下载文档原格式
矿井总风量调节方法我折腾了好久矿井总风量调节方法，总算找到点门道。
其实一开始我完全是瞎摸索的。
我最先尝试的方法就是调节通风机的转速。
这就好比咱们家里给电扇调速似的。
但是这里边有很多门道，我开始以为只要降低转速就能减少风量，结果发现转得太慢了根基会出现空气流通不畅的问题，就像电扇转得太慢根本就没有啥风。
而且转速降低太多会影响矿井整体的气压平衡，这是我没考虑到的，最后导致局部空气堵塞啥的，这可算是个失败教训。
后来我又试着改变通风机的叶片角度，我想着就像调整船帆的角度一样能控制风量，但是我不确定具体转过多少角度风量才会达到我想要的效果。
我只能一点点地试，有时候增加一点角度，结果风量过大，有时候又过小，真的特别麻烦。
这个尝试我花了好多的时间。
再后来我还尝试弄过风窗调节。
这个比较容易理解，就像咱们窗户开多大风进来多少一样。
我开始安装风窗的时候没考虑风流的方向和压力，结果风窗安装的那一块周围的空气流动都乱套了，经常出现风能在那打转，就是不按我想的方向走的情况。
现在我知道了，想要调节矿井总风量，得把这些方法综合起来看。
不是只单看哪一个方法就可以的。
调节通风机转速的时候，得同时注意矿井内的气压状况；调整叶片角度要依据以往的经验数据来事先大致估算，然后再慢慢调整；设置风窗的时候要精确地计算风流情况，还要参考周围的巷道布局啥的。
虽然有时候我还是不能一次性确定到底用什么参数最合适，但是我摸索这么久的经验告诉我，一定要多监测矿井内的实际风量风压数据，根据这些数据不断调整方案，千万不能凭感觉瞎定啊。
我还明白一个特别重要的事儿，就是每次调整之后，不能立马就进行下一个调整，要等一段时间看整个矿井通风系统稳定的状态，然后把每个调整阶段的数据都记录下来，这样后面就可以参考改进了。
这矿井总风量调节真不是个容易事儿，不过只要愿意摸索肯总结失败教训，慢慢就有经验了。
矿井风量调节方法在矿井通风网络中，风量的自然分配往往不能满足作业地点的风量需求，因而需要对风量进行调节。
按其调节范围可分为局部风量调节与矿井总风量调节。
4.1 局部风量调节局部风量调节是指在采工内部各工作面间，采区之间或生产水平之间的风量调节。
调节方法有增阻法、减阻法及辅助通风机调节法。
增阻调节法是通过在巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道的局部阻力，从而降低与该巷道处于同一通路中的风量，或增大与其关联的通路上的风量，其主要有调节风窗、临时风帘、空气幕调节装置等。
这是目前使用最普遍存在局部调节风量的方法。
减阻法是通过在巷道中采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减少与其关联的通路上的风量。
主要有扩大巷道断面、降低摩擦阻力系数、清除巷道中的局部阻力物、采用并联风路、缩短风流路线的总长度等。
辅助风机调节法是在井下巷道中安装通风机来增加风量。
4.2 矿井总风量的调节当矿井（或一翼）总风量不足或过剩时，需调节总风量，也就是调整主通风机的工况点。
采取的措施是：改变主通风机的工作特性，或改变矿井风网的总风阻。
改变主通风机的工作特性就是通过改变主通风机的叶轮转速、轴流式风机叶片安装角度和离心式风机前导器叶片角度等。
5．矿井风量计算方法5.1 全矿井风量计算方法矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。
