局部通风阻力计算

矿井局部通风机选型计算（详细计算方法介绍）仅供从事煤矿行业技术人员参考使用，并结合各自矿井相关参数，进行计算。

局部通风机选型一、风量计算1.按瓦斯涌出量计算：根据进风立井揭4#煤实测瓦斯涌出量为0.4 m3/min 进行计算，其公式如下：Q 掘=100×QCH4×K=100×0.4×2= 80m3/min其中：Q-掘进工作面需风量，k-掘进工作面的通风系数，取2，QCH4-掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min 。

2． 按炸药量计算需风量：min /2661.14104847.266.030/8.7t 8.733223222m P L KAS Q =⨯⨯⨯=•=炸式中 Q 炸 ——按爆破炸药量计算的工作需风量，m3/min;t ——通风时间，取t=30min ;A —— 一次爆破最大炸药量，kg;S ——巷道断面，m 2;L---掘进巷道通风长度；P ——局部通风机吸入风量和掘进工作面风筒出口风量比，取P=1.1；k---井筒淋水修正系数,取0.6；3． 按最多工作人数计算Q 掘=4×N=4×50=200m 3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m 3/min ；N —掘进工作面同时工作的最多人数，取交接班时50人；4—每人供给的最小风量，m 3/min 。

4． 按最低风速进行计算：Q 掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m3/min ；Vmin —最低风速，按煤巷掘进工作面进行计算取0.25m/s ；Smax —巷道最大断面，考虑到进风大巷联络巷配风量，断面计算取22+（22/2）=33m 2。

根据计算取以上1、2、3、4式中最大值进行计算，即：594m 3/min 。

二、 局扇选型计算1.通风阻力计算：由于该通风系统为非负压通风，通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和。

主平硐局部通风机的选型一、主平硐掘进工作面风量计算：掘进工作面实际需要风量，根据同时工作的最多人数，矿井瓦斯、二氧化碳涌出量，炸药消耗量等因素分别计算，并选取其中最大值。

1）按工作人员数量计算：Q=4×nk式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；4——每人每分钟应供给的最低风量，m3／ min； n——掘进工作面同时工作的最多人数，n=39； k——风量备用系数，取1.2-1.25经计算：掘进工作面实际需要风量195m3／min。

2）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q=100×q×k式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；100——单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过0.8%的换算值；q——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，0.3m3／min；k——掘进工作面因瓦斯涌出不均衡系数，取1.5经计算：掘进工作面实际需要风量70.31m3／min。

3）按炸药使用量计算：Q=25×A/15式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；25——每千克炸药爆炸不低于25m3的配风量；A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量，A=83.1kg。

15——15分钟稀释爆破产生的有害气体；经计算：掘进工作面实际需要风量138.5m3／min。

根据以上计算掘进工作面最大实际需要风量195m3／min。

4）按风速验算根据《煤矿安全规程》规定，岩巷掘进工作面最低风速0.15m/s，最高风速4m/s的要求进行验算。

即掘进工作面风量应满足：0.15×S j≤Q掘≤4×S j则：最低风速验算：0.15×Sj＝0.15×17.3＝2.595(m3/s)=155.7(m3/min)＜Q掘；最高风速验算：4×Sj＝4×17.3＝69.2(m3/s)=4152(m3/min)＞Q掘；式中：S j——掘进工作面巷道断面，取17.3m2。

矿井通风参数计算手册2008年5月5日前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中，经常需要进行一些计算，计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料，由于资料少，给工作带来不便，为加强通风管理工作，增强“一通三防”理论水平，提高工作效率；根据现场部分技术管理人员提出的要求，结合日常工作需要，参考了《采矿设计手册》，《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》，矿井通风与安全，煤矿安全读本等资料，编写了通风计算手册，以便于通风技术管理人员查阅参考，由于时间伧促，错误之处在所难免，请各位给预批评指证。

