矿井通风阻力测定培训

2026/06/17矿井通风阻力测定培训汇报人：安全技术培训部目录通风阻力测定基础测定方法与原理测定仪器与操作现场测定实施流程数据处理与结果分析常见问题与安全注意事项010203040506通风阻力测定基础01矿井通风阻力概述核心关系：阻力大小直接影响通风机工况、风量分配与系统能耗，是矿井通风管理的基石摩擦阻力80%–90%占矿井总阻力比例空气沿井巷壁面流动产生的沿程阻力通风能耗的主要来源局部阻力巷道转弯、分叉、断面突变处产生流速和方向急剧变化产生的附加阻力正面阻力风流绕过井巷中障碍物时产生典型障碍：矿车、风门、管线通风阻力测定的意义与法规要求测定意义法规要求掌握矿井通风系统阻力分布识别高阻段与瓶颈巷道为通风系统优化改造提供数据依据风机选型与工况调节的科学支撑验证通风设计合理性保障安全生产合规《煤矿安全规程》规定矿井必须定期进行通风阻力测定生产矿井每3年至少测定1次全矿井通风阻力定期监测系统重大变化时必须重新测定矿井通风系统变更后的强制要求测定结果应编制专题报告存档备查，确保可追溯通风阻力基本定律摩擦阻力定律hf=Rf·Q2hf—摩擦阻力（Pa）Rf—摩擦风阻（N·s2/m8）Q—风量（m3/s）局部阻力定律hj=ξ·ρ·v2/2ξ—局部阻力系数ρ—空气密度v—风流速度摩擦风阻公式Rf=α·L·U/S3α—摩擦阻力系数L—巷道长度U—周长S—断面积矿井总阻力hR=hf+hj总风阻R=hR/Q2测定方法与原理02压差测定法原理测定原理适用场景皮托管设置读取静压差ΔPs伯努利方程计算坡度变化大精确测定巷道坡度变化大、需精确测定某段阻力的场合伯努利方程hR1-2

