資源描述：
《第4章礦井通風(fēng)動力(修)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章礦井通風(fēng)動力www.hpu.edu.cn第一節(jié)自然風(fēng)壓第二節(jié)礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造第三節(jié)通風(fēng)機(jī)附屬裝置第四節(jié)通風(fēng)機(jī)實際特性曲線第五節(jié)通風(fēng)機(jī)工況點及其經(jīng)濟(jì)運行第六節(jié)通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運轉(zhuǎn)www.hpu.edu.cn第一節(jié)自然風(fēng)壓一、自然風(fēng)壓及其形成和計算1、自然風(fēng)壓與自然通風(fēng)由自然因素作用而形成的通風(fēng)叫自然通風(fēng)。冬季：空氣柱0-1-2比5-4-3的平均溫度較低，平均空氣密度較大，導(dǎo)致兩空氣柱作用在2-3水平面上的重力不等。它使空氣源源不斷地從井口1流入，從井口5流出。夏季：相反。自然風(fēng)壓：在通風(fēng)系統(tǒng)中，由于重力差引起的通風(fēng)壓力，就叫該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓。其大小
2、等于作用在最低水平兩側(cè)空氣柱重力差。012345dzρ1dzρ2zwww.hpu.edu.cn2、自然風(fēng)壓的計算根據(jù)自然風(fēng)壓定義，自然風(fēng)壓是“勢函數(shù)”，是一種勢能，因此要注意選取計算的參考面，即0勢位面，圖所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計算：為了簡化計算，一般采用測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρm1和ρm2，用其分別代替上式的ρ1和ρ2，則上式可寫為：在實際測量計算中，常?。鹤⒁猓?）自然風(fēng)壓的計算必須取一閉合系統(tǒng)。2）進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)必須取相同的標(biāo)高。3）一般選取最低點作為基準(zhǔn)面。012345dzρ1dzρ2zwww.hpu.ed
3、u.cn二、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律影響自然風(fēng)壓的決定性因素是兩側(cè)空氣柱的密度差，而空氣密度又受溫度T、大氣壓力P、氣體常數(shù)R(氣體常數(shù)，是一個只與氣體的種類有關(guān)，與氣體所處的狀態(tài)無關(guān)的一個物理量)和相對濕度φ等因素影響。因此，影響自然風(fēng)壓的因素可用下式表示：HN=f(ρZ）=f[ρ(T,P,R,φ)，Z]1、溫差：礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差是影響HN的主要因素。影響氣溫差的主要因素是地面入風(fēng)流氣溫和風(fēng)流與圍巖的熱交換。其影響程度隨礦井的開拓方式、開采深度、地形、地質(zhì)原因不同而有不同的影響，在山區(qū)淺井，受地面溫度影響大，深井偏小。10121234
4、567891112月份HNwww.hpu.edu.cn二、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律2、空氣成分和濕度：它影響空氣的密度，因而對自然風(fēng)壓也有一定影響，但影響較小。3、井深：HN與礦井或回路最高與最低點間的高差Z成正比。4、主要通風(fēng)機(jī)：主要通風(fēng)機(jī)工作對自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定影響。因為礦井主要通風(fēng)機(jī)工作決定了主風(fēng)流的方向，加之風(fēng)流與圍巖的熱交換，使回風(fēng)井氣溫高于進(jìn)風(fēng)井，在進(jìn)風(fēng)井周圍形成了冷卻帶以后，即使風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改變，這兩個井筒之間在一定時期內(nèi)仍有一定的氣溫差，從而仍有一定的自然風(fēng)壓起作用。www.hpu.edu.cn三、自然風(fēng)壓的控制和利用
5、自然風(fēng)壓既可作為礦井通風(fēng)的動力，也可能是事故的肇兇。因此，研究自然風(fēng)壓的控制和利用具有重要意義。1、新設(shè)計礦井在選擇開拓方案、擬定通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮利用地形和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c。新井設(shè)計應(yīng)盡量使自然風(fēng)壓全年的方向與機(jī)械通風(fēng)機(jī)方向一致。2、根據(jù)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，應(yīng)適時調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。3、在建井時期，要注意因地制宜和因時制宜利用自然風(fēng)壓通風(fēng)，如在表土施工階段可利用自然通風(fēng)；在主副井與風(fēng)井貫通之后，有時也可利用自然通風(fēng)；有條件時還可利用鉆孔構(gòu)成回路。4、利用自然風(fēng)壓做好非常時期通風(fēng)。一旦主要通風(fēng)機(jī)因故遭受破壞時，便
6、可利用自然風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)。www.hpu.edu.cn三、自然風(fēng)壓的控制和利用5、在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯礦井，要掌握自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向而發(fā)生事故。如圖是四川某礦因自然風(fēng)壓使風(fēng)流反向示意圖。ABB’CEFA系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為：DBB’CED系統(tǒng)的自然風(fēng)壓為：自然風(fēng)壓與主要通風(fēng)機(jī)作用方向相反。相當(dāng)于在平硐口A和進(jìn)風(fēng)立井口D各安裝一臺抽風(fēng)機(jī)（向外）。abcdb′abcdefb′RDRCZwww.hpu.edu.cn三、自然風(fēng)壓的控制和利用設(shè)AB風(fēng)流停滯，對回路ABDEFA和ABB’CEFA可分別列出壓力平衡方程：
7、式中：HS—風(fēng)機(jī)靜壓，Pa；Q—DBB’C風(fēng)路風(fēng)量，m3/S;RD、RC—分別為DB和BB’C分支風(fēng)阻，N·S2/m8。兩式相除：此即AB段風(fēng)流停滯條件式。當(dāng)上式變?yōu)閯tAB段風(fēng)流反向。由此可知防止AB風(fēng)路風(fēng)流反向的措施有：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A點安裝風(fēng)機(jī)向巷道壓風(fēng)。www.hpu.edu.cn第二節(jié)礦用通風(fēng)機(jī)的類型及構(gòu)造礦井的通風(fēng)動力主要是通風(fēng)機(jī)，每個風(fēng)井至少有2臺主要通風(fēng)機(jī)（一臺使用、備用）一般功率都很大，其電耗一般為全礦的20%～25%，有的礦井甚至高達(dá)50%，原因是功率大效率低，平均只有52.79%。礦用通風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍可分為
8、三種：1、主要通風(fēng)機(jī)，服務(wù)于全礦或礦井的某一翼（部分）；2、輔助通風(fēng)機(jī)，服務(wù)于礦