Q 矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备＋∑Q其它）×K矿通m3/min式中：∑Q 采——采煤工作面实际需要风量的总和 m 3/min∑Q 掘——掘进工作面实际需要风量的总和 m 3/min ∑Q 硐——硐室实际需要风量的总和 m 3/min∑Q 备——备用工作面实际需要风量的总和 m 3/min∑Q 其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和 m 3/minK 矿通——矿井通风系数(抽出式K 矿通取1.15~1.2,压入式K 矿通取1.25~1.3)5.2 采掘工作面及其它地点风量计算方法（1）采煤工作面的需要风量每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。
【采矿课件】第六章矿井风量调节通常，在采区内、采区之间和生产水平之间的风量调剂称为局部风量调剂；对全矿总风量进行增减的调剂称为矿井总风量调剂。
第一节局部风量调剂局部风量调剂有三种方法：增加风阻调剂法、降低风阻调剂法和辅助通风机调剂法。
一、增加风阻调剂法1、增阻法调剂原理如图6-1所示为某采区两个采煤工作面的通风网路图。
已知两风路的风阻值R1=0.8N S2/m8，R2=1.0NS2/m8，若总风量Q=12m3/s，则该并联网路中自然分配的风量分不为：图6-1 并联通风网路Q1=211RRQ+=0.18.0112+=6.3 m3/sQ2=Q-Q1=12－6.3=5.7 m3/s如按生产要求，1分支的风量应为QⅠ=4.0 m3/s，2分支的风量应为QⅡ=8.0 m3/s，明显自然分配的风量不符合生产要求。
按满足生产要求的风量，两分支的阻力分不为：h1=R1QⅠ2=0.8×42=12.8Pah2=R2QⅡ2=1.0×82=64.0Pa2风路的阻力大于1风路的阻力，这与并联网路两分支分压平稳的规律不符。
因此，必须进行调剂。
采纳增阻调剂法，即以h2的数值为并联风网的总阻力，在1风路上增加一项局部阻力h c，使两风路的阻力相等，这时进入两风路的风量即为需要的风量。
h1+ h窗= h2或h窗= h2- h1即h窗=64-12.8=51.2 Pa以上讲明，增阻调剂法的实质确实是以并联风网中阻力较大的分支阻力值为依据，在阻力较小的分支中增加一项局部阻力，使并联各分支的阻力达到平稳，以保证风量按需供应。
增阻调剂法的要紧措施，是在调剂支路回风侧设置调剂风窗（如图6-2所示）、临时风帘、风幕（如图6-3所示）等调剂装置。
其中调剂风窗由于其调剂风量范畴大，制造和安装都较简单，在生产中使用的最多。
图6-2 调剂风窗图6-3 风幕调剂风窗的开口断面积运算：当窗S /S ≦0.5时，窗S =窗h S Q QS84.065.0+ (6-1) 或 窗S =窗R S S 84.065.0+ (6-2) 当窗S /S ﹥0.5时，窗S =窗h S Q QS759.0+ （6-3）或 窗S =窗R S S759.01+ (6-4)式中 S 窗------调剂风窗的断面积，m 2； S ------巷道的断面积，m 2；Q ------通过的风量，m 3/s ；H 窗------调剂阻力，Pa ；R 窗------调剂风窗的风阻，Ns 2/m 8，R 窗= h 窗/Q 2。
门 2 =门¥, r p mQ i (6-13 )学习情境六矿井风量调节随着矿井生产的发展和变化，工作面的推进和更替，巷道风阻、网络结构及所需的风量均在不断变化，要求及时进行风量调节。
