一、 例题
例1—1 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为15℃,湿温度为14℃,求空气的相对湿度。
解:干温度计与湿温度计指示数差为
11415=-=?t ℃
查附录 得相对湿度φ=90%
例1—2 矿井总的排风量Q=4500m 3/min ,入风温度t 1=+5℃,空气相对湿度φ1=50%,排风温度t 2=+25℃,φ2=100%,试计算每天风流从矿井中带走的水蒸汽量。
解:查附录得,当t 1=+5℃时,ρS1=6.8g/ m 3 当t 2=+25℃时,ρS2=22.9g/ m 3 ∴带走的水蒸气量G 为:
G=(ρS2×100%-ρS1×50%)·Q ·24×60/1000000 =126.36T/d
例1—3 已知大气压力B=101325Pa ,相对湿度φ=80%,温度t=30℃,求湿空气的d 、ρV 、ρ、和i 。
解:根据t=30℃,查附录,得Ps=4241.7Pa ,于是 Pv=Ps=0.8×4241.7=3393.36Pa
2155.036
.339310132536
.3393622.0622.0=-?=-=Pv B Pv d kg/kg 干空气
湿空气的绝对湿度为:
0243.0)
30273(46136
.3393=+?==RvT Pv v ρkg/ m 3 湿空气的密度为:
15.1)36.3393378.0101325(30
2730034843.0=?-+=ρ kg/ m 3
湿空气的焓为:
)85.12501(01.1t d t i ++=
=1.01×30+0.2155(2501+1.85×30) =581.23 kg/kg 干空气
例1—4 矿井总回风流中的沼气含量为0.55%,总回风量为2900 m 3/min ,该矿日产量1700T ,试问该矿井的绝对沼气涌出量为多少?属于哪级沼气矿井?
解:绝对沼气涌出量Q=C ·Q ×24×60 =0.55%×2900×1440 =22968 m 3/d
相对瓦斯涌出量5.131700
22968
==q m 3/T
根据《规程》规定,该矿属于高沼气矿井。
例1—5 已知B=101325N/㎡,空气干球温度t=25℃,d=0.016 kg/kg 干空气,试用焓湿图求空气的湿球温度,露点温度和相对湿度。
解:根据B=101325N/㎡的焓湿图,找到t=25℃,d=0.016 kg/kg 干空气的状态点,得出该点的相对湿度φ=80%,根据湿球温度定义,沿着等焓线与φ=100%线相交的温度为湿球温度t 湿=22.5℃,根据干球温度定义,沿着等含湿量线与φ=100%线相交点的湿度为露点温度21.5℃。
d=16g/kg 干空气
80% 100%
25.0
t 湿 等焓线
22.5
21.5 t 露
图1
例1—6 计算某巷道中一条宽0.3m ,长200m 的排水明沟的水蒸汽蒸发量。已知水温为30℃,空气温度为20℃,空气的相对湿度75%,大气压力103896Pa ,风速为3m/s 。
解:水沟露出的水表面积为: F=0.3×200=60㎡
当温度为30℃时,水蒸汽的饱和压力为: Ps=4242Pa
空气中水蒸汽的分压力为:
Pv=Ps (20℃)=0.75×2337=1753Pa 湿交换系数为:
K 1=4.8×10-6+3.36×10-6·v=4.8×10-6+3.36×10-6×3=15.68×10-6kg/N ·S 湿交换量为:
s
kg F
P P B
K
W V S /1025.260)17534242(103896
1068.15)(96
1--?=?-?=-=
第二章 矿内风流的能量及其变化
一、例题
例
,h 5 2 h 3= h 1+ h 2=-50+10=-40mmH 2O 3)压差计5的读数h 5为相对静压: h 5= h 4-h 3=50-10=40mmH 2O
4)A 风筒风机位于左侧,进行抽出式通风 B 风筒风机位于左侧,进行压入式通风
例2-2 某通风管路如图2-2所示,已知U 型管1和2的压力值及r=1.18kg/m 3,
ht=hs+hv
由图2-2看出,压差计1、2均为负值,可判断为抽出式通风,且动压hv 永为正值,
所以根据上式可知: h 1=-30mmH 2O ,为相对全压 h 2=-35mmH 2O ,为相对静压
h 3=h 4-h 2=-30+36=6mmH 2O ,为动压
2
Pa
P P r r Z P P V g Z P V g Z P h S S S S S f 159837.128147037.30)75.1125.12(200)()
481
.975.11881.925.12(21)()()2
1
()21(02
221222202022211010111112=+=+-?+-=?-?+-+-=++-+
+=ρρρρ
例2-4 某矿井通风系统如图2-4所示,在扇风机风峒中安设静压管与地表的U 型管压差计
g
V 211111g
r v h V 222
44= s m S Q v /10990
4==
= 则:Pa h V 5.5781.9227
.111024=??=
2254)2254()(,2110=--=--=?=S S S P P h P P 因此,
5.245105.125027.1125035.123005.