2008年5月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式 1、空气比重（密度） ρ A ： 当空气湿度大于60%时ρ=0. 461TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ=0. 465T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（mmHg ） B ： 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3) P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（pa ） 2、井巷断面（S ） A ：梯形及矩形断面 S=H ×b (m 2) B ：三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2) C ：半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2) 式中H 巷道净高（m ）b 梯形、矩形为巷道中宽，拱形为巷宽（m ） h 拱基高（m ） 3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数（梯形4.16，三心拱4.10，半圆形3.84，圆形3.54）4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 （m/s ） S~巷道断面，m 2 5、动压h 动=g V 22ρ （mmH 2O ） ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速（m/s ） g~ 重力加速度 （m/s 2） 6、巷道风阻 R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻 R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪) R 100~百米风阻 (千缪) L 1-2~ 任意两点间间距 （m ） Q 1-2~任意两点间的巷道风量，m 3/s 7、通风阻力 A ：压差计法 h 1~2=K ×h 读（gv 221ρ1—gv 222ρ2）B ： 气压计法h 1~2=K （h 1-h 2）+(z 1-z 2) ρ+（gv 221ρ1—gv 222ρ2）8、自然风压h=z （ρ进—ρ回）A ： ρ均=nn∑1ρB ：ρ均=∑∑inZ Z 1ρ9、井巷通风阻力（1）摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻，kg/m 7U~巷道周边长，m S~巷道断面积，m 2 （2）摩察阻力 h f =RQ 2=3S LUα Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2o Q~巷道风量，m 3/s R~巷道风阻，kg/m 7 L~ 巷道长度，m U~巷道周边长，m S~巷道断面积，m 2二、通风报表常用计算公式 1、矿井等积孔 A=1.19hQA~矿井等积孔，m Q~主扇风量，m 3/s H~主扇负压，Pa A=0.38hQA~矿井等积孔，m Q~主扇风量，m 3/s H~主扇负压，mmh 2o 多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==n i ini iRiQQ h11A=1.19Rmh Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压， Pa h Ri ~单台风机的负压，mmh 2o （Pa ） Q i ~单台风机的风量，m 3/s 2、扇风机参数的计算 （1）扇风机实际功率 Nc=1000hQ ∙ Nc~扇风机的实际功率，KW h~通风机的负压， Pa Q~通风机的风量，m 3/sη=NNc×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算) Nc~风机实际功率, KW N~风机轴功率, KW η风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点）实际风量总和，按下式计算Q 有效=iQ∑采+iQ∑掘+iQ∑硐+iQ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比（C ）按下式进行计算C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量 5、外部漏率A ：外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和，可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得，按下式计算Q 外漏=iQ∑通-iQ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量iQ∑通~各台主要通风机的风量总和 iQ∑总回~各台主要通风机总回风量之和B ：矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比，按下式进行计算L=100⨯∑iQQ 通外漏%L ~矿井外部漏风率 6、巷道失修率 A ：一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率，% L 失 ~失修巷道长度，m L 总 ~矿井巷道总长度，m B ：严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率，% L 严重 ~失修巷道长度，m L 总 ~矿井巷道总长度，m 三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算，并取其中最大值 （1）按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数，人 K 矿通 矿井通风系数，1.2~1.25（2）按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算 Q 矿井=（∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q）K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和，m 3/min ∑掘Q ~ 掘进工作面实际需要风量总和，m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和，m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和，m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量，应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算：∑采Q =∑=ni iQ1采+∑=ni iQ1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量，m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量，m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算： （1）按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量，m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数， 机采K采通=1.2~1.6，炮采K采通=1.4~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按工作面温度计算Q采i=60×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数，人Q采=60×V采×S采V采i~第i个工作面风速，m/sS采i~第i个工作面平均断面，m2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)（3）按工作面人数计算Q采i=4×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数，人（4）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为：Q min≥15×S采i m3/min （V=0.25 m/s）Q min—采煤工作面最低风速时需要风量，m3/minS采i~第i个工作面平均断面，m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量，m3/min（V=4 m/s）S采i~第i个工作面平均断面，m23、掘进工作面风量按以下方法计算：（1）按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量，m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数，机掘K掘通=1.5~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按炸药计算Q掘i=25×A i m3/min（3）按局部通风机实际风量计算 Q 掘i =Q 局机i ×I i m 3/minI i —第i 个工作面同时工作的局部通风机台数，台 （4）按工作面人数计算 Q 掘i =4×N i m 3/minN i —第i 个掘进工作面同时工作的最多人数，人 （5）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为： 各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min （V=0.15 m/s ） 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min （V=0.25 m/s ） Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面，m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面，m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量，m 3/min （V=4 m/s ） 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面，m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni iQ1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量，m 3/min （1） 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ，m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量，m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率，KWt ∆ ~ 机电硐室进、回风的气温差，℃θ ~机电硐室发热系数，根据实际考察或（空压机0.20~0.23, 水泵房0.02~0.04）31．005 ~空气定压比热容，kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算，并取其中大值 Q 其它=∑=ni iQ1其它（1）Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量，m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量，m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数， 机掘K 掘通=1.2~1.3（2）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为： 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min （V=0.15 m/s ） S 其它i ~第i 个其它巷道断面，m 2四、通风网路解算1、风流流动的基本定律（1）风量平衡定律：网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。

