矿井总风阻与矿井等积孔

第三节矿井总风阻与矿井等积孔一、矿井通风阻力定律和全部的局部阻力之和。即：hh阻= 摩

hLU

，Pa局

〔3-19〕h

S3

Q2和 h局＝2S2 以及h摩=RQ2h局＝RQ2代入上式得到：LUQ2

Q2R

Q2R

Q2

R〕Q2h阻＝〔3-20〕

S3R R〕

2S2 摩 局 摩 局

摩 局，得到：h阻＝RQ2，Pa 〔3-21〕式中 R——井巷风阻，Kg/m7或Ns2

/m8R反映井巷的固有特性。当通过井巷的风量肯定时，井巷通风阻力与风阻成正比，指标。R的一次方成正比，同样可以得到层流状态下的通风阻力定律：h阻＝RQ，Pa 〔3-22〕1～2之间，从而得到一般通风阻力定律h阻＝RQn，Pa 〔3-23〕风阻力定律，所以紊流通风阻力定律h阻＝RQ2是通风学中应用最广泛、最重要的通风定律。R值肯定时，用横坐标表示井巷通过的风量Qi，用纵坐标表示通风阻力hi，将风量与对应的阻力〔Qihi〕绘制于平面坐标系中得到一条二次抛物线如图〔3-7〕所示，这条困难。反之，曲线越缓，通风越简洁。3-7井巷阻力特性曲线解曲线的意义，把握其绘制方法。二、矿井总风阻总风阻值可以通过网路解算得到〔第五章介绍。它和矿井总阻力、矿井总风量的关系是：hR 矿，矿 Q2矿

〔3-24)式中 R矿——矿井总风阻，Kg/m7或Ns2

/m8是衡量一个矿井通风安全治理水平的重要尺度。h矿——矿井总阻力，Pa对于单一进风井和单一出风井，其值等于从进风井到主要通风机入口，按和来确定的。Q矿——矿井总风量，m3/s。三、矿井等积孔想孔的面积就叫做矿井等积孔。〔p1－p2=h〕A值就是该矿井的等积孔。现用能量AQh之间的关系。图3-8 等积孔在薄壁左侧距孔口A足够远处〔风速v

0)取断面I－I，其静压为p1,在孔1II－II〔A〕p2，风速v为I－I、II－II断面的能量方程式为：1v2 v2p1-〔p2 2 2 ，pa 〔3-25〕由于 p1-p2=h,pa 〔3-26〕v2所以 h= 2 ，pa 〔3-27〕由此得:

v 2h ，m/s 〔3-28〕AA之比称为收缩系数，由水力 vQ Q ,整理得：

＝0.65A＝0.65A,则该处的风速A Q0.65 2h ，m2

A 0.65A 代入上式，〔3-29)假设矿井空气密度为标准空气密度，即1.2Kg/m3时，则得：hA1.19Qh将hRQ2代入公式〔3-30〕中，得：1.19

，m2 〔3-30〕RAR,m2 〔3-31〕公式〔3-30〕和〔3-31〕就是矿井等积孔的计算公式，它适用于任何井巷。公式说明，假设矿井的通风阻力h一样，等积孔A大的矿井，风量Q必大，表示通风简洁；等积孔A小的矿井，风量Q必小，表示通风困难。所以，矿井等积〔3-31〕AR的平方根成反比，即井巷或矿井的风阻越小时，等积孔A以，依据矿井总风阻和矿井等积孔，通常把矿井通风难易程度分为三级，如表3-1所示。3-1矿井通风难易程度的分级标准大阻力矿困难＞1.42＜1中阻力矿中等1.42～0.351～2小阻力矿容易＜0.35＞2通风阻力等级通风难易程度R〔Ns2/m8通风阻力等级通风难易程度R〔Ns2/m8〕A〔m2)低瓦斯矿井高瓦斯矿井〔Mt/a低瓦斯矿井高瓦斯矿井〔Mt/a〕A的最小值〔m2〕R 的最大值A的最R 的最大值附注〔Ns2/m8〕小值〔Ns2/m8〕〔m2〕0.11.01.421.01.42外部漏风允0.21.50.632.00.3510％时，A0.31.50.632.00.35的最小值减0.452.00.353.00.165%,R的最大0.62.00.353.00.16值加10％；0.92.00.354.00.09外部漏风允1.22.50.235.00.0615％时，A1.82.50.236.00.04的最小值减2.42.50.237.00.0310％，R的最3.02.50.237.00.0320％，即为矿井A的最小值，R的最大值。只能计算单台通风机工作时的矿要通风机风路上的风量之和，代入公式〔3-30〕即：hQ hQhQ hQhQ hQ总总 1 1 2 2 3 3 n n i

〔3-32〕h hQ/Q总 i i

〔3-33〕

Q QQ总 1 2Qh总总h总

Q Q3 Q

QiQ3/2i〔hQ