矿井风速测定.doc

课题三：矿井风速的测定 风速检测是煤矿通风管理的重要一环，学会用风表测定风速和计算风量是学员掌握的必备内容。 规程规定：矿井必须建立测风制度，每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。一）、概念 单位时间内通过井巷断面的空气体积叫做风量，它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘积。因此，测量风量时必然测定风速。风速和风量测定是矿井通风测定技术中的重要组成部分，也是矿井通风管理中的基础性工作。 二）、测风仪表 测量井巷风速的仪表叫风表，又称风速计。目前，煤矿中常用的风表按结构和原理不同可分为机械式、热效式、电子叶轮式和超声波式等几种。 机械式风表是目前煤矿使用最广泛的风表。它全部采用机械结构，多用于测量平均风速，也可以用于点风速的测定。按其感受风力部件的形状不同，又分为叶轮式和杯式两种，其中，杯式主要用于气象部门，也可用于煤矿井下；叶轮式在煤矿中应用广泛，是本节介绍的重点。 1、机械翼式风表的特点 优点：体积小，重量轻，可测平均风速 缺点：精度低，不能直接指示风速，不能自动化遥测，不能测微风 2、机械翼式风表的校正 由于风表本身的构造和其他因素影响(如机件的损坏和锈蚀、检修质量等原因)。翼轮的转速(通常称为表速)不能如实反 映出真实的风速，因此必须进行校正。根据风表校正仪(专门用来校正风表的一种仪器)得出的数据，将表速与真风速之间的关系记载于风表的校正图表上(如图1所示)，每只风表出厂前或使用一段时间之后，都必须进行校正，并绘制出图表，以备测风时使用。般风速在0.20.3m/s以上时，表速与真风速呈线性关系，故风表校正曲线也可以用下式来表示：v真abv表 图1风表校正曲线 3、机械翼式风表的测风方法及步骤 空气在井巷中流动时，风速在巷道断面上的分布是不均匀的。一般来说，位于巷道轴心部分的风速最大，靠近巷道周壁部分的风速最小，通常所谓巷道内的风速都是指平均风速v均。 平均风速v均与最大风速v大的比值叫做巷道的风速分布系数（速度场系数），用K速表示，其值与井巷粗糙程度有关，巷道周壁越光滑，K速就越大，即断面上的风速分布越均匀。 1）、测风地点 井下测风要在测风站内进行，为了准确、全面的测定风速、风量，每个矿井都必须建立完善的测风制度和分布合理的固定测风站。对测风站的要求如下： （1）应在矿井的总进风、总回风，各水平、各翼的总进风、总回风，各采区和各用风地点的进、回风巷中设置测风站，但要避免重复设置。 （2）测风站应设在平直的巷道中，其前后各10m范围内不得有风流分叉、断面变化、障碍物和拐弯等局部阻力。 （3）若测风站位于巷道断面不规整处，其四壁应用其它材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m。 （4）采煤工作面不设固定的测风站，但必须随工作面的推进选择支护完好、前后无局部阻力物的断面上测风。 （5）测风站内应悬挂测风记录板（牌），记录板上写明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期以及测定人等项目。2）、测风方法 （1）按风表在井巷中的移动方式划分为线路法和分格定点法两种。 线路法风表沿预定路线均匀移动，1min内走完全部路程。如图2所示： 图2线路法测风 分格定点法将整个井巷断面划分为若干大致相等的方格，使风表在每格内停留相等的时间。1min内测完全部方格。如图3所示： 图3分格定点法测风 （2）按测风员的工作姿势(测风员和井巷及风流的相对位置关系)划分为迎面法和侧身法两种。 迎面法测风员面向风流方向，手持风表，将手臂向正前方伸直进行测风。此时因测风人员立于巷道中间，阻挡了风流前进，降低了风表测得的风速。取校正系数K1.14 侧身法测风人员背向巷道壁站立，手持风表，将手臂向风流垂直方向伸直进行测风。用侧身法测风时，测风人员立于巷道内减少了通风断面，从而增大了风速，需对测风结果进行校正，其校正系数K按下式计算，即 K（S0.4）/S式中K测风校正系数；S测风站的断面积，m2； 0.4测风人员阻挡风流的断面积，m2。3）、机械翼式风表的测风步骤 （1）根据风速的高低选用相应量程的风表。 （2）测风时先将风表指针回零位，使风表迎着风流，并与风流方向垂直，不得歪斜 （3）待翼轮转动正常后，同时打开计时器的开关和秒表，在1min时间内要使风表按路线法均匀的走完全断面，然后同时关闭秒表和风表； （4）读取风表和秒表的指针指示数n、t（5）计算表速v表：v表n/tn/60m/s （6）根据风表校正曲线或下式计算真风速v真：v真abv表，m/s （7）计算平均风速v均：v均Kv真，m/s （8）计算通过巷道的风量Q：QSv均，m3/s4、机械翼式风表测风注意事项 （1）风表度盘一侧背向风流，即测风员能看到度盘；否则，风表指针会发生倒转。 （2）风表不能距人体太近，否则会引起较大的误差。（3）风表在测量路线上移动时，速度一定要均匀。（4）叶轮式风表一定要与风流方向垂直，在倾斜巷道测风时，更应注意。 （5）在同一断面测风次数不应少于3次，三次测量的结果最大误差不应超过5%。（6）风表的量程