通风管道阻力计算风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。

一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算：ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改写为：ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速，m/s;ρ————空气的密度，Kg/m3;l ————风管长度，mRs————风管的水力半径，m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积，m2；P————湿周，在通风、空调系统中既为风管的周长，m；D————圆形风管直径，m。

矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的，为利用该图进行矩形风管计算，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即折算成当量直径。

再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。

当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种；流速当量直径：Dv=2ab/(a+b)流量当量直径：DL=1.3（ab）0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是，应注意其对应关系：采用流速当量直径时，必须用矩形中的空气流速去查出阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。

二、局部阻力当空气流动断面变化的管件（如各种变径管、风管进出口、阀门）、流向变化的管件（弯头）流量变化的管件（如三通、四通、风管的侧面送、排风口）都会产生局部阻力。

局部阻力按下式计算：Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。

局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例，在设计时应加以注意，为了减小局部阻力，通常采用以下措施：1. 弯头布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。

通风阻力计算公式汇总通风阻力是流体在通过管道或设备时所经受的阻力。

在工程中，通风阻力的计算对于设计和优化通风系统至关重要。

下面是一些常用的通风阻力计算公式的汇总：1.管道阻力公式：管道阻力是通风系统中一个重要的组成部分。

下面是几种常见的管道阻力计算公式：-法氏方程公式：ΔP=(η*L/D)*(V^2/2g)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.02-0.05），L是管道长度，D是管道直径，V是流速，g是重力加速度。

-白寇厄尔公式：ΔP=η*(ρ*L/D)*(V^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。

-弗里若克公式：ΔP=η1*(ρ1*L1/D1)*(V1^2/2)+η2*(ρ2*L2/D2)*(V2^2/2)+...+ηn*(ρn*Ln/Dn)*(Vn^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。

以上公式可以根据具体问题中的参数进行计算，得到通风系统的管道阻力。

2.设备阻力公式：在通风系统中，除了管道阻力，设备也会产生阻力。

以下是几种常见的设备阻力计算公式：-弯头阻力：ΔP=ξ1*ρ*(V^2/2)其中，ξ是弯头阻力系数，常用值为0.25-1.0，ρ是流体密度，V是流速。

-扩散器阻力：ΔP=ξ2*(ρ*V^2/2)其中，ξ是扩散器阻力系数，常用值为0.09-0.35，ρ是流体密度，V是流速。

-突变阻力：ΔP=ξ3*(ρ*V^2/2)其中，ξ是突变阻力系数，常用值为1.5-10，ρ是流体密度，V是流速。

这些设备阻力公式可以帮助工程师根据具体设备的参数计算其阻力，从而优化通风系统设计。

3.阻力总和公式：在实际通风系统中，不仅仅有管道和设备阻力，还有其他因素如弯曲、分支、阻尼等会产生阻力。

以下是阻力总和公式的一个例子：ΔP=ΣΔP管道+ΣΔP设备+ΣΔP其他其中，ΔP是总阻力，ΣΔP管道表示管道阻力之和，ΣΔP设备表示设备阻力之和，ΣΔP其他表示其他因素的阻力之和。

通风管道阻‎力计算风管内空气‎流动的阻力‎有两种，一种是由于‎空气本身的‎粘滞性及其‎与管壁间的‎摩擦而产生‎的沿程能量‎损失，称为摩擦阻‎力或沿程阻‎力；另一种是空‎气流经风管‎中的管件及‎设备时，由于流速的‎大小和方向‎变化以及产‎生涡流造成‎比较集中的‎能量损失，称为局部阻‎力。

