矿井通风矿井通风的基本理论资料重点
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
t 1000t
通风机的实际特性可用实际风量分别与装置风压（个体风压特 性曲线）、输入功率（个体功率特性曲线）、效率（个体效率 特性曲线）相关系的三种曲线来表示。
轴流式通风机个体特性曲线
离心式通风机个体特性曲线
以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特 性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于一点A点，此点就 是通风机的工况点或工作点。
矿用通风机的类型及构造 矿井必须使用机械通风，严禁使用自然通风。 类型 按服务范围：主要通风机、辅助通风机、局部通风机。 按其构造和工作原理：离心式通风机和轴流式通风机（包括普 通式和对旋式）。
离心式通风机的构造 1-工作轮；2-蜗壳体；3-扩散器；4-主轴；5-止推轴承；6-径向轴承；7-前导器；8-机架；
9-联轴节；10-制动器；11-机座；12-吸风口；13-通风机房；14-电动机；15-风硐
轴流式通风机的构造 1—集风器；2—前流线体；3—前导器；4—第一级工作轮；5—中间整流器；6—第二级工作轮； 7—后整流器；8—环行或水泥扩散器；9—机架；10—电动机；11—通风机房；12—风硐；13— 导流板；14—基础；15—径向轴承；16—止推轴承；17—制动器；18—齿轮联轴节；19—扩散器
➢ 一氧化碳：易燃，易爆。与空气的混合爆炸极限是12.5%～ 74%。来源有：井下爆破作业、煤炭自燃、火灾、煤尘与瓦斯 爆炸等。
➢ 硫化氢：能燃烧，空气中硫化氢浓度4.3～45.5％时有爆炸危 险。来源有：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃 烧；从老采空区和废旧巷道积水中释放；部分矿区煤层中也 有硫化氢涌出。
9.1 矿井空气
矿井空气：由多种气体组成的干空气和水蒸汽组合而成的混合 气体。 主要组成：氧气、氮气、二氧化碳、水蒸汽、有害气体（瓦斯 、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氨气、氢气、矿 尘等。 ➢ 氧气：维持人体生命和劳动必不可少。矿井空气中氧气浓度
降低的主要原因有：氧化；火灾、爆炸；煤炭自燃；人员呼 吸；爆破及生产产生的有害气体的混入。 ➢ 氮气：井下氮气的主要来源是：地面大气、有机物的腐烂、 爆破、煤岩中涌出等。 ➢ 二氧化碳：能维持正常呼吸。矿井空气中二氧化碳的主要来 源有：有机物的氧化、人员的呼吸、煤和岩石的缓慢氧化， 以及矿井水与碳酸性岩石的分解作用，爆破工作等。
矿井空气的主要物理参数
参数
密度：干空气密度 3.48 P
T
比容： v V 1
m
m3/kg
湿空气密度
w
3.48
P T
(1
0.378
Pb P
)
粘度：
=
比热：c
MC 22.4
c 0
矿井气候条件：指空气温度、湿度和风速三个参数的综合作 用状态。
地面空气温度 围岩温度
影响矿井空气温 度的主要因素
mv Mv
R0T
mv Pv V R0 T
Mv
v
Pv RvT
➢ 相对湿度：反映了空气接近饱和的程度。
= v 100% s
B 影响矿井空气湿度的主要因素
（1）地面湿度随季节变化较大，还与地理位置有关。 （2）当矿井涌水量较大或滴水较多，由于水珠易于蒸发，则井 下比较潮湿。
C 矿井空气湿度的变化规律
轴流式通风机的叶片安装角 θ—叶片安装角；t—叶片间距
对旋压抽式轴流通风机结构示意图 1-集流器 2-前消声器 3-前机壳 4-进气翼 5-点击 6-Ⅰ级叶轮 7-Ⅱ级叶轮 8-出气翼
9-后机壳 10-后消声器
对旋式通风机的特点是采用双级双电机驱动结构，两机叶轮相 对并反向旋转，其结构相当于两台同型号轴流风机对接在一起 串联工作，因此被称之为对旋式风机。这种结构可省去中间及 后置固定导叶，且涡流损失较小，具有传动损耗小、压力高、 高效范围较宽、效率也较高的特点。
➢ 二氧化氮：中毒有潜伏期。主要来源是井下爆破工作。 ➢ 二氧化硫：毒性气体，来源有：含硫矿物的氧化、燃烧；含
硫矿物爆破，含硫矿层也会涌出二氧化硫。 ➢ 氨气：易溶于水。来源是：井下火灾或爆炸。 ➢ 甲烷：瓦斯。达到一定浓度时遇到高温会爆炸。 ➢ 氢气：火灾或爆炸事故中和井下充电硐室均会产生。 ➢ 矿尘：危害不能忽视。 化验室分析和现场测试能快速检测以上有害气体。
通风机的个体特性曲线