57225421=?+?-?+-=-r h
例2-5 抽出式风机风峒内某断面的绝对静压为98925Pa ,地面大气压为101058Pa ,风峒内风量为3000m 3/min ,净断面积为4.2㎡,干温度28℃,湿温度21℃,问风峒内该断面上的2-5
3/14.128
15.273)
516.378352.03779.098925(484.3m kg =+??-=
速压:
Pa s
Q v hv 65.80)2
.4603000(14.121)60(2121222=??=?=?=
ρρ
相对全压:Pa h h h v s t 35.205265.802133=-=+=
绝对全压:Pa h P P v s t 65.9900565.8098925=+=+=
例2-6 某矿通风系统如图所示,各断面绝对静压P i 、风速v i 、标高Z i 和断面处空气密度ρi 见下表中,请绘制压力坡度图。
2-7 在进风井
标高:Z 1=35.50m ,Z 2=-564.50m 气温:t 1=10℃,t 2=20℃
相对湿度:φ1=70%,φ2=80% 断面平均风速:W 1=8.0m/s ,W 2=7.8m/s 试求:1~2断面间通风阻力。
解:(一)用单位质量流体能量方程计算:
(1) 求1、2断面空气密度:
查附表 得:Pa P Pa P S S 2337,
122721== ∴t
P P s +-=
15.273)
3779.0(484.3φρ
得:ρ1=1.24348kg/m 3,ρ2=1.27601kg/m 3
(2) 求?1
2
vdp 值
由热力学可知,多变过程可以概括所有的热力变化过程: 对于多变过程:
n
n
P
P 11
11
11
?
=ρρ
故:?
?--=
=12
2
2
111
2
)(1ρρρ
P P n n dp
vdp 多变指数n 可由实测值进行计算:
对于:n
n v P v P 2211?=?,取对数可得:
47.247447.2)24348.1/27601.1()
101325/108011()
lg()lg(1212≈==
=
m m P P n ρρ
(3)运用单位质量流体能量方程求阻力:
kg
J z z g W W P P n n L /1.58760081.9)8.78(21)276.18011.1234.1101325(147.247.2)
()(2
1
)(122
212121221121=?+-+--=
-+-+--=-ρρ
Pa L h 11.7282
2
12121=+?=--ρρ
(二)用单位体积流量的能量方程计算
Pa
z
g W W P P h 37.72860081.92
276
.1234.18.7276.1218243.121180*********
21
2122212222112121=??++??-??+-=???++-+-=-ρρρρ 由以上计算
可见,当空气密度变化不大时,用简化的单位体积流量的能量方程进行计算即可满足工程需要。
第三章 矿井通风阻力
一、示例
例3-1 某梯形木支架巷道,巷道长度L=200m ,断面积S=4m 2,周界U=8.3m ,巷道摩擦
阻力系数μ=0.018N ·S 2/m 4,若通过巷道的风量Q=900m 3/min ,试求其摩擦风阻和摩擦阻力。
解: 摩擦阻力 R=μ·
3S
LU
=0.018·
3
4
3
.8200? =1.466N ·S 2/m 3
巷道摩擦阻力:
h f =RQ 2 =0.466×(
60
966)2
=110.5Pa 例3-2 某矿回风巷道长L=1000m ,梯形断面S=6m 2,棚子支护,边柱厚度do=24cm ,支架
