网络如图所示，已知各条 巷道的风阻R1=0.25, R2=0.34, R3=0.46 N s2/m8,巷道1的风量Q1=65m/s。求BC、 BD风路自然分配的风量及风路ABC、 ABD的阻力为多少？
２、根据串联风路“风量相等，阻力叠加”的原则，作平行于h轴
的若干条等风量线，在等风量线上将1、2分支阻力h1、h2叠加， 得到串联风路的等效阻力特性曲线上的点；
３、将所有等风量线上的点联成曲线R3，即为串联风路的等效阻
力特性曲线。
•H •R1+R2
•R2
•３
•R1
•R2 •２
•２
•R1 •１ •1
第7章矿井通风网路中风流•Q基本定律
改。
第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
四、基本定律
1 风量平衡定律 是指在稳态通风条件下，单位时间流入某节点
的空气质量等于流出该节点的空气质量；或者说， 流入与流出某节点的各分支的质量流量的代数和等 于零。
第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
特例：对于两条巷道并联风量自然分配
第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
第7章矿井通风网路中风流基本定律 和风量自然分配
第7章矿井通风网络中风量分配与调节
第一节 并联网路的风量调节
并联网路风量调节方法有增阻法、减阻法及增压法等。 一、增阻调节法 增阻调节是在并联网路中以阻力大的风道的阻力值为依据，在阻力小的风道中增加一个局部阻力，使并联风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。通常采用风窗来实现增阻调节。 调节风窗就是在风门或风墙上开一个面积可调的小窗口。
第8章 矿井风量调节
第8章 矿井风量调节
本章主要内容及重点和难点 一、并联网路风量调节 二、全矿总风量调节
第8章 矿井风量调节
随着生产的发展和变化，工作面的推进和更替，巷道风阻、网络结构及所需的风量均在不断变化，要求及时进行风量调节。 从调节设施来看，有通风机、射流器、风窗、风幕和增加并联井巷或扩大通风断面等。 按其调节的范围，可分为局部风量调节与矿井总风量调节。 从通风能量的角度看，可分为增能调节、耗能调节和节能调节。
第8章 矿井风量调节
调节风窗开口面积计算： 当 Sw/S＜＝0.5 时， 当 Sw/S ＞0.5 时， Q——安设风窗巷道的风量，m3／s。 S——安设调节风宙处的巷道断面积，m2 hw——调节风窗所造成的局部阻力,Pa， Sw——调节风窗的面积，m2。
第8章 矿井风量调节
二、减阻调节法
降阻调节法是以阻力较小风路的阻力值为基础，降低阻力大的风路的风阻值，以使并联网路中各风路的阻力平颧。风路中的风阻包括摩擦风阻和局部风阻。当局部风阻较大时应首先考虑降低局部风阻。然后才考虑降低摩擦阻力系数和扩大巷道断面。
第8章 矿井风量调节
（2）无风墙辅扇调节法
第8章 矿井风量调节
四 空气幕调节法
第8章 矿井风量调节