风机(实际)流量Q：指实际时间内通过风机入口空 气的体积。
通风机性能 的主要参数
风机(实际)全压Ht和Hs: Ht=hR+hV； Hs=h0=R0。
通风机功率：全压功率Nt（ Nt=HtQ×10-3 ）；静 压功率Ns（ Ns=HsQ×10-3）；输入功率N N Nt HtQ
矿井空气湿度变化规律
矿井气候条件的评价 A 温度测定 指标：干球温度（国现行的评价矿井气候条件的主要指标 ）、湿球温度、同感温度（可以反映出温度、湿度和风速 这三者对人体热平衡的综合作用）、卡他度等。
B 湿度测定 方法：先用仪表测出相对湿度，再算出绝对湿度。 C 风速的测定 设备：风速仪（又名风表）。只要测出巷道断面上各点风 速的平均值，就可算得风量。
9.2 矿井通风动力
自然风压的形成和计算
简化的矿井通风系统
在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温 度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。自然风压为：
HN=Zg(ρm1-ρm2)
自然风压的变化规律及其影响因素 A 自然风压变化规律
浅井自然风压随季节变化图
深井自然风压随季节变化图
B 自然风压的影响因素 （1）两侧空气柱的温度差。 （2）矿井深度。 （3）主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。 （4）地面大气压、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。 C 自然风压的控制和利用 （1）应充分考虑利用地形和当地气候特点； （2）应适时调整主要通风机的工况； （3）要掌握自然风压的变化规律； （4）在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通 风； （5）利用自然风压做好非常时期通风。
机电设备散热 地下热水
空气的压缩与Fra Baidu bibliotek胀
水分蒸发吸热
其他热源
矿井空气温度的变化规律
矿井空气温度变化规律
矿井空气湿度及其变化规律 A 常用湿度表示方式 矿井空气湿度是指空气中所合的水蒸汽量的多少，空气中含的水 蒸汽量越多则湿度越大。 表示方法：绝对湿度、相对湿度、含湿量、露点温度。
➢ 绝对湿度
PvV
通风机的实际特性可用实际风量分别与装置风压（个体风压特 性曲线）、输入功率（个体功率特性曲线）、效率（个体效率 特性曲线）相关系的三种曲线来表示。
轴流式通风机个体特性曲线
离心式通风机个体特性曲线
以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特 性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于一点A点，此点就 是通风机的工况点或工作点。
矿用通风机的类型及构造 矿井必须使用机械通风，严禁使用自然通风。 类型 按服务范围：主要通风机、辅助通风机、局部通风机。 按其构造和工作原理：离心式通风机和轴流式通风机（包括普 通式和对旋式）。
离心式通风机的构造 1-工作轮；2-蜗壳体；3-扩散器；4-主轴；5-止推轴承；6-径向轴承；7-前导器；8-机架；
9-联轴节；10-制动器；11-机座；12-吸风口；13-通风机房；14-电动机；15-风硐
轴流式通风机的构造 1—集风器；2—前流线体；3—前导器；4—第一级工作轮；5—中间整流器；6—第二级工作轮； 7—后整流器；8—环行或水泥扩散器；9—机架；10—电动机；11—通风机房；12—风硐；13— 导流板；14—基础；15—径向轴承；16—止推轴承；17—制动器；18—齿轮联轴节；19—扩散器
➢ 一氧化碳：易燃，易爆。与空气的混合爆炸极限是12.5%～ 74%。来源有：井下爆破作业、煤炭自燃、火灾、煤尘与瓦斯 爆炸等。
➢ 硫化氢：能燃烧，空气中硫化氢浓度4.3～45.5％时有爆炸危 险。来源有：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃 烧；从老采空区和废旧巷道积水中释放；部分矿区煤层中也 有硫化氢涌出。
9.1 矿井空气
矿井空气：由多种气体组成的干空气和水蒸汽组合而成的混合 气体。 主要组成：氧气、氮气、二氧化碳、水蒸汽、有害气体（瓦斯 、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氨气、氢气、矿 尘等。 ➢ 氧气：维持人体生命和劳动必不可少。矿井空气中氧气浓度
