矿井通风讲座.ppt

矿井通风 卢义玉教授 博士生导师电话mail luyiyu 矿井通风的中心内容 h 矿井的通风阻力R 矿井风阻Q 风量 1 矿井通风的作用 供氧排毒调温除湿 一 如何确定风量Q 2 矿井需风量计算 矿井需风量 应分别按同时工作最多人数 每人每分钟 计算 按各用风点风量相加并计入漏风量进行计算 取其中最大者 故首先应确定矿井用风点风量 矿井的用风点 主要是掘进工作面 回采工作面 硐室和其它地点用风 其供风原则是保证瓦斯和其它有害气体和浮尘不超限 风速和风流温度符合有关规定 而且每人每分钟供风量大于4m3 min 1 式中 各回采工作面需风量之和 各掘进工作面需风量之和 各硐室需风量之和 其它用风之和需风量之和 矿井通风系数 可1 20 1 25 同时工作最多人数 每人每分钟 计算矿井需风量为 2 式中 矿井井下同时工作的最多人数 人 比较式 1 和 2 取大者就是矿井需风量 A 风量平衡定律对于节点 网络 回路 而言 流进的风量与流出的风量的代数和等于零 一般取流入的风量为正 流出的风量为负 3 风量的分配 B 风压平衡定律 C 串联风路 D 并联风路 E 角联风路 F 复杂风网的风量分配 解算复杂通风网路的方法很多 归纳起来可分为 图解法 图解分析法 数学分析法 模拟计算法以及计算机解算法 本节主要介绍一种简便 易于掌握的计算方法 叫做斯考德 恒斯雷近似计算法 复杂风网内 可能有一些分支需固定风量 按前面讨论的局部风量调节来实现风量固定 而另一些分支风量不需固定 按风阻大小自然分风 这部分自然分风的分支风量 不能直接计算 而只能进行逐步试算逼近真值 斯考德 恒斯雷逐渐近似计算法 其实质是利用方程式中的一个根的近似值为已知时 用泰勒级数展开 逐次计算 求得近似的真实值 4 风量的调节 矿井通风网络内 各分支的风量不加任何调节而刚好满足需要是不可能的 或者说几乎没有的 都要调节 这段时间调节好了 下段时间还要调节 A 增阻调节 加风窗B 降阻调节C 增降阻分析D 系统风量调节 1 R的影响因素 二 如何确定风阻R 2 的确定 a 实测实测 然后换算到标准条件 即 b 查表 等积孔是假想的一个薄壁孔 流经薄壁孔的风量为矿井的风量 而其产生的压力降落正好为矿井通风阻力 那么这个孔的面积就是矿井的等积孔A 3 矿井等积孔 三 通风阻力h 1 矿井通风阻力的组成 摩擦阻力局部阻力 2 降低矿井通风阻力 a 降低摩擦阻力风量不能富裕太多 最大有富裕40 的 如多20 则阻力加大44 功率加大72 8 有够大的巷道断面 效果最好 S只上升10 则摩擦风阻就降低21 2 但扩大巷道断面要增加投资 比较分析后定 减少摩擦阻力系数 周长 巷道长度等 b 降低局部阻力重点在引风硐 减少产生局部阻力地点 有变化则缓慢变化 不应在风巷中任意停放材料或设备 2 矿井通风阻力的测定 A 通风阻力测定目的掌握数据 便于管理 煤矿安全规程 119条规定 新井投产前必须进行一次矿井通风阻力测定 以扣每三年至少进行一次 矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后 必须重新进行矿井通风阻力测定 B 通风阻力测定的内容测通风阻力 摩擦阻力系数 阻力分布 风窗风阻 C 通风阻力测定的方法 压差计法测定 四 矿井通风动力h 1 矿井通风动力的组成 自然风压机械通风 2 自然风压自然风压主要是由于温度不同而产生的 其大小等于压在最低井底两列同高度空气柱重力之差 2 自然风压的利用和控制冬天自然风压帮助主风机工作 应充分利用 夏季炎热的矿区 由于自然风压影响 可使局部风流反向 且可能造成事故 平峒风流正常时的判别式为 3 通风机实际特性A 风机特性参数1 风机风量 2 风机风压风机风压 有全风压 静风压和速风压 3 风机功率风机的输出功率 为风量与风压乘积 因风压有全压与静压之分 故风机也有全压功率与静压功率之分4 风机效率 B 风机个体特性曲线 C 风机经济运行合理工作范围从安全角度考虑 离心式风机叶轮转速不得大于最高转速 轴流式风机的叶片安装角应留有5度余地 而且工作点的最大风压 为风机风压特性上最高点风压 从经济角度考虑 风机工作效率 C 风机工作点调节1 增加风量 减少风机工作风阻 堵外部漏风 若外部漏风大的话 轴流风机增大叶片角度 离心式风机增大转速 轴流式风机也可变电机转速 2 减少风量 增加风机工作风阻 微量增大外漏 轴流式风机单调下降 降低转速 离心式风机常用 降低叶片安装角 五 矿井通风系统 矿井通风系统是矿井通风方式 矿井进风井和回风井布置方式 通风方法 矿井主风机工作方法 通风网络和风流控制设施的总称 为保证矿井安全生产 矿井通风系统必须可靠 A 通风系统选择矿井通风系统可分为统一通风系统和分区通风系统 一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风系统 一个矿井划分为若干个独立的 风流互不干扰的通风系统称为分区通风系统 它的特点 每一分区都具有各自的进风井巷和回风井巷构成的通风网络和矿井通风设备 且各分区间风流互不相通 矿井分区通风系与矿井统一通风系统相比 通风范围小 网络简单 风路短 阻力小 漏风少 风流易于控制 有利于风量的合理分配 风机能力小 搬迁方便 通风管理容易 通风费用低 但需开凿较多的进 回风巷 每一分区至少有进风井巷和回风井巷 在下列条件下 采用分区通风系统较为有利 埋藏较浅 或高山 的层状和分散矿体 开凿通达地表的通风井巷工程量较小或有现成的井巷可供利用 矿体埋藏较浅 走向长 产量大 通风网络复杂 风路长 漏风大 风量调节困难 矿岩具有自燃发火危险的规模较大的矿井 煤矿一般采用统一通风 煤矿的分区通风 为并联通风 B 通风方式矿井通风方式可分为中央式 对角式和混合式三种基本类型1 中央式进风井与回风井大致位于井田中央 风流在井下主要进 回风巷中的流动方向是折返式 根据回风井沿矿体倾斜方向位置 又可分为中央并列式与中央分列 边界 中央式通风系统适用于矿体走向不大 4km 埋藏较深 矿井瓦斯和自然发火不甚严重的矿井 矿体倾角大 宜用中央并列式通风系统 反之 采用中央分列式 2 对角式矿井进风井 回风井分别位于井田两翼 称为单翼对角式 矿井的进风井大致位于井田中央 两翼各设回风井 称为两翼对角式 两翼对角式 与中央并列式比较 具有