例题：设某个并联通风系统的总风量Q=20m3/s，左侧需风量Q2=12m3/s，右侧需风量Q3=8m3/s，各巷道的风阻为R1=0.2,R2=2.8,R3=2.00,R4=0.25Ns2/m8。用风窗调节风量时，求风窗的面积和调节后系统的总阻力，（设风窗处巷道的面积为4m）；若使用辅扇调节风量时，求辅扇应当形成的风压和调节后该系统的总阻力。
通风网络图在矿井通风管理工作中的作用
通风网络图在矿井通风管理工作中的作用通风网络图是煤矿通风管理的基础图，如果一个通风技术人员能够熟练地根据每张通风系统图绘制出通风网络图，那么他对该矿的通风系统可以说是非常了解的。
但遗憾的是，许多煤矿的通风人员甚至是技术员都不会绘制这种图，而且也不去绘这种图，包括一些国有大矿的通风人员也是如此。
这对于煤矿的“一通三防”工作无疑是不利的。
根据多年通风工作的实践于不断学习，本人觉得通风网络图的绘制有以下几个方面的作用：一、通风网络图对煤矿的通风系统有一个直观的认识。
根据巷道采掘工程平面图做出的矿井通风系统图，是我们经常看到的，也是所检查的11种矿图中必不可少的。
但是，我们从通风系统图上看到的是新风、污风在各条巷道中的流动方向，总进风和总回风的风量，各个测风点的数据以及每个用风点风量的配备情况。
如果在通风网络图上去看，不仅能看到上述所有内容，还能看到风流是具体从哪里流向哪里，从哪条巷道流向哪条巷道，怎么分岔，怎么汇合，是串联、并联、混联还是角联。
非常直观，一目了然。
所有的合理与不合理在此无所遁形，矿领导、技术负责人以及技术员均可以根据此图对井下的通风系统进行全面讨论，综合评价。
对于巷道的合理布置、风景的具体分配是非常容易进行的。
即使是一个对煤矿不了解的外行，通过解释以后，再去看我们的通风系统图，也较为容易进入。
二、通风网络图对风量的解算具有重要的作用。
一个矿井，尤其是多年开采的老矿，巷道多、距离远全面理清本身就不容易。
在通风系统图上进行具体的解算是根本不可能的。
但在通风网络图上就可以很直接地理出线路，然后再根据负压、温度、湿度结合高差等数据进行通风计算。
对于各个用风地点、各条巷道，可以根据分流的分支与汇合一一解算出来。
首先从理论上对风量分配有一个认识，然后再根据各巷道、各用风地点的具体情况进行合理分配与调节。
这样从理论到实践的管理是非常可靠的。
三、通风网络图可以指导我们合理设置通风构筑物，优化矿井通风系统。
通风安全学习题
5-14如图5-6-4所示并联风网，已知各分支风阻：R1=1.186，R2=0.794，单位为N•s2/m8；总风量Q=40m3/s。求：(1)分支1和2中的自然分风量Q1和Q2；(2)若分支1需风10m3/s，分支2需风30m3/s；采用风窗调节，风窗应设在哪个分支？风窗风阻和开口面积各为多少？
图5-6-3图5-6-4
618某煤巷掘进长度500m断面7m2采用爆破掘进方法一次爆破炸药量6kg若最大瓦斯涌出量2m3min求工作面所需风619柔性与刚性风筒的风阻有何异同点两者的漏风状况有何不同620筒的选择与使用中应注意哪些问题6211000m直径800mm接头风j02ns2m8节长50m风筒摩擦阻力系数0003ns2m4风筒拐两个90622为开拓新区而掘进的运输大巷长度1800m断面为12m2一次爆破炸药量为15kg若风筒直径为600mm50m风筒百米漏风率为1
3-5摩擦阻力系数α与哪些因素有关?
3-6摩擦阻力hf与摩擦风阻Rf有何区别?