纵口径△=6,通过风量Q=40m3/s ,空气平均厚度ρm=12.54N/m 3。 求:(1)摩擦风阻R f ;(2)摩擦阻力h f ;若通过风量Q=30m 3/s ,其他条件不变化,求R f 、h f (U=4.16s ,对于△=6,do=24cm ,μ为192.1×10-4N ·S 2/m 8,S=6m 2的修正系数为0.86)
解: α=192.1 ×10-4 ×0.86=165.2×10-4 N ·S 2/m 8
摩擦风阻:R f =3LU S α=3
-466
16.4200010155.2???? =0.779 N ·S 2/m 6
摩擦阻力:h f = R f ×Q 2
=0.779×402 =1247Pa
其他条件不变时,Q=30m 3/s
R f 也不变化,因为R f 仅与巷道本身特征有关。 h f = R f ×Q 2 =0.779×302=701.1Pa
例3-3 某倾斜巷道断面形状为半圆拱,混凝土碹支护,1、2断面面积分别为
S 1=7.15m 2,S 2=7.25m 2,平均断面积S=7.2m 2,巷道端面平均周长U=10.33m ,1、2两点距离l=200m ,断面1的平均风速为V 1=5.84m/s ,空气重率分别为τ
1=11.9854N/m
3
,τ2=12.856N/m 3,用皮托管、压差计测得1、2两断面压差值
h=51Pa ,试计算1—2段巷道的摩擦风阻R f 和摩擦阻力系数α。
解: 根据倾斜压差计测阻的数据整理公式:
h r1-2=h+ρ1 V 1 2/2-ρ2 V 1 2/2
=51+
21())25
.715.784.5(81.9856.11842.581.911.98542??-?=51.63Pa 则摩擦风阻:R 1,2=h τ1-2/Q 2 =51.63/(5.84×7.15)2 =0.0296 N ·S 2/m 8
摩擦阻力系数α为:
α=
4223232-1/N 10348.533
.102002.70296.0R m S LU S ??=??=?- 例3-4 某矿通风系统如图所示,已知:R 1-2=0.186 N ·S 2/m 8 ,R 2-4=R 2-3=1.176 N ·S 2/m 8 ,Q 2-3=40m
3
/s ,Q 2-4=50m 3/s ;
试求:(1)各区段等积孔A 1-2、A 2-3、A 3-4和通风阻力h 1-2、h 2-3、h 2-4
(2)两翼等积孔A 1-2-3、A 1-2-4和通风阻力h 1-2-3和h 1-2-4 ;
(3)矿井总阻力、总风阻和总等积孔
2
解: 根据公式 A=
R
1.192
A 1-2=22
1 2.764m 1.2071.1921.192=?=-R
A 2-3=
232 1.1m 922.01.1921.192=?=-R A2-4=24
2 1.1m 922.01.1921.192
=?=-R
通风阻力:
h 1-2=R 1-2Q 1-22=0.186×(40+50)2=1506.6Pa h 2-3=R 2-3Q 2-32=1.176×
402=1881.6Pa h 2-4=R 2-4Q 2-42=1.1766×502=2940Pa
(2) h 1-2-4=R 1-2Q 1-22+R 2-4Q 2-42
=1506.6+2940 =4446.6Pa
h 1-2-3 = R 1-2Q 1-22+R 2-3Q 2-32 =1506.6+1881.6 =3388.2Pa h 1-2-3=
3213
-2Q 1.192--?h
=
2
.3388401.192?=0.82m 2
h 1-2-3=
4214
-2Q 1.192--?h
=
6
.4446501.192?=0.894m 2
(3)根据风流能量消耗平均法
h τ(Q2-3+Q2-4)=h 1-2-3+h 1-2-4Q2-4
∴h τ =
50
4050
4446.5403388.2+?+?