一、摩擦阻力根据流体力‎学原理，空气在横断‎面形状不变‎的管道内流‎动时的摩擦‎阻力按下式‎计算：ΔPm=λν2ρl‎/8Rs对于圆形风‎管，摩擦阻力计‎算公式可改‎写为：ΔPm=λν2ρl‎/2D圆形风管单‎位长度的摩‎擦阻力（比摩阻）为：Rs=λν2ρ/2D‎以上各式中‎λ————摩擦阻力系‎数ν————风管内空气‎的平均流速‎，m/s;ρ————空气的密度‎，Kg/m3;l ————风管长度，mRs————风管的水力‎半径，m;Rs=f/Pf————管道中充满‎流体部分的‎横断面积，m2；P————湿周，在通风、空调系统中‎既为风管的‎周长，m；D————圆形风管直‎径，m。

矩形风管的‎摩擦阻力计‎算我们日常用‎的风阻线图‎是根据圆形‎风管得出的‎，为利用该图‎进行矩形风‎管计算，需先把矩形‎风管断面尺‎寸折算成相‎当的圆形风‎管直径，即折算成当‎量直径。

再由此求得‎矩形风管的‎单位长度摩‎擦阻力。

当量直径有‎流速当量直‎径和流量当‎量直径两种‎；流速当量直‎径：Dv=2ab/(a+b)流量当量直‎径：DL=1.3（ab）0.625/(a+b)0.25在利用风阻‎线图计算是‎，应注意其对‎应关系：采用流速当‎量直径时，必须用矩形‎中的空气流‎速去查出阻‎力；采用流量当‎量直径时，必须用矩形‎风管中的空‎气流量去查‎出阻力。

二、局部阻力当空气流动‎断面变化的‎管件（如各种变径‎管、风管进出口‎、阀门）、流向变化的‎管件（弯头）流量变化的‎管件（如三通、四通、风管的侧面‎送、排风口）都会产生局‎部阻力。

局部阻力按‎下式计算：Z=ξν2ρ/2‎ξ————局部阻力系‎数。

通风管道沿程摩擦风阻及局部阻力系数计算方法B.1 通风管道沿程摩擦风阻通风管道沿程摩擦风阻可按公式（B.1）~（B.2）计算：55.6d L R f α=.....................................(B.1) =8λρα.......................................(B.2) 式中：α——通风管道摩擦阻力系数（kg/m 3）；λ——通风管道达西系数，对柔性通风管进行计算时可取0.019～0.021；ρ——空气密度（kg/m 3）；d ——通风管道当量直径（m ）。

B.2 通风管道的局部阻力系数通风管道的局部阻力系数取值应根据局部损失的具体形式确定，并可按照以下规定进行取值： a) 突然扩大的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.3）计算：()212=1/A A ξ-...................................(B.3)式中：A 1——进风处接头的管道截面面积（m 2）；A 2——出风处接头的管道截面面积（m 2）。

b) 突然缩小的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.4）计算： ()221=0.51/A A ξ-..................................(B.4)式中：A 1——进风处接头的管道截面面积（m 2）；A 2——出风处接头的管道截面面积（m 2）。

c) 通风管道转弯时，其局部阻力系数可按公式（B.5）~（B.6）计算：0.750.8=0.008/n ξθ...................................(B.5) /n R d =......................................(B.6)式中：θ——转弯角度；R ——转弯处的曲率半径（m ）；d ——管道直径（m ）。

d)管道入口处的局部阻力系数ξ可取为0.6；e)管道出口处的局部阻力系数ξ可取为1.0；f)管道分岔处的局部阻力系数ξ可取为1.0。

风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。

一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算：ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改写为：ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速，m/s;ρ————空气的密度，Kg/m3;l————风管长度，mRs————风管的水力半径，m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积，m2；P————湿周，在通风、空调系统中既为风管的周长，m；D————圆形风管直径，m。

矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的，为利用该图进行矩形风管计算，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即折算成当量直径。

再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。

当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种；流速当量直径：Dv=2ab/(a+b)流量当量直径：DL=1.3（ab）0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是，应注意其对应关系：采用流速当量直径时，必须用矩形中的空气流速去查出阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。

二、局部阻力当空气流动断面变化的管件（如各种变径管、风管进出口、阀门）、流向变化的管件（弯头）流量变化的管件（如三通、四通、风管的侧面送、排风口）都会产生局部阻力。