3-7已知某梯形巷道摩擦阻力系数α=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3／min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。(Rf=0.2634Ns2/m8，hf＝37.9Pa)
3-8有一木支架梯形巷道，长1500m，断面积为6m2，木柱直径d0=0.22m，支架纵口径Δ=6，通过风量为900m3/min，巷道中空气平均密度为1.25kg/m3，求：(1)摩擦风阻Rf；(2)摩擦阻力hf；(3)该巷通风所消耗的功率N(设风机效率η=0.6)。(Rf=1.1309Ns2／m8，hf＝254.5Pa，N=6.36kW)
矿井通风网络中风量分配与调节
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通风网络
三、能量平衡定律
假设：一般地，回路中分支风流方向为顺时针时， 其阻力取 “＋”，逆时针时，其阻力取“－”。
（一）无动力源（Hn Hf） 通风网路图旳任一回路中，无动力源时，各分支阻力旳代数和为 零，即：
hRi 0
Rs hs
Qs2
h1
h2 ... Qs2
hn
h1 Qs2
h2 Qs2
hn Qs2
Qs Q1 QQ2 2
hn Qn 2
R1 R2 Rn
n
Ri
i 1
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通风网络
一、串联
1．串联特征 2．绘等效图
（一） 串联风路特征
一般体现式为： H f H N hRi
即：能量平衡定律是指在任一闭合回路中，各分支旳通 风阻力代数和等于该回路中自然风压与通风机风压旳 代数和。
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通风网络
一一、、串串联联
1．串联特征 2．绘等效图
第二节 简朴网络特征
一、串联风路
二、并联
1．并联特征 2．绘等效图
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通风网络
二、风量平衡定律
风量平衡定律是指在稳态通风条件下，单位时间流入某节点旳空 气质量等于流出该节点旳空气质量；或者说，流入与流出某节点 旳各分支旳质量流量旳代数和等于零，即
Mi 0
若不考虑风流密度旳变化，则流入与流出某节点旳各分支旳 体积流量（风量）旳代数和等于零，即：
2．绘等效图
部多为并联风网。
矿井通风设计
设计正文部分要包含以下内容：一. 矿井概况（1）矿井基本情况（2）矿井开采技术条件（3）矿井地质及煤层赋存情况（4）开拓方式（5）开采方法二. 矿井通风系统方案设计与比较选择任何通风方式都需要符合投产较快、出煤较多、安全可靠和技术经济合理等原则。
（1）通风方式技术比较一般矿井主要有五种通风类型：中央并列式、中央分列式、两翼对角式、分区对角式和混合式通风。
两通风系统方案的经济比较主要从巷道开拓工程量、费用及巷道维护费用、通风设施购置费用和通风电费等方面考虑，选择适合所在矿井的通风方式。
（3）矿井通风机的工作方式选择通风机工作方式有抽出式、压入式及混合式。
其适用条件和优缺点见表：通正因为抽出式有着独自的优点，井下风流处于负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区沼气涌出量减少，比较安全；漏风量小，通风管理较简单；与压入式相比，不存在过渡到下水平时期通风系统和风量变化的困难。
本矿井地质构造较简单，瓦斯涌出量××，走向××，开采面积××，因此选用抽出式通风方式。
三. 采区通风方式的选择原则采区通风系统是矿井的基本组成部分，它包括采区进回风和工作面进回风巷道的布置方式、采区通风路线的连接方式以及采区通风设备的和通风构筑物的设置等基本内容。
它主要取决于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足通风的特殊要求。