=3976.2Pa R=8
222/491.090
2.3976m S N Q h ?==τ A=
27.1491
.0192.11.192m R
==
例3-5 某梯形巷道的规格尺寸长1000m 下宽3m ,上宽2m ,巷道高2m ,α=0.0147 N ·S 2/m 6 ,
通过风量1200m 3/min ,该巷道的局部阻力为摩擦阻力的10%,求以下各项:
(1) 巷道的摩擦阻力、摩擦风阻、总阻力、总风阻、和总等积孔各为多少? (2) 若巷道长度为1600m ,其他条件不变,摩擦阻力为多少? (3) 若α降为0.0006 N ·S 2/m 6 ,其他条件不变,摩擦阻力为多少? (4) 若风量增加到1800m 3/min ,其他条件不变,摩擦阻力和总风阻各为多少? (5) 若巷道断面变为6m 2,其他条件不变,摩擦阻力为多少? 解:
(1) 梯形的面积S=
巷高下宽
上宽?+2
=(3+2)×1=5m 2
周界U=m 123.923225.022=++?+
摩擦风阻:
R f =
8
23
3
/073.15
123.910000147.0m S N S U
L ?=??=
??α 摩擦阻力:
h f =R f Q 2=1.073×(1200/60)2=432Pa 局部阻力:
h e τ=h f ×10%=43.2Pa 总阻力:
h τ= h f + h e τ =432+43.2=475.2Pa 总风阻:
R τ= h τ/Q 2=475.2/400=1.188 N ·S 2/m 8 总等积孔:
209.1188
.1192.1192.1m R ==
τ
(2)当L=1600m 时 h f =
Pa h f 2.6914326.11000
1600
=?=? (3)当α″=0.0006 N ·S 2/m 4 时
h f ″′=Pa h f 6.174320147.00006.0?=?=?αα (4)当Q ″=1800m3/min 时
h f ″′=Pa h Q
Q f 972432)2030
(222=?=?"'
由于R f 与风量Q 无关,因此风量的改变不会改变风阻值的大小。风阻仍为1.073 N ·S 2/m 8 。
(5)当断面变为6m2时,巷道的周界也会发生变化,因此周界变为:,19.10616.4m =
∴h f *=
Pa 39.277)301200(6
19.1010000147.02
3
=??? 第四章 矿井通风动力
一、例题
例4-1 通风系统如图所示,当扇风机停止运转,立即放下风峒中的闸门,并测得风峒中相对静压为△ h ,试证明△ h 值即等于矿井自然风压。
P 0
[证]:
态。在风峒中A
点测出的相对静压△ h 为:
△ h =P A -P o
根据流体静力学原理,可得出: P A =P o +τ1Z-τ2Z
∴ △ h= P A -Po= P o +τ1Z-τ2Z- P o =τ1Z-τ2Z
矿井自然风压:H n =τ1Z-τ2Z ∴ △ h= H n
例4-2 通风系统如图5-7,已知R 1=0.4 N ·S 2/m 8 ,R 2=0.6 N ·S 2/m 8 ,R 3=0.4 N ·S 2/m 8 ,并测
得Q o =5m 3/s ,Q 2=10m 3/s 。
试求: (1)CDA 风路、BDA 风路及CDB 风路的自然风压(不计出口动压损失)各 多少?
(2)如在BD 及AD 两段巷道中间时设密闭,隔断风流,这时分别测定各密闭两侧的静压差
是多少?
(3)如单独在AD 巷道中设密闭,测定其两侧静压差,其值是多少?