局部阻力按下式计算：Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。

局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例，在设计时应加以注意，为了减小局部阻力，通常采用以下措施：1.弯头布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。

谈通风管道局部阻力计算方法胡宝林在通风除尘与气力输送系统中，管道的局部阻力主要在弯头、变径管、三通、阀门等管件和重杂物分离器、供料器、卸料器、除尘器等设备上产生。

由于管件形状和设备结构的不确定性以及局部阻力的复杂性，目前许多局部阻力系数还不能用公式进行计算，只能通过大量的实验测试阻力再推算阻力系数，并制成表格供设计者查询。

例如在棉花加工生产线上，常规的漏斗形重杂物分离器压损为300a P 左右，离心式籽棉卸料器压损为400a P 左右，这些都是实测数据，由于规格结构不同差异也会很大，所以仅供参考。

只有一些常见的形状或结构比较确定的管件及设备可通过公式计算阻力系数，例如弯头、旋风除尘器等。

局部阻力是管道阻力的重要组成部分，一个4R D = 90°弯头的阻力相当于2.5～6.5m 的直管沿程阻力。

由于涉及到局部阻力的管件种类繁多，不便一一列举，因此，本文以弯头等常用管件为例重点讨论在纯空气下和带料运行时的局部阻力系数的变化及局部阻力计算方法。

一、纯空气输送时局部阻力和系数 1、局部阻力当固体边界的形状、大小或者两者之一沿流程急剧变化，流体的流动速度分布就会发生变化，阻力大大增加，形成输送能量的损失，这种阻力称为局部阻力。

在产生局部损失的地方，由于主流与边界分离和漩涡的存在，质点间的摩擦和撞击加剧，因而产生的输送能量损失比同样长的直管道要大得多，局部阻力与物料的密度及速度的平方成正比，局部阻力计算公式：22j d H H ρυξξ=⋅=⋅式中：j H —局部阻力，a P ；ξ—局部阻力系数，实验取得或公式计算； d H —动压，a P ；ρ—空气密度，1.2053/kg m （20°℃）； υ—空气流速，/m s2、阻力系数阻力系数的确定有两种方法，一是查表法，二是公式法。

查表法：许多管件或设备都具有特殊的形状或结构，阻力系数难以用理论公式计算，只能通过测试阻力后再反推阻力系数。

为了便于查询和参考，通过大量的实验已经制成了查询表。

矿井通风参数计算手册2005年九月前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中，经常需要进行一些计算，计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料，由于资料少，给工作带来不便，为加强通风管理工作，增强“一通三防”理论水平，提高工作效率；根据现场部分技术管理人员提出的要求，结合日常工作需要，参考了《采矿设计手册》，《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》，矿井通风与安全，煤矿安全读本等资料，编写了通风计算手册，以便于通风技术管理人员查阅参考，由于时间伧促，错误之处在所难免，请各位给预批评指证。