在通风系统中，要能保证采区风流的稳定性，尽量避免角联风路，尽量减少采区漏风量、新鲜风流在风路上被加热和污染的程度小，回采工作面和掘进工作面都应该独立通风。
采区布置独立的回风道，实行分区通风。
采区通风系统既要保证质量，安全可靠，又要经济合理。
本设计矿井相对瓦斯涌出量为××。
结合矿井的实际条件，采区××巷道为进风巷，××巷道为回风巷。
四．采煤工作面通风方式与比较采煤工作面通风方式有回采工作面上行通风和下行通风两种方式。
6通风网络及风量分配与调节课件
2.计算各分支的自然分配风量
由右图得： h 2 4h 4 5h 5 7h 2 7
一般形式为：h 2 4 h 4 5 h 5 7 h 2 7 0
n
hi 0
i1
该式表明：回路或网孔中，不同方向的风流风压或阻力 的代数和等于零。一般取顺时针方向的风压为正，逆时针方 向的风压为负。
如图所示矿井，平峒口l和进风井口2的标高差Zm；风道
1.基本方程 任何风网都有N条分支，须列出线性无关的N个独 立方程，以求解N条分支中的N个风量。前巳说明，当风路中有J 个节点时，该风网中独立的网孔或回路数为M＝N－J＋1，用风 压平衡定律可列出M个线性无关的独立方程。又因为风网有J个 节点，用风量平衡定律可列出(J—1)个线性无关的独立方程(有 一个是和其它方程线性相关的)。故对于任何风网，可列出线性 无关的独立方程数为N＝M＋(J－1)个。正好等于网路中的分支 数N。
判别式的作用：
1) 预先判别不稳定风流的方向。例如在分支5尚未掘通之 前，把四条非对角分支的风阻值代入判别式，如算得判
据K>1，便可判定Q5向上流，如得K<1，则Q5必须向下 流，如得K=1，Q5必等于零。 2) 制定风流不稳定的预防措施。例如，若1、5、4都是工 作面，为保持Q5稳定地向上流，不允许Q5向下流或Q5＝ 0，须始终满足K>1，而且K值越大，Q5向上流就越稳定。 故可根据实际情况，采取加大R1或R4，减少R2或R3的技 术措施，并不断进行调整，使K始终保持最大的合理值， 以保证Q5的方向和数量始终稳定。
通风安全学复习资料以及考题
通风安全学复习资料以及考题通风安全学期末考试复习资料第一章矿井空气矿井通风：利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。
矿井通风目的（作用）：（1）以供给人员的呼吸，（2）稀释和排除井下有毒有害气体和粉尘，（3）创造适宜的井下气候条件。
地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。
污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。
矿井空气中常见有害气体：一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、氢气。
矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流速三个参数的综合作用。
这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。
人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。
对流散热取决于周围空气的温度和流速；辐射散热主要取决于环境温度；蒸发散热取决于周围空气的相对湿度和流速。
干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。
矿井空气最高容许干球温度为28℃。
矿井下氧气的浓度必须在20%以上。
第二章矿井空气流动基本理论空气比容：是指单位质量空气所占有的体积，是密度的倒数。
当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的黏性。
其大小主要取决于温度。
表示空气湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。
每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对湿度。