解:
(1)矿井为自然通风,CDA 风路的自然风压H n3,应等于该风路的通风阻力(不计出口动
压损失)即:H n3=R 2Q 22+R 3Q 32
=0.6×102+0.4×152=150Pa
同理,BDA 风路的自然风压H n1为:
H n1 = R 1Q 12+R 3Q 32 =0.4×52+0.4×152=100Pa CDB 风路的自然风压H n2为: H n2= R 2Q 22-R 1Q 12 =0.6×102-0.4×52=52Pa
(2)在BD 及AD 两巷道中同时设密闭后,矿内即无风流流动。
在AD 巷道中密闭(设于A 处)两侧测出的静压差△h 3,根据压力平衡原理,从CDA 回路
计算:
△h 3 =τ0(Z 1+Z 2)-(τ1Z 1+τ2Z 2)=H n3
即测出的△h ,等于CDA 风路的自然风压H n3 =150Pa 。
在BD 巷道中密闭两侧测出的静压差△h 1 ,有BCD 回路计算为: △h 1 =P D -P B P D =P B +τ0 Z 2-τ2 Z 2
△h 1 =(P B +τ0 Z 2-τ2 Z 2)-P B =τ0 Z 2-τ2 Z 2=H n2 即△h 1 等于BCD 风路的自然风压H n2 =50Pa
(3)单独在AD 巷道中设密闭时,由于在CDB 风路中有自然风压存在而有风流流动,其风量Q 2 ′可由下式计算
Q 2 ′=
31207.76
04050
m R R Hnz =?+?=+/S
因为在CD 巷道中有风流(流动方向为C →D ),即有能量损失,所以,这时在AD 巷道中密闭两侧测出的静压差△h 3 ′为:
△h 3 ′=r 0 (z 1 + z 2 )-( r 1 z 1 + r 2 z 2 )-R 2 Q 2 2 =H n3 -R 2 Q 2 2 =150-0.6×7.072 =120Pa
例4-3 某矿通风系统如图所示,各段的空气平均重率为r 0 =12.54N/m 3 ,r 1 =12.15 N/m 3 ,
r2=11.17 N/m3 ,风峒内压差数为2940Pa。3点平均速压为98Pa,扩散器出口平均速压为19.6Pa,试求:
(1)1点到3点的阻力h1-3 ;
;
(2)扇风机的全压h
扇全
(3)当P0 =101325Pa时,3点的绝对静压、相对静压、相对全压值。
o
=12.54×100+12.15×150-11.17×150
=136.5Pa
(1)h1-3 =h s –h v + h n
=2940-98+136.5
=2978.5Pa
(2)h f s = h s 2 - h v2
=2940-98
=2842Pa
h f t = h f s + h f v
= 2842+19.6
=2861.6Pa
(3)当P0 =101325Pa时
对于3点:P s = P0 –h s =101325-2940=98386Pa
h s =2940Pa
h t = h s - h v =2940-98=2842Pa
例4-4 某抽出式通风矿井如图所示,地表空气重率r0 为11.77N/m3 ,矿井内各点的空气重率为:r1 为11.77N/m3 ,r2 为11.38N/m3 ,r3 为11.18N/m3 ,z1 =100m,z2 =200m,风机房内压差
计的静压读值为981Pa ,矿井风量为50m/S ,风峒断面为5m 2 ,
试求:
(1) 自然通风压力为若干? (2) 主扇静风压为若干? (3) 全矿通风阻力为若干? (4) 矿井等积孔为若干?
Z
解:(1)h n = r 0 (z 2 – z 1 )+
24311
22
2r r z r r z +-+ =11.77×100+(11.77+11.38)×100/2-(11.38+11.18)×200/2 =78.5Pa
(2)h f s = h s4 - h v4
=981-244)(2S Q g r =981-10082
.9218
.11??
=924Pa (3)h 1-4 =h f s + h n =924+78.5 =1002.5Pa
(4)A=1.192Q 矿/矿h
=1.192×50/5
.1002 =1.88m 2
例 4-5 抽出式通风矿井,主扇的进风口(风峒)断面积为4m 2 ,出风口(扩散器出口)断面积为 5 m 2 ,在进风口测的相对静压为1764Pa ,通过扇风机的风量为50m 3 /s ,空气重率为
12.05N/m3 ,试求抽出式主扇的全压。静压。速增值。如改为压入式,测的出风口(风峒)的相对静压为1862Pa,通过主扇的风量为40 m3 /s,其余条件不变,问这时压入式主扇的全压。静压和速增值又是多少?
