通风阻力测定.ppt

1 矿井通风阻力测定 华北科技学院 2 主要内容 1 测定目的2 测定的理论依据3 测定方法的分类及其优缺点4 测定路线选择5 测点布置6 测定步骤7 测定仪器8 井下测定9 测定结果计算10 测定结果的校验 3 一 测定目的 1 了解通风系统中的阻力分布情况 发现通风阻力最大区段 为改善通风提供依据 2 提供实际的摩擦阻力系数 为新区通风设计提供依据 3 为 均压 防灭火设计提供依据 4 为灾变时拟定风流控制方案提供依据 5 为矿井通风自动化提供依据 4 二 测定的理论依据 伯努利方程阻力 静压能差 位能差 动能差 5 三 测定方法的分类和优缺点 1 分类 1 压差计法 测势能法 2 气压计法 测静压法 6 三 测定方法的分类和优缺点 2 优缺点 1 压差计法 精确性高 地面计算工作量小 但井下劳动量大 需要人员多 费时 2 气压计法 测定简便 快速 但精度差 受标高和地面大气压变化影响 7 四 测定路线的选择 根据测定目的而定 1 若为全矿通风系统改造 则各系统都需测定 每系统至少测一条从进风井口至回风井口风硐内U形水柱计承压点为止的完成线路 2 若为解决某一翼通风问题 只需测该翼的一条完整线路 8 四 测定路线的选择 3 若为新区 采区 水平 通风设计提供依据 只需测定不同支护形式的摩擦阻力系数 4 若为了解某局部地区阻力 如 均压地区 风硐 风门 风桥 冒顶区段 回风段等 只需测该地段即可 9 五 测点布置 1 两测点间的压差不小于20Pa 2 测点应在分风点或合风点前 或后 处 在分风点前方 进风侧 不小于巷宽3倍 在分风点后方 出风侧 不得小于巷宽8倍 3 测点前后3m内支护良好 无障碍物 4 测段长度一般为100m 300m 10 六 选线定点步骤 以测定一条完整线路为例 1 先在矿井通风系统图上选择一条主要线路 包含需要解决问题的区段 风量大 便于行人 影响生产最小的线路 2 另外选择一条次要线路或几段校验的并联测段 3 从进风井口至风硐内U形水柱计承压点止给测点顺序编号 号码不能乱 不能缺号重号 公共段只用同一组号码 11 六 选线定点步骤 4 在地面选线定点后 将测定线路或测点绘制在图纸上 以便带下井核对测点 5 在井下对测定线路 特别是测点进行校核 校核内容 测点位置是否合适 支护情况 有无障碍物 断面是否突变 测段长度是否合适 是否便于联系 在测点处标号 6 为减少实测时的工作量 对合适的测点量取断面尺寸 记下支护形式和断面形状 量取测段长度 7 对不合适的测点进行调整 12 七 测定仪器 1 普通空盒气压计一台2 单管倾斜压差计二台 用于压差计法测定 或通风参数测定仪三台 用于气压计法测定 3 通风干湿温度计一台4 皮托管或自制静压管 3 4根 5 高 中 低速风表各一只6 秒表一只7 2m钢卷尺及30m皮尺各一个8 胶皮管300 500m 内径4 6mm 9 胶皮管直接头若干10 自行车打气筒一只 13 八 井下测定 测定前的准备 1 准备测定仪器并要进行校正 2 人员分工 3 准备记录表格 4 制定安全技术措施并报批 14 八 井下测定 一 压差计法 1 从测点1开始 在测点1 2处各布置一只皮托管 或静压管 2 在1 2测点之间靠巷道一侧悬挂铺设胶皮管 并在1 2测点将胶皮管接在皮托管静压端 3 在测点2的下风侧6 8m处安设单管倾斜压差计 调平 对零 检查是否漏气或有无气泡 排除故障 漏气 堵塞 气泡 记下初读数 4 在1 2两测点处的皮托管管口正对风流 将1 2测点胶皮管接到压差计上 上风侧的1点接到压差计的 端 下风测的2点接到 端 15 八 井下测定 一 压差计法 5 待压差计液面稳定后读取读数并记录 读数前将仪器上校正系数打在0 8或0 6位置 然后视压差大小可下调至0 2档 6 测段1 2测完后 收放胶皮管 测2 3端 直至整个线路测完 7 测压前后 测定气压 干湿温度 风速等 16 八 井下测定 一 压差计法测定注意事项 1 所有测定仪器一定要校正 2 单管倾斜压差计中装相对密度为0 81的酒精 3 铺设的胶皮管不能折叠 不能被水 污物堵塞 最好悬挂在巷帮 不能让东西或行人踩压 4 胶皮管最好提前一昼夜放到井下 让管中空气温度与井下空气温度一致 17 八 井下测定 一 压差计法测定注意事项 5 必要时 用打气筒对胶皮管打气 以置换空气和排除堵塞 胶皮管接头要接紧密 防止漏气或堵塞 6 注意人身安全 7 当测定线路很长时 