矿井通风压力的测定

矿井通风压力的测定

一、教学目的要求：

1、熟悉矿井通风压力的组成；

2、熟悉测压仪表的使用；

3、掌握测压的方法；

4、掌握测压的安全注意事项。

二、相关容：

1.矿井通风压力的定义

井巷使空气流动的压力称为通风压力，矿井通风压力就是进风井口断面与出风井口断面的总压力之差，它是由主要通风机和自然风压共同作用造成的。

井巷中两断面之间的总压差是造成空气流动的根本原因，空气流动的方向总是从总压大的区域流向总压小的区域。空气在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的下降，称为压降、压差或称为压力损失。

2.矿井通风压力的分类

(1)三个基本压力矿井通风压力的分类如图4-1所示。

井巷的任何一个断面都具有静压、速压和位压三个基本压力，见表4-1。

(2)三个导出压力同一个断面上的三个基本压力组合而形成全压、势压和总压三个导出压力，见表4-2。

相对压力有正压与负压之分。高于当地同标高大气压力的称为正压，低于当地同标高大气压力的称为负压。例如，当矿井采用压入式通风时，井下空气压力高于当地同标高的大气压力，为正压，因此，压入式通风又称正压通风；当矿井采用抽出式通风时，井下空气压力低于当地同标高的大气压力，为负压，因此，抽出式通风又称负压通风。

二、测压仪表

常用的测压仪表如下：

A、常用的测压仪表

A1-1名称：空盒气压计

结构：由一个波纹状金属真空盒和一套杠杆机构组成；

用途：测量绝对压力；

A1-2名称：精密数字气压计

结构：由气压传感组件、面板组件和电源组件组成；

用途：测量绝对静压，也可测定绝对静压差，适用于矿井通风阻力和压差测定；

A1-3名称：U形垂直压差计

结构：由一根弯成U形的玻璃管（其中装蒸馏水或酒精）、刻度尺和支撑板组成；

用途：测定相对压力、速压和压差；

A1-4名称：U形倾斜压差计

结构：由一根弯成U形的玻璃管、刻度尺和倾斜支撑底座组成；

用途：测定相对压力、速压和压差；

A1-5名称：皮托管

结构：由、外两根细金属管组成；

用途：配合压差计测定相对压力、速压和压差；

三、测压方法与步骤

1.绝对静压、速压和绝对全压的测量

(1)绝对静压的测量井巷气流中某点的绝对静压的测量，可用水银气压计、空盒气压计或精密数字气压计。

使用精密数字气压计时，应按图4-2所示的步骤进行。如用空盒气压计，使用前应用水银气压计校正，校正时用旋具微微拧转盒背面（或侧面）的调节螺母，使指针所示气压值与水银气压计一致。测定时，将其水平放置，用手指轻轻敲击盒面数次，消除指针的蠕动现象，

等待数分钟后再读取数值，数值应根据仪器所附检定证进行刻度和温度的补充校正。例如，某产盒气压计读值为770 mmHg，查取它的刻度校正值为－0. 1 mmHg温度校正为－0. 03 (mmHg/℃×15℃)=－0. 45 mmHg，补充校正为＋0. 6 mmHg，则实际大气压为770－0.1－0.45＋0.6＝770.05 mmHg。

(2)速压的测算测量该点的速压可用风表测其风速，然后由h v=pυ2/2计算或用皮托管与压差计直接测出h v。使用U形倾斜压差计测定时，用胶皮管将风流压力接引（传递）到玻璃管。垂直U形管的两液面差乘以工作液（U形管所装液体），即为测定的压差h(mmH2O)；如为倾斜U形压差计，它的压差为：

h＝Lδsinα（mmH2O)

式中 L ——U形管的液面高差，mm;

α——U形管的倾角，（°）；

δ——工作液密度，g/cm3。

(3)绝对全压的计算由于绝对全压以真空为基准，是绝对静压和速压之和，所以由P t=p s ＋hν计算。

2.相对静压、速压和相对全压的测量

按图4-3所示布置测压仪器，即可测出压入式和抽出式通风的相对静压、速压和相对全压。

根据理论分析可以得出相对静压、动压和相对全压之间的关系：

h t = h s±h v

由此可见，就相对压力而言，相对全压等于相对静压与速压的代数和。对于压人式通风，相对全压等于相对静压加上速压；对于抽出式通风，相对全压等于相对静压减去速压。

关于绝对静压、动压和绝对全压之间的关系与相对静压、动压和相对全压之间的关系，如图4-4所示。

3.压差（静压差、全压差）的测量

风流中两点之间的静压差与全压差的测量，可用皮托管和压差计按图4-5所示布置。将两支皮托管的“一”号端用胶皮管连在压差计上，压差计上的读数即为两点之间的静压差；将两支皮托管的“＋”号端用胶皮管连在压差计上，压差计上的读数即为两点之间的全压差。

四、测压注意事项

1.检查测压仪表和工具

(1)空盒气压计无破损，刻度及温度校正表齐全，量程合乎要求。

(2)压差计或补偿微压计不漏气，装有酒精。

(3)精密数字式气压计要充足电，显示数据稳定。

(4)皮托管不堵塞，胶皮管气密性良好。

2.测量绝对压力时使用空盒气压计、精密数字气压计；测量相对压力或压差时使用U 形水柱计、单管倾斜气压计、补偿微压计；测量静压差时也可以使用精密数字气压计（使用精密数字气压计时要同时测定测点的标高和空气密度）。

3.用空盒气压计测压时，应将仪器盒面平行于风流方向放置，等待10～20 min，一边注意指针的位置，一边用手轻击气压计的玻璃，至指针稳定后，读出测点的大气压力。

4. U形压差计或U形倾斜压差计在侧压前应注入蒸细水或酒精，U形管两侧的液面应处于同一水平位置。

5.操作单管倾斜压差计时，应配备皮托管和胶皮管，皮托管的管嘴应正对风流方向。

6.单管倾斜压差计的使用要点

(1)测定时，应防止水、杂物堵塞胶皮管，防止车辆、行人、设备等挤压胶皮管。

(2)仪器和胶皮管的接点要严密，防止漏气影响精度。

(3)携带压差计行走时要小心，防止损坏和酒精溢出。

7.精密数字气压计的使用要点

(1)由于气压变化使气压差值来回跳动时，读数应取平均值。

(2)测定流速较大的气流静压时，静压管应尽可能与气流方向平行。

(3)若仪器发生故障，应送修理部门检修，木要随意更换元件。

三、实训容：

1、矿井通风压力常用仪表认识

2、矿井通风压力的测定