含有极限值水蒸汽的湿空气中所含的水蒸汽量叫饱和湿度。
单位体积空气中实际含有的水蒸汽量与其同温度下的饱和水蒸汽含量之比称为空气的相对湿度。
不饱和空气随温度的下降其相对湿度逐渐增大，冷却到φ=1时的温度称为露点。
干、湿温度差愈大，空气的相对湿度愈小。
含有1kg 干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的含湿量。
风流能量的三种形式：（1）静压能，（2）位能，（3）动能。
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。
第02章矿井通风网络
第二章矿井通风网络矿井通风网络，是由表示通风系统内各风流路线及其分合关系的网状线路图与其賦权通风参数组成的。
将通风系统抽象为通风网络、进行通风系统分析，是研究通风系统的重要手段和方法。
正确地绘制通风网络图是进行矿井通风网络分析的前提，掌握通风网络内风流变化的规律和通风网络解算的数学模型是进行通风网络分析的基础。
第一节矿井通风网络图一、概述矿井通风系统往往是复杂的立体结构，其井巷繁多,且纵横交错、上下重迭。
随着生产的发展，采掘地点随之移动和握迁，矿井通风系统也需经常变化和调整。
为加强通风管理和便于分析通风系统的状况，人们通常使用通风图对通风系统进行描述。
常用的矿井通风图有三种：(1)通风系统图。
即在矿井井巷实际布置图上标明用风地点、风流方向、风量、通风设施和火区位置等，以反映矿井实际通风状况的开拓开采工程平面图。
它是矿井必备图纸之一，要求按比例绘制、遵守投影关系、随釆握变化定期填图和修改。
它能如实反映各风流的平面位置与分合关系，亦称通风系统平面图。
开釆多煤展的矿井，必须备有全矿和分层通风系统图。
(2)通风系统立体示意图.即反映通风系统内各风流空间相对位置和分合关系的一种示意图，不要求严格按比例绘制。
图形不唯一，但要立体感强，风流空间关系直观。
(3)通风网络图。
即反映各风流分合关系的网络状示意图，它不同于通风系统图与立体示意图，属于图论中图的范畴，而不是工程图，不要求按比例，不遵守投影关系，它不反映各风流的平面和空间位置，也不反映风路的实际形状，不同于几何图。
通风网络图的形状不是唯一的。
为了能更淸晰地反映各风流间的联接关系(拓扑关系），把通风系统的结构表达得更简竿明了，通风网络图的节点可以移位，边可以伸缩、曲直、翻转，图可以变形。
在我国，习惯地将通风网络图画成椭圆形(或称蛋形)。
但将通风网络图绘成矩形用计算机绘制更方便，这种画法在不少国家使用更普遍。
通风网络图是通风系统的一种表达图。
它是一种有向图、连通图、非完全图、非平而图。
第五章矿井通风网络中风量分配与调节
n
4
当各分支的M 空气s密 度M 相等1时,M 2M n M i
5
i1 2
2. 风压
n
Q sQ 1Q 2Q n Q i
1 23 4
注意：当各分支的位能差不相等，或分支中存在风机等通风i1 动力时，并联分支的阻力并不相等。
hsh1h2 hn
1 6
3
3. 并联风网总风阻与各分支风阻的关系
∵ 又∵
hs RsQS2
(二)影响风流稳定性的因素 1. 风网结构对风流稳定性的影响
仅由串、并联组成的风网，其稳定性强；角联风网，其对角分支的风流易出现不稳定。 2. 风阻变化对风流稳定性的影响
在角联风网中，边缘分支的风阻变化可能引起角联分支风流改变。 在实际生产矿井，大多数采掘工作面都是在角联分支中。应采取安装调节风门的措施，保证风流
A 1.19
i
2 Ri
R 1.192
i
Ai2
A s2 1.1 R s9 1 .1R i91.19
1
1.129
1
A i2
A i2
（二）串联风路等效阻力特性曲线的绘制 “风量相等，阻力叠加”
３
R2
２
２
R1
１
1
H R1+R2
R2 R1
Q
二、并联风网 相同始节点和末节点 （一）并联风路特性： 1. 风量
5) 自然风压引起的风流变化，与辅助通风机相似。