通常，对全矿总风量进行增减的调节称为矿井总风量调节，在采区内、采区之间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调节。
任务一矿井总风量的调节矿井总风量调节主要是调整主要通风机的工作点。
其方法是改变主要通风机的特性曲线，或是改变主要通风机的工作风阻。
一、改变矿井总风阻如图6-1所示的通风机工况，通风机特性曲线为n,当矿井风阻特性曲线R增大为R i 时，通风机的工作点由a变到b，矿井总风量由Q减到Q1；反之，工作点由a变到b，矿井总风量由Q增至Q2。
图6-1 改变矿井总风阻调节风量因此，当矿井要求的通风能力超过主要通风机最大潜力又无法采用其它调节法时，就必须降低矿井总风阻，以满足矿井通风要求。
如果主要通风机的风量大于矿井实际需要，可以增加主要通风机的工作风阻，使总风量下降。
由于离心式通风机的输入功率随风量的减少而降低，所以，对于离心式风机，当所需风量变小时，可利用风硐中的闸门增加风阻，减小风量；对于轴流式风机，通风机的输入功率随风量的减小而增加，故一般不用闸门调节而多采用改变通风机的叶片安装角度，或降低风机转速进行调节；对于有前导器的通风机，当需风量变小时，可用改变前导器叶片角度的方法来调节，但其调节幅度比较小。
二、改变主要通风机特性调节法1、离心式通风机对于矿井使用中的一台离心式通风机，其实际工作特性曲线主要决定于风机的转数。
如图6-2所示，一台离心式通风机在转数为片时，其风压特性曲线为I。
如果实际产生的风量（Q i）不能满足矿井需风量（Q2）时，可用比例定律求出该风机所需新的转数n2,即:绘制出新转数n2时的全风压特性曲线n,它和矿井总风阻曲线R的交点M即为通风机新的工作点。
同时，根据新转数的效率特性曲线和功率特性曲线，检查新工作点是否在合理的工作范围内，并验算电动机的能力。
矿井总风量与局部风量调节一、矿井总风量调节矿井主要通风机的实际供风量，会随着采、掘工作面不断推动、通风阻力的增大而变小。
为了确保矿井的必须要风量，必须对矿井总风量进行调节。
矿井总风量调节的方法有：改变风机特性曲线调节法和改变风机的工作风阻调节法两种。
〔一〕、改变风机特性曲线调节法改变风机特性曲线调节法依据通风机的构造不同，调节方法也不同。
关于轴流式通风机，一般采纳调整叶轮安装角的方法来调节，安装角越大，风机产生的风量和风压也越丸关于离心式通风机，一般采纳改变叶轮转数的方法来调节：风机转数越大，产生的风量和风压也越大。
风机叶轮转数的改变，可通过改换皮带轮的直径或改变输入电动机的交流电的频率来实现。
当增大轴流式风机叶轮的安装角或提升离心式风机叶轮的转数来提升供风量时，必定要增加电动机的输出功率，故必须注意电动机的容量与之相适应。
〔二〕、改变风机的工作风阻调节法改变风机的工作风阻调节法，实际上就是调节设置在风硐中的闸门位置来调节风机的排风量。
当闸门向上提升时，风硐的过风断面增大，通风机的工作风阻减小，风机的排风量增大；反之，当闸门下放时，减小了风硐的过风断面，风机的工作风阻大，风机的排风量就小。
二、局部风量调节采区内、采区之间以及生产水平之间的风量调节，称为局部风量调节。
局部风量调节比矿井总风量调节频繁。
因为，各采区、甚至同一采区的不同工作面所必须要的风量会随开采方法、地质条件和瓦斯涌出的变化而变化的。
局部风量调节的方法有三种：增加风阻调节法、降低风阻调节法和增加风压调节法。
因增加风阻调节法，简便易行，现场采纳较多；后两种调节法实际采纳较少。
下面只介绍别一种方法。
增阻调节法所依据的原理是：在两条并联风路中，风量自然分配的规律是，某风路的风阻小，自然分配的风量就大；反之自然分配的风量就小。