2005年9月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式1、空气比重（密度） ρA ： 当空气湿度大于60%时ρ =0. 461TP (kg/m 3)当空气湿度小于60%时 ρ =0. 465T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（mmHg ）B ： 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压（pa ）2、井巷断面（S ）A ：梯形及矩形断面S=H ×b (m 2)B ：三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2)C ：半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2)式中H 巷道净高（m ）b 梯形、矩形为巷道中宽，拱形为巷宽（m ）h 拱基高（m ）3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数（梯形4.16，三心拱4.10，半圆形3.84，圆形3.54）u~巷道周边长(m)4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 （m/s ）S~巷道断面，m 25、动压h 动=g V 22ρ （mmH 2O ）ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速（m/s ）g~ 重力加速度 （m/s 2）6、巷道风阻R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪)R 100~百米风阻 (千缪)L 1-2~ 任意两点间间距 （m ）Q 1-2~任意两点间的巷道风量，m 3/s7、通风阻力A ：压差计法h 1~2=K ×h 读（g v 221ρ1—g v 222ρ2） B ： 气压计法h 1~2=K （h 1-h 2）+(z 1-z 2) ρ+（g v 221ρ1—g v 222ρ2）8、自然风压h=z （ρ进—ρ回） A ： ρ均=n n∑1ρ B ：ρ均=∑∑i nZ Z 1ρ 9、井巷通风阻力（1）摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻，kg/m 7L~ 巷道长度，mU~巷道周边长，mS~巷道断面积，m 2（2）摩察阻力h f =RQ 2=3S LU α Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2oQ~巷道风量，m 3/sR~巷道风阻，kg/m 7L~ 巷道长度，mU~巷道周边长，mS~巷道断面积，m 2二、通风报表常用计算公式1、矿井等积孔 A=1.19h QA~矿井等积孔，mQ~主扇风量，m 3/sH~主扇负压，Pa A=0.38h QA~矿井等积孔，mQ~主扇风量，m 3/sH~主扇负压，mmh 2o多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==ni i n i i Ri QQ h11A=1.19Rm h Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压， Pah Ri ~单台风机的负压，mmh 2o （Pa ）Q i ~单台风机的风量，m 3/s2、扇风机参数的计算（1）扇风机实际功率 Nc=1000h Q • Nc~扇风机的实际功率，KWh~通风机的负压， PaQ~通风机的风量，m 3/s（2）扇风机效率η=NNc ×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算)Nc~风机实际功率, KWN~风机轴功率, KWη风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点）实际风量总和，按下式计算Q 有效=i Q ∑采+i Q ∑掘+i Q ∑硐+i Q ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比（C ）按下式进行计算 C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量5、外部漏率A ：外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和，可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得，按下式计算Q 外漏=i Q ∑通-i Q ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量i Q ∑通~各台主要通风机的风量总和iQ ∑总回~各台主要通风机总回风量之和 B ：矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比，按下式进行计算L=100⨯∑iQ Q 通外漏%L ~矿井外部漏风率6、巷道失修率A ：一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率，%L 失 ~失修巷道长度，mL 总 ~矿井巷道总长度，mB ：严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率，%L 严重 ~失修巷道长度，mL 总 ~矿井巷道总长度，m三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算，并取其中最大值（1）按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数，人K 矿通 矿井通风系数，1.2~1.25（2）按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算Q 矿井=（∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q ）K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和，m 3/min∑掘Q~ 掘进工作面实际需要风量总和，m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和，m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和，m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量，应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算：∑采Q=∑=n i i Q 1采+∑=ni i Q 1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量，m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量，m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算： （1）按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量，m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数， 机采K采通=1.2~1.6，炮采K 采通=1.4~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按工作面温度计算Q 采i =60×N i m 3/min N i —第i 个工作面同时工作的最多人数，人 Q 采=60×V 采×S 采 V 采i ~第i 个工作面风速， m/sS 采i ~第i 个工作面平均断面，m 2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)（3）按工作面人数计算 Q 采i =4×N i m 3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数，人（4）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为：Q min≥15×S采i m3/min （V=0.25 m/s）Q min—采煤工作面最低风速时需要风量，m3/minS采i~第i个工作面平均断面，m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量，m3/min（V=4 m/s）S采i~第i个工作面平均断面，m23、掘进工作面风量按以下方法计算：（1）按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量，m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数，机掘K掘通=1.5~2（参考公司风量计算细则要求）（2）按炸药计算Q掘i=25×A i m3/minA i—第i个掘进工作面一次爆破的最大炸药用量，Kg（3）按局部通风机实际风量计算Q掘i=Q局机i×I i m3/minI i—第i个工作面同时工作的局部通风机台数，台（4）按工作面人数计算Q掘i=4×N i m3/minN i—第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人（5）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为：各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min （V=0.15 m/s ） 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min （V=0.25 m/s ） Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面，m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面，m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量，m 3/min （V=4 m/s ） 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面，m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni i Q 1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量，m 3/min （1） 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ，m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量，m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率，KWt ∆~ 机电硐室进、回风的气温差，℃θ ~机电硐室发热系数，根据实际考察或（空压机0.20~0.23,水泵房0.02~0.04） 1．2 ~空气密度，kg/m 3 1．005 ~空气定压比热容，kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算，并取其中大值 Q 其它=∑=ni i Q 1其它（1）Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量，m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量，m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数， 机掘K 掘通=1.2~1.3 （2）按风速进行验算按最低风速验算，其最低风量为： 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量，m 3/min （V=0.15 m/s ） S 其它i ~第i 个其它巷道断面，m 2 四、通风网路解算 1、风流流动的基本定律（1）风量平衡定律：网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。