解:抽出式:h s =1764Pa ,Q=50 m3 /s ,r=12.05 N/m3 ,
v1 =50/4=12.5m/s,v2 =50/5=10m/s
h
v 1 =Pa g
rv
96
.
95
82
.9
2
5.
12
05
.
12
2
2
2
1=
?
?
=
h
v 2=Pa g
rv
42
.
61
82
.9
2
10
05
.
12
2
2
2
2=
?
?
=
h
f s = h
s
- h
v 1
=1764-95.96=1668Pa
h f v = h
v 2
=61.42Pa
h f t = h
f s
+ h
f v
=1668+61.42=1729.42Pa
压入式:v
1 =40/4=10m/s,v
2
=40/5=8m/s
h v 1 =Pa g
rv
42
.
61
82
.9
2
10
05
.
12
2
2
2
1=
?
?
=
h v 2=Pa g
rv
3.
39
82
.9
2
8
05
.
12
2
2
2
2=
?
?
=
h
s 1
=1862Pa
h f s = h
s 1
=1862Pa
h f v = h v 1 =61.42Pa
h f t = h
f s
+ h
f v
=1923.42Pa
例4-6矿井通风系统如图所示,已知巷道风阻R1=0.4N·S2/m8 ,R2=0.3N·S2/m8 ,扇风机Ⅰ的特性曲线见下图中曲线Ⅰ,当要求巷道1的风量Q1 =30m3/s时,求扇风机Ⅰ的工况及巷道2的风阻应为多少?
2
解 :1)在下图中作风
阻曲线R 1、R 3。
2)将扇风机Ⅰ与风阻R 3按照“风量相等,风压相减”原则串联合成得风机曲线Ⅰ′。 3)作Q 1 =30m 3/s 等风量线与R 1曲线交于1点,得h 1=36mmH 2O 。
4)由于1,2风路为并联,风机曲线Ⅰ′提供的风压应与1,2风路的通风阻力相等。即:H Ⅰ ′=h 1=h 2=36mmH 2O
作H Ⅰ ′=36mmH 2O 的等风压线交于曲线Ⅰ′上2点,得Q Ⅰ = Q Ⅰ ′=48m 3/s ,由2点作等风量线与曲线Ⅰ交于3点,3点为扇风机Ⅰ的工况点,扇风机Ⅰ的风量Q Ⅰ =48 m 3/s ,风压H 1=81mmH 2O 。
5)巷道2的风阻计算为: Q 2= Q Ⅰ- Q 1 =48-30=18m 3/s h 2=h 1=30mmH 2O=353.16Pa
R 2=h 2/Q 22=353.16/182=1.09 N ·
S 2/m 8
40206080
5.20.10.415.716
0'3=???
? ??+=???
?
?
?
+
=R R Q Q m 3/s 通过风门的短路风量:
0.55.25.73'6=-=-=Q Q Q m 3
/s
例5-3通风网路如图所示,已知各巷道阻力h 1=13,h 2=8,h 4=6,h 5=4,h 6=5mmH 2O,方向
已在图上标注,求巷道7、3、8之间风流方向及阻力。
解:设巷道3的风流方向为 B D h 3+h 5-h 4=0
h 3=h 4-h 5=6-4=2mmH 2O
∴巷道
3的风流方向为B D 。
设巷道7的风流方向为E D ,对AEDB 回路 h 1+h 7-h 3-h 2=0
h 7=h 3+h 2-h 1=8+2-13=-3mmH 2O
∴巷道7的风流方向与所设相反,为 D E 。 设巷道8的风流方向为E F ,对EFCD 回路 h 8-h 6-h 5+h 7=0
h 8=h 6+h 5-h 7=5+4-3=6mmH 2O
∴巷道8的风流方向为E F 。
例5-4
R 3=2.1N.S 2/m 8,R 4=0.5N.S 2/m 8,AB 试:1)A 、B 间总风阻;2)各巷道风量。 解:1)
885
.17
.118.011112
112=+=
+
=R R R
281.0885.112
12=???
??=∴R N.S 2/m 8,
821
.1281
.05.011.21
1
1112
43=++
=
++=R R R R AB
301.0821.112
=??