增阻调节法就是利用了上述风量在并联风路中自然分配的规律，即在同意减少风量的风路中设置一个调节风窗(所谓调节风窗就是在风门的上方，开一个断面可变的窗)。
【采矿课件】第六章矿井风量调节在矿井生产中，矿井风网的供风量会因巷道的延伸、工作面的推进等因素不断的发生变化，另外，瓦斯涌出量等发生变化也要引起风网内需风量的变化。
这些变化都会导致井下各用风地点的实际供风量与需求风量产生较大差异，甚至引起矿井总风量的供需变化。
为了保证井下风流按所需的风量和预定的路线流淌，就需要对矿井风量进行调剂。
这是矿井通风治理的重要内容。
通常，在采区内、采区之间和生产水平之间的风量调剂称为局部风量调剂；对全矿总风量进行增减的调剂称为矿井总风量调剂。
第一节 局部风量调剂局部风量调剂有三种方法：增加风阻调剂法、降低风阻调剂法和辅助通风机调剂法。
一、增加风阻调剂法1、增阻法调剂原理如图6-1所示为某采区两个采煤工作面的通风网路图。
已知两风路的风阻值R 1=0.8N S 2/m 8，R 2=1.0NS 2/m 8，若总风量Q =12m 3/s ，则该并联网路中自然分配的风量分别为：图6-1 并联通风网路Q 1=211R R Q+=0.18.0112+=6.3 m 3/sQ 2=Q-Q 1=12－6.3=5.7 m 3/s如按生产要求，1分支的风量应为Q Ⅰ=4.0 m 3/s ，2分支的风量应为Q Ⅱ=8.0 m 3/s ，明显自然分配的风量不符合生产要求。
按满足生产要求的风量，两分支的阻力分别为：h 1=R 1Q Ⅰ2=0.8×42=12.8Pah 2=R 2Q Ⅱ2=1.0×82=64.0 Pa2风路的阻力大于1风路的阻力，这与并联网路两分支分压平稳的规律不符。
因此，必须进行调剂。
采纳增阻调剂法，即以h 2的数值为并联风网的总阻力，在1风路上增加一项局部阻力h c ，使两风路的阻力相等，这时进入两风路的风量即为需要的风量。
h 1+ h 窗= h 2或 h 窗= h 2- h 1即 h 窗=64-12.8=51.2 Pa以上说明，增阻调剂法的实质确实是以并联风网中阻力较大的分支阻力值为依据，在阻力较小的分支中增加一项局部阻力，使并联各分支的阻力达到平稳，以保证风量按需供应。
增阻调剂法的要紧措施，是在调剂支路回风侧设置调剂风窗（如图6-2所示）、临时风帘、风幕（如图6-3所示）等调剂装置。
其中调剂风窗由于其调剂风量范畴大，制造和安装都较简单，在生产中使用的最多。
图6-2 调剂风窗图6-3 风幕调剂风窗的开口断面积运算：当窗S /S ≦0.5时，窗S =窗h S Q QS84.065.0 (6-1)或 窗S =窗R S S 84.065.0+ (6-2) 当窗S /S ﹥0.5时，窗S =窗h S Q QS759.0+ （6-3） 或 窗S =窗R S S759.01+ (6-4)式中 S 窗------调剂风窗的断面积，m 2； S ------巷道的断面积，m 2；Q ------通过的风量，m 3/s ；H 窗------调剂阻力，Pa ；R 窗------调剂风窗的风阻，Ns 2/m 8，R 窗= h 窗/Q 2。
上例中，若1分支回风侧设置调剂风窗处的巷道断面S 1=4.5m 2，则调剂风窗的开口断面积为：窗S /S =窗h S 759.0Q Q+=2.515.4759.044⨯+=0.14＜0.5 则窗S =窗h S 84.0Q 65.0QS + =2.515.484.0465.05.44⨯+⨯⨯≈0.61 m 22、增阻法调剂的分析1）增阻调剂法使风网总风阻增加，假如要紧通风机特性曲线不变，总风量会减少，在一定条件下，可能达不到调剂风量的预期成效。
