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通风机房房内压力监测装置的安设 1 安设矿井主通风机房内静压水柱计和负压传感器 一 空气流动连续性方程根据质量守恒定律 对于流动参数不随时间变化的稳定流 流入某空间的流体质量必然等于流出其空间的流体质量 矿井通风中 空气在井巷中的流动可以看作是稳定流 同样满足质量守恒定律 M1 M2 kg s或 1v1S1 2v2S2对于不可压缩流体 即 1 2 则有v1S1 v2S2 图4 1 二 矿井通风中应用的能量方程能量方程是用能量守恒定律描述风流沿程流动的能量转换和守恒规律的数学表达式 矿井通风中应用的能量方程则表达了空气的静压能 动能和位能在井巷流动过程中的变化规律 是能量守恒和转化定律在矿井通风中的应用 或 从能量观点来说 它表示单位体积风流流经井巷时的能量损失等于第一断面上的总机械能 静压能 动能和位能 与第二断面上的总机械能之差 从压力观点上来说 它表示风流流经井巷的通风阻力等于风流在第一断面上的总压力与第二断面上的总压力之差 1 动压中的 1 2分别取1 2断面风流的空气密度 2 位压中的 1 2视基准面的选取情况按下述方法计算 1 当1 2断面位于矿井最低水平的同一侧时 如图4 2a所示 12 1 2 2 2 当1 2断面分别位于矿井最低水平的两侧时 如图4 2b所示 10 1 0 2 20 2 0 2 动压中 1 2与位压中 1 2的选取方法 图4 2能量方程中位压基准面的确定及 的取法 a 两断面位于井底同一侧 b 两断面分别位于井底两侧 三 能量方程在矿井通风中的应用能量方程是矿井通风的理论基础 应用极为广泛 特别是在有关通风机性能测定 矿井通风阻力测定和矿井通风技术管理 通风仪器仪表的设计等方面都与该理论密切相关 一 抽出式通风矿井中通风阻力与主通风机风硐断面相对压力之间的关系 h阻 h静4 h动4 Z 12g Z 34g h阻 h静4 h动4 H自 h全4 H自 Pa 图4 3 例2 5某矿井采用抽出式通风如图4 3所示 测得风硐断面的风量Q 50m3 s 风硐净断面积S4 5m2 空气密度 4 1 14kg m3 风硐外与其同标高的大气压力P0 101324 5Pa 主通风机房内静压水柱计的读数h静4 2240Pa 矿井的自然风压H自 120Pa 自然风压的方向帮助主通风机工作 试求P静4 h动4 P全4 h全4和矿井的通风阻力h阻各为多大 解P静4 P0 h静4 101324 5 2240 99084 5Pah动4 4v42 2 4 Q S 2 2 1 14 50 5 2 2 57PaP全4 P静4 h动4 99084 5 57 99141 5Pah全4 h静4 h动4 2240 57 2183Pah阻 h静4 h动4 H自 2240 57 120 2303Pa 二 矿井主通风机房内水柱计的安装和作用通过矿井通风阻力与主通风机风硐断面相对压力之间的关系式可以看出 矿井通风总阻力可以通过测定风硐断面的相对压力和自然风压值计算出来 实际上 矿井风硐断面的动压值不大 变化也较小 自然风压值随季节而变化 一般也不大 因此 只要用压差计测出风硐断面的相对静压值 就能近似了解到矿井通风总阻力的大小 测量风硐断面的相对压力时 压差计的安装按取压方法不同有两种 即壁面取压法和环形管取压法 如图4 4所示 图4 4静压水柱计的安装方法a 壁面取压法b 环形管取压法1 风硐 2 静压管 3 三通 4 胶管 5 环形管 水柱计的两个液面一般是稳定的或有微小的波动 1 若水柱计液面高差突然增大 可能是主要通风巷道发生冒顶或其它堵塞事故 增大了通风阻力 2 如果液面高差突然变小 可能是控制通风系统的主要风门被打开 或发生了其它风流短路事故 通风阻力变小 3 如果通风机的传动皮带打滑 使通风机的转数忽高忽低 电源不稳定时也会引起水柱计读数波动 只要测点位置选择合理 通过水柱计可以反映出矿井通风系统的正常状况 因此 在主通风机房内设置压差计 是通风管理中不可缺少的监测手段 矿井主通风机房内水柱计的作用 1 矿井通风中的能量方程是什么 从能量和压力观点讲 分别代表什么含义 2 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程 矿井风流应满足什么条件 3 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时 其静压和位压之间可以相互转化 4 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样 如何确定 5 在抽出式和压入式通风矿井中 主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系 6 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段 复习思考题 习题 如图4 3所示的