?
??=∴AB R N.S 2/m 8,
2)301.0500==AB AB AB R h Q =40.76m 3/s
()44.156398.1176.401124
33=+=????
??+=R R Q Q AB
m 3/s 32.2513124124=????
??+=R R Q Q AB m 3/s ()
3.108.07.1132.25112124
2=+=???
?
?
?+=R R Q Q m 3/s Q 1=Q 124-Q 2=25.32-10.3=15.02m 3/s
例5-5通风网络如图所示,已知巷道R 2=0.5N.S 2/m 8,R 3=0.1N.S 2/m 8,R 4=3.0N.S 2Q 0=30m 3/s 解:方法Ⅰ:首先判断BC 的风流方向:
85
.00.421==R R 333.00
.31.043==R R 因:
4
3
21R R R R ?故巷道BC 的风流方向为 C B
h 1=h 3+h 5?()2552543211Q R Q Q R Q R ++=
h 4=h 5+h 2?()2552512244Q R Q Q R Q R ++= 以25Q 除以上式两式得:
52
54525111R Q Q R Q Q R +???? ?
?+=???? ?? 52
51525441R Q Q R Q Q R +???? ?
?+=???? ?? 设:51Q Q x =,54Q Q
y =代入,整理为:
x =y =
式 x 5Q 4Q 1Q Q 2Q 3=Q 0-Q 1=30-10=20m 3/s
据式h=RQ 2可求得各巷道的阻力h 1=400,h 2=145,h 3=400,h 4=500,h 5=352Pa 通风网络的总阻力: h 0=h 1+h 2=400+145=545Pa
方法Ⅱ,上述(A),(B)可用迭代法求解: 设:
325.10
.40.715'===
R R x 将x ’值代入式(B):
()8.10
.30.7325.115.02
'=++=y
将y ’代入式(A)
()4.140
.07.08.116.02
'
'=++=x
将''x 代入式(B)
()81.10
.30.74.115.02
'
'=++=y
因
'y 与''y 足够接近,故可取x=1.4,y=1.81,再按方法Ⅰ的计算过程,由x ,y 可求得各巷道的风量和风压。
第六章 采区通风
一、例题:
例6—1 某综采工作面长150m ,日产2000吨,该工作面相对沼气涌出量为3.5m 3/T ,工作面人数为45人,两端开机窝所需消耗炸药量为7kg ,工作面温度为21℃,采高2.5m 支撑掩护式支架,试问该工作面应供多少风量?
解:根据回采面所需风量的计算要求: (1)按沼气或二氧化碳涌出量计算:
)100
1
/(144C Q K Q CH CH -=
式中:4CH K — 沼气涌出不均衡系数,取1.35;
4CH Q — 绝对沼气涌出量,m 3/min ;
min /861.460
242000
5.3)6024/(344m T Q Q TCH CH =??=
??=
1C — 入风流中沼气浓度,不得大于0.5%,该处取为零。 m in /656100861.435.1 3m Q =??=∴
(2)按炸药量计算:
m in /175725253m A Q =?==
式中:25— 以炸药量(kg )为计算单位的供风标准,m 3
/min ·kg ;
A — 一次爆破所用的最大炸药量,kg 。 (3)按人数计算:
min
/180 454 43m N Q ≥?≥≥
式中:4— 每人每分钟应供给的最小风量,m 3
/min ·人;
N — 工作面同时工作的最多人数。 (4)按工作面气温计算
根据风速与气温对良好气候条件的关系
取
min
/56959.725.16060/25.13m S V Q s
m V =??=??==
式中:S — 工作面断面积,m 2
。
对于支撑掩护式支架,其断面可按以下近似式计算:
259.7)3.05.2(45.3)3.0(45.3m M S =-?=-=
式中:M — 采高,m 。
(5)低沼气矿井综采工作面所需风量经验计算式计算: 4321200K K K K Q ????= 式中:K 1— 采高系数,对于采高大于2m ,取
88.13.01=+=M K
K 2— 工作面长度系数,L=150m