=(P1

-P2)+(ρ1v12/2-ρ2v22/2)+(ρ1gZ1

-ρ2gZ2)静压差动压差位压差公式解读即：静压差+动压差+位压差=两点间通风阻力静压差两测点间的压力差(P1-P2)动压差风速与密度引起的动能差(ρv2/2)位压差标高差引起的势能差(ρgZ)气压计测定法原理两种实施方式适用场景测定路线长测点多无法铺设胶管适用于长距离测定的矿井通风阻力测量气压计法测定原理1精密气压计测绝对静压依次测量各测点的绝对大气压值2同步测密度与风速通过温度、湿度、气压计算空气密度，同时测定风速3代入伯努利方程逐段计算逐段计算相邻两点间的通风阻力基点法井口设基点气压计持续监测消除大气压变化影响精度较高逐点法单台气压计逐点移动测量操作简便受大气压波动影响，适用短时间测定两种方法对比与选择对比项目压差法气压计法测定精度高，误差可控制在5%以内较低，受大气压波动影响操作难度较高，需铺设胶管连接较低，单人可操作适用距离短中距离（单段≤2000m）长距离，全矿井均可人员配置至少3–4人配合2–3人即可设备要求压差计、皮托管、胶管精密气压计、风速仪主要限制胶管铺设受限，巷道条件要求高需同步监测大气压变化选择原则关键巷道和精度要求高的区段优先用压差法全矿井大范围测定用气压计法实际工作中常两种方法结合使用测定仪器与操作03压差计与皮托管U型压差计结构简单，读数直观，精度较低，适合粗略测量单管倾斜压差计通过倾斜放大提高读数精度，矿井测定常用数字微压计直接数字显示，精度可达0.1Pa，操作便捷，目前主流选择皮托管操作要点全压管口正对风流方向，静压管口垂直于风流方向安装时需确保管口轴线与风流方向平行，偏差不超过5度测定前检查管路是否畅通、有无堵塞压差计操作要点使用前必须调零校准胶管连接须密封无泄漏，管内无积水读数时待数值稳定后记录，避免风流脉动干扰精密气压计电子气压计便携测量现场作业数字显示，分辨率0.1hPa，内置温度补偿，携带方便振筒式气压计精度高、稳定性好，适合基点法长时间连续监测基准监测连续记录使用要点开机后预热稳定（一般5–10分钟）再读数测量时避免仪器受热源、风流的直接干扰每次读数前检查电池电量，低电量影响精度定期送检校准，校准周期不超过1年基点法操作1井口基点气压计每5分钟记录1次读数2井下气压计到达测点后，待读数稳定再记录3记录时间精确到分钟，便于与基点数据对应修正风速仪与温湿度计机械风表叶轮式或杯式，需人工计时计数，适合中低风速热式风速仪响应快、量程宽，可测0.1–30m/s，精度高超声波风速仪无活动部件，长期稳定性好，适合固定监测风速测定要求巷道断面风速分布不均匀，必须采用"线路法"或"分格法"测量断面平均风速每个测点至少重复测定3次，取平均值风表需定期校准，校准曲线随仪器使用温湿度计用于测定各测点空气温度和相对湿度配合气压数据计算空气密度：ρ=0.003484P/T（P为气压，T为绝对温度）测定时仪器应在巷道中心稳定放置2–3分钟再读数辅助工具与材料胶管与连接件规格参数内径4–6mm的软质胶管，长度根据测点间距确定材质要求须耐压、柔软、不易折断，使用前逐段检查气密性连接件三通、接头等须匹配紧密，防止漏气通信设备防爆对讲机井下使用防爆型对讲机，确保两测点间实时联络同步操作压差法测定时，起止点需同步操作，通信畅通是前提实时联络是测定成功的关键保障记录工具防水记录套装防水记录本、铅笔（井下禁用钢笔和电子设备记录时）预制表格含测点编号、时间、压差、风速、温湿度等栏目井下禁用钢笔和电子设备记录安全装备常规下井装备作业纪律安全红线：严禁单独作业自救器、矿灯、瓦斯检测仪等必须佩戴齐全测定人员严禁单独作业现场测定实施流程04测定前准备工作收集图纸资料收集矿井通风系统图、巷道布置图、标高资料确定路线测点确定测定路线和测点位置，在图纸上标注编号编制测定方案编制测定方案，明确人员分工与时间安排断面规整支护完好测点应选在巷道断面规整、支护完好处，避开转弯和分叉间距200–500m相邻测点间距根据巷道条件和测定方法确定，一般200–500m局部阻力点前后在风门、风桥、变径段等局部阻力点前后各设一个测点风流方向编号测点编号沿风流方向依次排列，避免混淆清点仪器校准清点全部仪器设备，检查完好性和校准状态胶管电池表格准备足够长度的胶管、备用电池、记录表格提前下井排查提前下井检查测点巷道条件，排除安全隐患测定路线规划沿矿井主要进风路线和回风路线各测定一条确保通风系统双向气流特征完整采集优先选择风量最大、阻力最具代表性的路线关键路径数据决定系统整体评估准确性覆盖关键区段：进风井、主要进风巷、采区、回风巷、回风井全链条节点确保无盲区遗漏路线规划要点总阻力占比≥90%：测定路线总阻力应占矿井总阻力的90%以上避开不稳定区：避免在风量不稳定区域（如调节风窗附近）设测点分区分时段：大型矿井可分区域、分时段测定，但需保证系统工况一致典型路线示例副井口井底车场主要运输大巷采区进风巷工作面进风巷工作面回风巷采区回风巷总回风巷风井风硐进风段用风点回风段压差法现场操作步骤1步骤一：布设测点在1号测点安装皮托管，管口正对风流，固定牢靠在2号测点同样安装皮托管，确保方向正确2步骤二：铺设胶管将胶管从1号测点引至2号测点，沿巷道壁面铺设胶管不得折弯、受压或浸水，每隔一定距离固定3步骤三：连接与检查两端胶管分别连接皮托管和压差计的对应接口检查全部连接处气密性，挤压胶管观察压差计有无响应4步骤四：读数记录两测点人员通过对讲机确认准备就绪待压差计读数稳定后，同时记录压差值、风速、温湿度和时间重复测定3次，取平均值气压计法现场操作步骤强调同步对应，确保数据可比性突出效率要求，快速完成测量强调操作规范，确保数据准确基点法操作流程井口设基点：放置1台气压计持续监测，每5分钟记录1次读数井下逐点测定：携带气压计沿预定路线依次到达各测点每到1个测点：记录绝对气压、风速、温度、湿度和精确时间读数时间对应：与基点记录时间对应，用于修正大气压变化逐点法操作流程从1号测点开始：记录气压及辅助参数依次移动至下一测点：重复测量操作全程缩短测定时间：减少大气压波动影响关键注意事项移动过程：避免仪器剧烈震动到达测点后：等待2–3分钟使仪器适应环境测定期间：保持矿井通风系统工况稳定，不得随意调节风门或风机测定记录规范所有数据必须现场实时记录，严禁事后凭记忆补填记录字迹清晰，修改处须划线标注并签名确认每个测点的记录必须包含完整信息，不得遗漏标准记录内容记录项目具体内容测点编号按路线顺序编号，与图纸一致测定时间精确到分钟巷道参数断面形状、面积、周长、长度、支护方式压力数据压差值或绝对气压值风速数据断面平均风速及测定方法环境参数温度、湿度、标高备注信息巷道异常情况、设备状态等数据处理与结果分析05原始数据整理与校核检查记录完整性检查所有记录是否完整，有无缺项、漏项核对异常数据核对同一测点多次测定值，剔除异常数据录入与二次核对将现场记录数据录入计算表格，二次核对录入准确性闭合差校核≤5%沿闭合路线测定的阻力之和应趋近于零，闭合差不应超过总阻力的5%风量平衡校核≤5%汇合点各分支风量之和应等于总风量，误差不超过5%阻力平衡校核≤5%并联风路各分支阻力应相等，偏差不超过5%超差数据须重测超出允许误差范围的数据须分析原因，必要时重测禁止随意舍弃数据不得随意舍弃数据，舍弃须注明原因并保留原始记录空气密度与风量计算空气密度计算ρ=0.003484×P/TP为测点绝对气压（Pa）T为绝对温度（K），T=273.15+t含湿修正：ρ=0.003484×(P-0.3779×φ×Ps)/Tφ为相对湿度，Ps为饱和水蒸气压风量计算Q=v×Sv为断面平均风速（m/s）S为巷道断面积（m2）断面积测量方法•规则断面：用几何公式计算•不规则断面：用分块近似法动压计算Pd