降低的主要原因有：氧化；火灾、爆炸；煤炭自燃；人员呼 吸；爆破及生产产生的有害气体的混入。 ➢ 氮气：井下氮气的主要来源是：地面大气、有机物的腐烂、 爆破、煤岩中涌出等。 ➢ 二氧化碳：能维持正常呼吸。矿井空气中二氧化碳的主要来 源有：有机物的氧化、人员的呼吸、煤和岩石的缓慢氧化， 以及矿井水与碳酸性岩石的分解作用，爆破工作等。
矿井空气的主要物理参数
参数
密度：干空气密度 3.48 P
T
比容： v V 1
m
m3/kg
湿空气密度
w
3.48
P T
(1
0.378
Pb P
)
粘度：
=
比热：c
MC 22.4
c 0
矿井气候条件：指空气温度、湿度和风速三个参数的综合作 用状态。
地面空气温度 围岩温度
影响矿井空气温 度的主要因素
mv Mv
R0T
mv Pv V R0 T
Mv
v
Pv RvT
➢ 相对湿度：反映了空气接近饱和的程度。
= v 100% s
B 影响矿井空气湿度的主要因素
（1）地面湿度随季节变化较大，还与地理位置有关。 （2）当矿井涌水量较大或滴水较多，由于水珠易于蒸发，则井 下比较潮湿。
C 矿井空气湿度的变化规律
轴流式通风机的叶片安装角 θ—叶片安装角；t—叶片间距
对旋压抽式轴流通风机结构示意图 1-集流器 2-前消声器 3-前机壳 4-进气翼 5-点击 6-Ⅰ级叶轮 7-Ⅱ级叶轮 8-出气翼
9-后机壳 10-后消声器
对旋式通风机的特点是采用双级双电机驱动结构，两机叶轮相 对并反向旋转，其结构相当于两台同型号轴流风机对接在一起 串联工作，因此被称之为对旋式风机。这种结构可省去中间及 后置固定导叶，且涡流损失较小，具有传动损耗小、压力高、 高效范围较宽、效率也较高的特点。
➢ 二氧化氮：中毒有潜伏期。主要来源是井下爆破工作。 ➢ 二氧化硫：毒性气体，来源有：含硫矿物的氧化、燃烧；含
硫矿物爆破，含硫矿层也会涌出二氧化硫。 ➢ 氨气：易溶于水。来源是：井下火灾或爆炸。 ➢ 甲烷：瓦斯。达到一定浓度时遇到高温会爆炸。 ➢ 氢气：火灾或爆炸事故中和井下充电硐室均会产生。 ➢ 矿尘：危害不能忽视。 化验室分析和现场测试能快速检测以上有害气体。
通风机的个体特性曲线
风机(实际)流量Q：指实际时间内通过风机入口空 气的体积。
通风机性能 的主要参数
风机(实际)全压Ht和Hs: Ht=hR+hV； Hs=h0=R0。
通风机功率：全压功率Nt（ Nt=HtQ×10-3 ）；静 压功率Ns（ Ns=HsQ×10-3）；输入功率N N Nt HtQ
矿井空气湿度变化规律
矿井气候条件的评价 A 温度测定 指标：干球温度（国现行的评价矿井气候条件的主要指标 ）、湿球温度、同感温度（可以反映出温度、湿度和风速 这三者对人体热平衡的综合作用）、卡他度等。
B 湿度测定 方法：先用仪表测出相对湿度，再算出绝对湿度。 C 风速的测定 设备：风速仪（又名风表）。只要测出巷道断面上各点风 速的平均值，就可算得风量。
9.2 矿井通风动力
自然风压的形成和计算
简化的矿井通风系统
在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温 度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。自然风压为：
HN=Zg(ρm1-ρm2)
自然风压的变化规律及其影响因素 A 自然风压变化规律
浅井自然风压随季节变化图
深井自然风压随季节变化图
B 自然风压的影响因素 （1）两侧空气柱的温度差。 （2）矿井深度。 （3）主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。 （4）地面大气压、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。 C 自然风压的控制和利用 （1）应充分考虑利用地形和当地气候特点； （2）应适时调整主要通风机的工况； （3）要掌握自然风压的变化规律； （4）在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通 风； （5）利用自然风压做好非常时期通风。
机电设备散热 地下热水
空气的压缩与Fra Baidu bibliotek胀
水分蒸发吸热
其他热源
矿井空气温度的变化规律
矿井空气温度变化规律
矿井空气湿度及其变化规律 A 常用湿度表示方式 矿井空气湿度是指空气中所合的水蒸汽量的多少，空气中含的水 蒸汽量越多则湿度越大。 表示方法：绝对湿度、相对湿度、含湿量、露点温度。
➢ 绝对湿度
PvV