可分段 分组测定 18 八 井下测定 一 压差计法 立井和风硐阻力测定1 用自制重锤或静压管 配以测绳测立井通风阻力 2 利用风机房水柱计测定风硐通风阻力 19 八 井下测定 二 气压计法 1 适用条件 适用于测定线路特长 万米以上 测定范围广 要求精度不太高的阻力测定 2 测定方法分类 逐点测定法 基点法 和双测点同时测定法 同步法 其中双测点同时测定法可以避免地表大气压变化对测定的影响 而逐点测定法需设置基点对大气压进行校正 20 八 井下测定 二 气压计法 1 逐点测量法 基点法 在井口或井底车场调好 两台气压计 通风参数测定仪 并记录初读数 仪器工在原地监视大气压力变化 每隔10 15min记录一次读数及时间 仪器 按测点顺序分别测出各测点风流的绝对静压 并填入记录表 也可测出两测点之间的绝对静压差 同时测定各点风速 大气压力 干湿温度 填入表格中 此法可直接测算立井通风阻力 21 八 井下测定 二 气压计法 2 同步法 双测点同时测定法 在测点1调好气压计 和 记录初读数 然后 在原处不动 放到测点2 在约定时间内两台仪器同时读数 再把 移到测点2处 同时读数 仪器 不动 将仪器 移到测点3 再在约定时间内两台仪器同时读数 如此前进 直至测完整条线路 此法可直接测算立井通风阻力 22 九 测定结果计算 1 空气密度计算2 巷道断面积计算三心拱巷道 或半园拱巷道 或梯形 式中 巷道拱基高 不易测准m H为巷道净高 梯形为巷道中心宽度 拱形为巷宽 m 23 九 测定结果计算 3 巷道周长计算式中 巷道断面积 m2 断面形状系数 梯形4 16 三心拱3 85 半园拱3 90 圆形直接计算 4 平均风量计算式中 1 2点风量 m3 s 巷道断面积 m2 风速 m s相邻两测点处风量变化大时 有分支 取造成该测段阻力的主风量为平均风量 24 九 测定结果计算 式中 1 2测段势能差 为测值乘仪器校正系数 分别为1 2点空气密度 kg m3 分别为1 2点风速 m s 分别为测量用和校正用的气压计校正系数 分别为1 2点空气绝对静压力 Pa 分别为读取 时校正气压计的读数 Pa 1 2点之间平均空气密度 kg m3 1 2点的高差 m 5 通风阻力计算压差计法 气压计法 25 九 测定结果计算 6 总阻力7 测段风阻8 测段标准风阻9 测段百米风阻式中 1 2测段长度 m10 摩擦阻力系数式中 1 2测段平均断面积 m2 1 2测段平均周长 m均取测段内主要断面的面积和周长的为其平均值 26 十 测定结果的校验 1 据风压平衡定律及并联风路的实测值校验 2 据风机房水柱计读数校验 式中 自然风压值 Pa 分别为进 回风段平均密度 kg m3 风机房水柱计读数 hv为该断面风流平均速压Pa 进 回风段深度 m 27 十一 测定报告编写 报告内容主要包括 测定目的和要求 当时矿井通风和生产简况 测定方法 测定路线选择和测点布置 人员分工 测定仪器 测定数据 改善矿井通风的建议 28 十二 矿井通风网络图 1 用长短不按比例 位置和曲直不反映风道空间关系的单线条来表示通风系统中各风流 风道 的分合关系 将通风系统图抽象成点与线集合的网状线路示意图 称为通风网络 路 图 2 在该图中点可以位移 边可以伸缩 曲直 翻转 必要时还可以对点或边进行简化 但必须反映风流的分合关系 使人一目了然的看出风道的相互关系 串 并 角联 29 3 通风网络图的形状 可画成长方形 图中分支用直线表示 也可画成椭园形 图中分支用弧线 也可画成园形 习惯上 手工绘图时 采用椭园形 计算机绘图时 采用长方形 图像可以水平放置 风流从左到右 也可以垂直放置 风流从下方流向上方 30 4 网络图的绘制 1 节点编号 在通风系统图上 从进风井口开始 沿风流流动方向直到出风井口止 按由小到大的顺序对风流的分合点进行编号 编号时按翼 采区分单双号编号 2 绘制草图 按节点号绘制草图 习惯将进风井 分支 排在中心线位置 采掘面放在中央位置 节点处画上圆圈并在其内写上节点号 用实线表示实际存在的分支 用虚线表示漏风分支或准备开掘的分支 3 检查校对 防止遗漏节点或分支 4 修整图形 使跨越分支最少 图形美观 31 5 网络图的简化有的网络图过于复杂 重点不突出 不便于研究问题 占用解算空间 内存 多 影响解算速度 所以要简化 1 并边 简单的串连或并联分支可用一条等效分支代替 一个采区 一翼 多个进风井都可用一个分支代替 按通风