=ρ×v2

/2ρ为空气密度（kg/m3）v为断面平均风速（m/s）用于伯努利方程中动压差项的计算通风阻力计算压差法hR1-2=ΔP压差计+(ρ1v12/2-ρ2v22/2)直接读取的压差值经动压差修正后即为两点间阻力气压计法完整公式hR1-2=(P1-P2)+(ρ1v12/2-ρ2v22/2)+ρmg(Z1-Z2)基点法修正P修正=P实测-(P基点,t-P基点,0)参数说明ρm为两测点空气平均密度，Z为标高风阻与等积孔风阻R=hR/Q2等积孔A=1.1896×Q/√hR等积孔越大通风越容易A>2通风容易1<A≤2中等A≤1困难阻力分布分析与系统评价设计值对比偏差超10%需分析原因等积孔评价A>2容易/1<A<2中等/A<1困难风机工况点与设计工况点对比评估效率节能潜力评估系统合理性与优化空间成果输出清单阻力分布图风阻汇总表等积孔计算结果优化建议测定报告断面过小巷道失修堆积物阻塞风门漏风常见问题与安全注意事项06测定常见问题与处理压差计读数漂移检查胶管是否漏气或堵塞，重新调零气压计读数跳变远离热源和风口，等待仪器稳定风速仪反应迟钝检查传感器是否积尘，更换电池胶管进水导致压差异常排出管内积水，重新连接皮托管方向偏斜导致读数偏差重新调整安装方向测点位置选择不当避开涡流区，选择风流稳定段闭合差超限优先检查高阻段数据，必要时重测风量不平衡检查测点附近是否有漏风或盲巷阻力异常偏高核实巷道参数测量是否准确，断面是否实测测定误差来源与控制误差类型产生原因控制措施仪器误差仪器未校准、精度不足定期校准，选用合适量程和精度读数误差人为读数偏差、读数时机不当多次读数取平均，稳定后读数环境误差大气压波动、温度变化基点法修正，缩短测定时间方法误差测点布置不合理、断面测量不准严格按规范布点，实测断面操作误差胶管漏气、皮托管偏斜操作前检查，安装后复核≤5%压差法测定综合误差≤10%气压计法测定综合误差≤5%闭合路线闭合差测定安全注意事项安全培训合格所有测定人员必须经过安全培训