如图6-4所示，已知要紧通风机特性曲线Ⅰ和两分支风阻R 1、R 2。
在图上按照“风压相等，风量相加”的原则，绘制并联风网的总风阻曲线R 。
R 与Ⅰ的交点a 即为要紧通风机的工作点，a 点的横坐标则为矿井的总风量Q 。
从a 作水平线和R 1、R 2交于b 、c 两点，则b 、c 两点的横坐标Q 1、Q 2为两风路自然分配的风量。
假如在1风路中采取增阻法调剂，增加的风阻值为R 窗，1风路中的风阻则上升为R 1ˊ（R 1ˊ= R 1+ R 窗），在图上绘出R 1ˊ的曲线,并绘出R 1ˊ和R 2并联的风阻曲线R ˊ,由R ˊ与Ⅰ的交点a ˊ解出调剂后的矿井总风量Q ˊ。
由a ˊ作水平线交R 1ˊ和R 2于b ˊ、c ˊ,则调剂后分配在两分支中的风量分别为Q 1ˊ、Q 2ˊ 。
能够看出，风量调剂后由于矿井总风阻值的增加，使总风量减少，其减少值为△Q =Q － Q ˊ；增阻的1分支中风量也减少,其减少值为△Q 1= Q 1－ Q 1ˊ；另一支风量增加，其增加值为△Q 2= Q 2ˊ－ Q 2 。
明显减少的多，增加的少，其差值就等于总风量的减少值，即：△ Q = ( Q 1＋Q 2)－( Q 1ˊ＋Q 2ˊ)=( Q1－Q1ˊ)－( Q 2ˊ－Q 2)=△Q1－△Q 2m3/s图6-4 增阻法调剂分析图6-5 通风机风压曲线陡缓对调风的阻碍2）总风量的减少值与要紧通风机性能曲线的缓、陡有关。
如图6-5所示，Ⅰ为轴流式通风机风压特性曲线，Ⅱ为离心式通风机风压特性曲线。
R、Rˊ分别为调剂前后的风阻曲线。
能够看出，△Q＜△Qˊ，说明通风机风压特性曲线越陡，总风量减少值越小，反之则越大。
3、增阻调剂法的使用1）调剂风窗一样安设在回风侧，以免阻碍运输。
当必须安设在运输巷道时，可采取多段调剂，即用若干个大面积调剂风窗代替一个面积较小的调剂风窗，且满足小面积风窗的阻力等于这些大面积风窗的阻力之和。
2）在复杂风网中采纳增阻法调剂时，应按先内后外的顺序逐步调剂。
使每个网孔的阻力达到平稳。
要合理确定风窗的位置，防止重复设置。
例如：图6-6所示的复杂网路，若每条风路所需的风压值已确定（图中括号内数值、单位Pa），合理的调剂顺序应该按A →B→C→D→E网孔，依次调剂，并分别在ab(10 Pa)支路、cd(50 Pa)支路、ef支路设置调剂风窗，增加的风压值分别为10 Pa、20 Pa、30 Pa。
图6-6 复杂风网中风窗调剂的顺序3）风窗一样安设在风桥之后（图6-7b）。
假如将风窗安设在风桥之前（图6-7a），由于风流经风窗后压降专门大，造成风桥上、下风流的压差增大，可能导致风桥漏风增大。
图6-7风桥前后风窗的位置增阻调剂法具有简单、易行的优点，是采区内巷道间的要紧调剂措施。
但这种方法会使矿井的总风阻增加，若要紧通风机风压特性曲线不变，会导致矿井总风量下降；否则，就得改变要紧通风机风压特性曲线，以补偿增阻后总风量的减少。
二、降低风阻调剂法1、 降阻法调剂原理如图6-8所示的并联风网，两分支风路的风阻分别为R 1和R 2（Ns 2/m 8），所需风量分别为Q 1和Q 2（m 3/s ），则两条风路产生的阻力分别为：图6-8 并联风网h 1= R 1 Q 12h 2= R 2 Q 22假如h 2＞h 1，采纳降阻调剂法调剂时，则以h 1的数值为依据，使h 2减少到h 2ˊ= h 1。
为此，需把R 2降到R 2ˊ，即：h 2ˊ= R 2ˊQ 22= h 1'2R =221Q h （6-5） 以上说明，降阻调剂法与增阻调剂法相反。