第四节 矿井风量调节 从调节设施来看，有通风机、射流器、风窗、风幕和增加并联井巷或扩大通风断面等。按其调节的范围， 可分为局部风量调节与矿井总风量调节。从通风能量的角度看，可分为增能调节、耗能调节和节能调节。 一、局部风量调节 在采区内部各工作面间，采区之间或生产水平之间的风量调节。 调节方法：增阻法、减阻法及辅助通风机调节法。 (一) 增阻调节法－－耗能 安设调节风窗等增阻(局阻)，降低串联巷道风量，或增大关联巷道风量。 主要措施：(1)调节风窗；(2)临时风帘；(3)空气幕调节装置等
煤矿安全规程图纸规定(3篇)
第1篇一、引言煤矿作为我国能源产业的重要组成部分，其安全生产直接关系到人民群众的生命财产安全和社会稳定。
为了确保煤矿安全生产，我国制定了《煤矿安全规程》（以下简称《规程》），并对煤矿安全规程图纸进行了详细规定。
本文将从煤矿安全规程图纸的概述、分类、绘制要求、审核与审批等方面进行阐述。
一、煤矿安全规程图纸概述1. 定义煤矿安全规程图纸是指在煤矿安全生产过程中，依据《规程》和相关法律法规，为反映矿井实际情况、指导安全生产、提供决策依据而编制的各类图纸。
2. 作用煤矿安全规程图纸在煤矿安全生产中具有重要作用，主要包括以下几个方面：（1）反映矿井实际情况，为安全生产提供依据；（2）指导矿井建设、生产、安全技术改造等工作；（3）为矿井安全生产管理提供依据；（4）为事故调查、应急救援等提供资料。
二、煤矿安全规程图纸分类1. 矿井地质类图纸（1）矿井地质和水文地质图；（2）井上、下对照图；（3）井巷工程地质实测素描图。
2. 矿井工程类图纸（1）巷道布置图；（2）采掘工程平面图；（3）通风系统图；（4）井下运输系统图；（5）安全监测装备布置图及断电控制图；（6）排水、防尘、压风、抽放瓦斯等管路系统图；（7）井下通信系统图；（8）井上、下配电系统图和井下电气设备布置图；（9）井下避灾路线图。
3. 露天煤矿工程类图纸（1）地形地质图；（2）工程地质平面图、断面图，综合水文地质平面图；（3）采剥工程平面图、断面图；（4）排土工程平面图；（5）运输系统图；（6）输配电系统图；（7）通信系统图；（8）防排水系统及排水设备布置图；（9）边坡监测系统平面图、断面图。
三、煤矿安全规程图纸绘制要求1. 绘制依据（1）遵守《规程》和相关法律法规；（2）依据实际情况，反映矿井生产、建设、安全技术改造等情况；（3）参考国家和行业标准、规范。
2. 绘制要求（1）图纸内容应准确、完整、清晰；（2）符号、标注、图例等应符合规定；（3）比例尺、坐标系统等应符合规定；（4）图纸应采用计算机绘制，并保证图纸质量。
1图论基础通风网络
连通图G的一个割集S至少包含图G 的生成树的一条树枝。
割
集：将连通图G的节点分为不相连的二个节点 子集的最少边集合。
38
1 图论基础----割集—基本割集
4）基本割集 基本割集只能包含一条树枝→基本割集数=树枝数 s1 1 d s3 4 a
2 c e
g b
s2 3 f
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b
d T=（a,b,d,f） f s4
若 H G 且V ( H ) V (G) 或 E ( H ) E (G)
或H中至少有一个边的重数小于G中对应边的重数
G (V , E )
H (V , E1 )
E1 E
H是包含了图G所有节点的真子图
生成子图是原图的真子图！
13
1 图论基础----图的概念—子图
课堂练习
e7 6 e8 e6 4 e4 e5 3 e1 2 e9
1 图论基础----树—生成树和余树
①连通且无回路；
生 成 树 的 特 点
②连通且有m-1条边； ③无回路，加一条边恰有一条回路； ④每一对节点间有唯一的一条路；
⑤连通，任一边均为割边；
⑥包含图的全部节点。
图G(7,11) 生成树T
28
1 图论基础----树—生成树和余树
特别提醒
任何联通图的边数等于其余树弦数和树枝数之和 任何图的边数等于其余树弦数和树枝数之和
根据右图
5
1）找出3个子图；
2）找出4个真子图；
e3
e2
3）试找出2个生成子图
1
14
1 图论基础----图的概念—赋权图
4）赋权图 一个图G=（V，E）与定义在E或V上的权或权函数，称为 一个网络或赋权图，亦称有权图。 在通风网络中，常用通风参数作权的指标，如风阻、风 量、风压等。一般将权值注在分支旁边。