为了保证风量的按需分配，当两并联巷道的阻力不相等时，以小阻力分支为依据，设法降低大阻力巷道的风阻，使风网达到阻力平稳。
2、 降阻调剂法及运算降低风阻值的方法可依照所需降阻数值的大小和矿井通风状况而定。
当所需降阻值不大时，第一应考虑减小局部阻力，还能够在阻力大的巷道旁侧开掘并联巷道（可利用废旧巷），也能够改变巷道壁面平滑程度或支架型式，通过减少摩擦阻力系数降低风阻；当所需降阻值较大时，可采纳扩大巷道断面的方法，条件承诺时，也可缩短通风路线总长度降低风阻。
假如将图6-8中2支路巷道全长L 2（m ）的断面扩大到S 2ˊ（m 2），则：'2R =3222S U L '''α （6-6） 式中 '2α -----扩大后断面的摩擦阻力系数，Ns 2/m 4；'2U -----2分支巷道扩大后的断面周长，m 。
'2U ='2S K（ 6-7）式中 K ----巷道断面形状系数：梯形巷道：K =4.03～4.28，一样取4.16三心拱巷道：K =3.8～4.06，一样取3.85半圆拱巷道：K =3.78～4.11，一样取3.90将（6-7）式代入（6-6）式，得出巷道2扩大后的断面积公式为：'2S =52222⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''R K L α （6-8） 假如采纳改变摩擦阻力系数降阻时，减小后的摩擦阻力系数公式为：'2α=22322U L S R ' （6-9） 降阻调剂法可使矿井总风阻减少，若要紧通风机风压特性曲线不变，矿井总风量会增加。
但这种方法工程量大、投资多、施工时刻较长，因此降阻调剂法多在矿井增产、老矿挖潜改造或某些要紧巷道年久失修的情形下，用来降低要紧风路中某一段巷道的通风阻力。
三、辅助通风机调剂法1、辅助通风机调剂法原理如图6-9所示，假如按需要风量Q 1、Q 2运算出两风路的阻力h 2＞h 1时，可在风路2中安装一台辅助通风机，用辅助通风机的风压来克服该风网的阻力差，使其符合风压平稳，即：图6-9 辅助通风机调剂法原理12h h h =-辅 （6-10）式中： h 辅——辅助通风机风压，Pa ；h 1 ——1风路按需风量（Q 1）运算的阻力，Pa ；h 2 ——2风路按需风量（Q 2）运算的阻力，Pa 。
能够看出 ，辅助通风机调剂确实是以阻力小的风路阻力为依据，在阻力较大的风路中安装一台辅助通风机，利用辅助通风机的风压克服一部分通风阻力，使并联风网阻力达到平稳固律，从而实现风量调剂的目的。
2、 辅助通风机的选择辅助通风机的选择方法有多种，那个地点只介绍一种简单方法。
1）辅助通风机的风压辅助通风机的风压，确实是并联风网的两分支的阻力差。
由式（6-10）可知：辅h =211222Q R Q R （ 6-11） 式中 R 1、R 2——1、2两分支的风阻，Ns 2/m 8；Q 1、Q 2——1、2两分支的需要风量，m 3/s 。
2)辅助通风机的风量辅助通风机的风量，确实是该巷道的需风量，即：辅Q =2Q （6-12）通过运算出的辅助通风机的风压和风量，就可选择合适的通风机。
3、 辅助通风机的安装和使用1）为了保证新奇风流通过辅助通风机而又不致防碍运输，一样把辅助通风机安设在进风流的绕道中，如图6-10所示，但在进风巷道中至少要安设两道自动风门，其间距必须满足运输的要求，风门必须向压力大的方向开启。
假如把辅助通风机安设在回风流中，安设方法差不多相同，但要设法引入一股新奇风流给风机的电动机通风（如利用大钻孔等方法），使电动机在新奇风流中运转。