(五)通风网络中风量的分配
通风网络中风量的分配
通 风 网 络 中 风 量 的 分 配
本章目的：矿井空气在井巷中流动时，风流分岔、汇合线路的结构形
式，称为通风网络。用直观的几何图形来表示通风网络就得到通风网
络图。通风网络中各风路的风量是按各自风阻的大小自然分配的。 本章重点：
☆矿井通风网络图的绘制；
☆通风网络的基本形式与特性； ☆风量分配的基本定律；
R串 R1 R2 Rn Ri
i 1
n
1.19 2 1.19 2 1.19 2 1.19 2 2 2 2 2 A串 A1 A2 An
1 1 1 1 2 2 2 2 A串 A1 A2 An
简化为：
A串
1 1 1 1 2 2 A12 A2 An
（6）按（2）～（5）绘出网路图草图，检查分合关系无误后，开始整理图形
。调整好各节点与用风地点的位置，使整体布局趋于合理。此步较费力，需耐 心反复修改直至满意为止。
（7）最后标注主要通风设施。主通风机和局部通风机型号及其它通风参数等
本图不作标示。
31 18 16 15 33 17 10 25 23 30 28 29 35
通 风 网 络 中 风 量 的 分 配
1、通风网络及矿井通风网络图
绘制步骤：
1、节点编号。在矿井通风系统图上，沿风流方向将井巷风流的分合点加以编
号。编号顺序通常是沿风流方向从小到大，亦可按系统、按翼分开编号。节点 编号不能重复且要保持连续性。
2、分支连线。将有风流连通的节点用单线条（直线或弧线）连接。
☆复杂通风网络解算的方法及计算机解算通风网络软件与应用。
通 风 网 络 中 风 量 的 分 配
1、通风网络及矿井通风网络图
第五章--风网和风量的自然分配
第五章矿井通风网络与风量分配矿井各工作地点需要有足够的风量，以满足人们安全与生理的需要。
但风量的分配形式有自然分配和按需分配两种。
当自然分配不能满足需要时，往往通过各种风量调节设施加以调节。
因此，我们必须了解风网的形式与性质，以便于应用。
§5—1矿井通风网络一、有关概念1、风网：指风流在流动过程中的分岔、汇合的结构形式，分简单风网和复杂风网。
2、简单风网：仅有串、并联风路组成的风网叫简单风网。
3、复杂风网：有对角风路的风网叫复杂风网，也叫角联风网。
4、节点：三条以上风路的汇合点。
二、风网中风流流动的基本规律1、风量平衡定律在风路中，流进某一节点（或回路）的风量，等于流出该节点（或回路）的风量，称风量平衡定律。
即ΣQ i＝0图示，Q1＋Q2＋Q3＝Q4＋Q5或：Q1＋Q2＋Q3－Q4－Q5＝02、风压平衡定律对于任何闭合风路，在无自然风压或风机工作时，各支路的风压（或阻力）代数和为零。
一般地，顺时针取正，逆时针取负。
或描述为：任何闭合风路，顺时针压降Σh i＝0当有自然风压或风机存在时，Σh通±Σh自－Σh i＝0上例中，h1—2＋h2—3＋h3—4＝h1—4或h1—2＋h2—3＋h3—4－h1—4＝03、阻力定律对于任何风路，其阻力等于风阻与通过风量平方之积。
h i＝R i Q i2§5—2简单风网的性质一、串联风路两条以上的风路循序地首尾相接，中间无分岔与汇合的风路，叫串联风路。
由串联风路进行的通风叫串联通风，俗称“一条龙通风”。
1、风量串联风路总风量等于各支路的风量，即2、阻力串联风路总阻力等于各支路的阻力之和，即h 总＝h 1＋h 2＋…＋h n Pa3、风阻将h i ＝R i Q i 2代入上式，由于Q 总＝Q 1＝Q 2＝…＝Q n ，得R 总＝R 1＋R 2＋…＋R n即；串联风路总风阻等于各支路的风阻之和。
4、总等积孔由A ＝R 19.1 得R ＝（A19.1）2代入上式并化简得 21总A ＝211A ＋221A ＋ (21)A 或：A 总＝222211111n A A A +⋯++ m 2即：串联风路总等积孔平方的倒数等于各支路等积孔平方的倒数之和。
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模块三通风网络图及风量分配
一、名词解释 1．矿井通风网络；2．串联通风；3．并联通风；4．角联通风； 5．通风网络图。
二、填空题
1、通风网络中，井巷风流的基本连接形式有、和3种，通风设计中应尽量采用的
连接形式是。
2、风量平衡四年定律的一般数学表达式的含义是。
3、风压平衡定律的一般数学表达式的含义是。
4、串联通风的特性是(用数学表达式表示)：①；②；③；④。
5．并联通风的特性是(用数学表达式表示)：①；②；③；④。
6、有5段风阻均为25kg／m7的巷道，把它们串联在一起时的风阻为 kg／m7；把它们并联在一起时的风阻为 kg／m7，前者是后者的倍。
7、将两条通风条件完全相同(R1=R2，Q1=Q2)的巷道分别构成串联风路和并联网络，通过简要的计算可知：并联网络的总风阻仅为串联风路总风阻的；并联网络的总风压为串联风路总风压的，也就是说并联通风比串联通风的通风动力要节省，而总风量却大了倍，这充分说明，并联网络通风比串联风路通风在经济上要优越得多。
三、判断题(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．在并联网络中，流入各分支巷道的风量与各分支巷道的风阻成反比，即风阻较大的分支巷道自然流入的风量较小，风阻较小的分支巷道自然流入的风量较大。
( )
2．简单角联网络中，对角巷道的风流方向的变化取决于临近巷道风阻之比，而与对角巷道本身的风阻大小无关。
( ) 3．不管在什么地方，对角通风系统都是有害的。
( )
四、选择题(将正确答案的编号填入空格中)
1．两条风阻值相等的巷道，若按串联或并联2种不同的连接方法构成串联或并联网络，其总风阻值相差倍。
(1) 4 (2) 8 (3) 16
2．如图5—1所示，对角巷道中风流由B→C的条件是
图5－1 简单的角联网络
3．在图5—1中，若h3>h1，则对角巷道中的风流。
(1)由B→C; (2)由C→B; (3)停滞
五、简答题
1．什么叫风量自然分配?在并联网络中，流入各分支巷道的风量受哪些因素的制约?自然分配的风量不能满足生产要求时，怎么办?
2．简述简单角联网络的特性。
3.什么是局部风量调节？什么是矿井总风量调节？
4.使用增阻调节法对应注意哪些问题？
5.什么是通风网络?其主要构成元素是什么?
6.如何绘制通风网络图?对于给定矿井其形状是否固定不变?
7. 简述风路、回路、生成树、余树、网孔等基本概念的含义。
8. 矿井通风网络中风流流动的基本规律有哪几个?写出其数学表达式。
9.比较串联风路与并联风网的特点。
10.写出角联分支的风向判别式，分析影响角联分支风向的因素。
11.矿井风量调节的措施可分为哪几类?比较它们的优缺点。
六、计算题
1、一组串联巷道，各巷道的风阻分别是：R1为0．588 kg／m7，R2为0．411 kg／m7，R3为0.147 kg／m7，R4为0．255 kg／m7，R5为0．392 kg／m7，通过的风量为25 m3／s，试求该串联系统的总风阻、总阻力和总等积孔。
2、图5—2为简单并联网络，已知R1为0．81 kg／m7，R2为0．36 kg／m7，总风量Q为50m3／s，试求自然分配时的Q1、Q2、h1、h2及h并、R并、A并的大小。
图5－2 简单的并联网络
3、某矿井通风系统如图5—3所示，已知Q总为25 m3／s，R AB为0．20，R BC′为0．40，R C′D′为0.30 kg／m7，R D’E为0.51 kg／m7，R BC为0．30 kg／m7，R CD为0．25 kg／m7，R DE为0．45 kg／m7，R EF为0.25 kg／m7。
试绘制该矿通风网络图，计算矿井总风阻、总风压和每翼的风量及矿井总等积孔的大小，判断该矿通风难易程度。
图5－3 矿井通风系统
4．如图5—4所示简单角联网络，已知R1为0.25，R2为0.20，R3为0.50，R4为0.30kg／m7。
试判断对角巷道BC中的风流方向。
图5－4简单的角联网络
七、能力训练题
1．如题图7-1所示某矿通风系统，试绘制其通风网路图。
2．如题图7-2所示某矿通风系统，试绘制其通风网路图。
3．如题图7-3所示某矿对角式通风系统立体示意图, 试绘制其通风网路图。
4．如题图7-4所示某采区通风系统，试绘制其通风网路图。
图7-1图7-2
图7-3
图7-4。