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矿井通风阻力测定及优化分析作者：宋太师来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第01期摘要：本文对于常用的矿井通风阻力测定方法、测定的时间、测定的路线以及相应的数据处理方式进行了优化分析，以期为矿井通风阻力测定工作提供一定的理论及技术指导。
关键词：煤矿;通风阻力测定;优化分析根据通风阻力测定的结果，分析巷道对应的风阻数据，对于矿井通风系统的优化以及进一步实现通风管理、矿井的安全生产都具有重要的意义。
1 矿井通风阻力测定方法现阶段关于矿井通风阻力测定的方法，主要有压差计法和气压计法两种。
压差计法具体的操作方式是在目标巷道的前后两个区域内分别设置一个测点，每个测点处均安装一个皮托管，通过特定的胶管将两个测点连接起来，两个测点之间的压差值通过压差计进行测定，目标测点的风速由风速表测定。
通过分析现场测得的风速计压差，可以分析得到目标巷道对应的阻力值。
气压计法一般适用于测量巷道前后两个测点之间的风流的绝对静压值，结合关于巷道的面积、湿度、风速以及高程差等相关数据，通过伯努利方程计算之后，便可以得到巷道中两测点之间对应的通风阻力值。
气压计法一般又可分为同步法与基点法两种。
其中，同步法需要两台气压计同时工作，在选定的两个测点同时进行读数，根据读数来计算测点之间的静压差，这种测定方法有效的避免了地面的大气压以及其他扰动因素的影响，提高了测量的精度。
基点法需要至少两台气压计才能完成测定工作，一台气压计置于相对较高的位置作为基点，另一台置于较低的位置，较高位置的气压计主要是为了实现数据的校正功能，测量过程应当从较低点沿设计路线逐步靠近较高点。
现阶段巷道风阻主要通过通风阻力测定的方法进行分析，当利用以上的方法进行通风阻力测定时应当严格按照操作规程进行相关操作，通过合理的方式有效降低误差，同时，应当根据现场实际情况的差异，选择较为适合的方法完成测定工作。
2 通风阻力测定方法优化2.1 合理选择测定方法利用压差法进行通风阻力测定时，得到的数据相对来说准确性较高，数据的整理也比较简单。
陈家沟煤矿通风阻力测定报告华亭矿区建设管理委员会陈家沟煤矿煤炭科学研究总院重庆分院二○○一年十一月十三日陈家沟煤矿通风阻力测定报告11 测定方法及测点布置1.1 测定方法根据现有技术条件,采用气压计逐点测量法。
为提高测量准确性,全矿井所定全部测点标高由地测部门提供准确数据,同时为了消除地面气压波动,井下风门关闭和机车行驶等原因对各测压点通风压力的影响,在井下设立了基点气压观测站,用基点观测到的气压波动值校正各测点由上述因素引起的气压变化值。
测量中,为避免仪器不可预料的故障误差,测压组使用双台仪器同时读数,且每台仪器的读数值取2个,每个读数的间隔时间不少于30s,然后取其算术平均值作为测点气压值。
主扇静压用同一台仪器进行测量,以消除不同类仪器之间和风机房测压仪安装不正确等因素所产生的误差。
测量之前对各仪器进行了互相校正,以消除各仪器之间的仪器误差。
1.2 测定路线选择三条测量路线：第一条:副井→1050运输石门→1050运输石门与大巷交叉处→三采区回风石门→主井清煤仓→主井(1100水平)→主井与1140回风石门交叉点→主井风峒；第二条:副井→1050运输石门→1050运输石门大巷交叉处→运输大巷→1203工作面上口→1203工作面回风顺槽口→回风上山→1140回风石门→1140回风石门与1140车埸交叉处→主井风峒。
第三条:副井→1050运输石门→1050运输石门与大巷交叉处→运输大巷与脱水巷交叉处→回风上山下平巷→1140回风石门→1140回风石门与1140车埸交叉处→主井与1140回风石门交叉处→主井风峒。
1.3 测点布置本次阻力测定是全矿性普查,测定工作量大,测量方法是采用气压计逐点测陈家沟煤矿通风阻力测定报告2量法,测点间的距离长短不影响测量工作,只在测定路线风流的主要分合处前或后巷道平直,断面规整,无堆积物等的断面设置测点,测点在风流分合处的距离,一般按巷道的三倍考虑,在分合处后的距离按巷道宽度的6倍考虑。
王家岭煤矿通风阻力测定实施方案一、矿井通风阻力测定内容及测定方案1.测试目的（1）测定王家岭煤矿的风阻，阻力等相关参数；（2）通过测定通风阻力的测定，为矿井通风系统优化分析提供参考资料。
2.测试方法根据现有技术条件，采用气压计逐点测量法。
为提高测量准确性，全矿井所定全部测点标高由地测部门提供准确数据，同时为了消除地面气压波动，井下风门关闭和机车行驶等原因对各测压点通风压力的影响，在井下设立了基点气压观测站，用基点观测到的气压波动值校正各测点由上述因素引起的气压变化值。
测量中,为避免仪器不可预料的故障误差,测压组使用双台仪器同时读数,且每台仪器的读数值取2个，每个读数的间隔时间不少于30s，然后取其算术平均值作为测点气压值。
主扇静压用同一台仪器进行测量，以消除不同类仪器之间和风机房测压仪安装不正确等因素所产生的误差。
测量之前对各仪器进行了互相校正，以消除各仪器之间的仪器误差。
3.测试路线3.1测定路线的确定选择测定路线的一般原则是：根据测定的具体目的要求，结合矿井的生产布局和通风系统现状，选择二条(或几条)风流路线长、风量大，且包含采区或工作面，能反映矿井通风系统特征的路线做为主要测定路线，其他做为辅助测定路线。
选取一下测定路线：第一条:碟子沟进风斜井→变电所→井底车场→2号煤中央辅助运输大巷→20104工作面带式输送机巷→20104工作面→20104工作面回风巷→2号煤中央回风大巷→碟子沟回风斜井；第二条:副平硐→回风绕道南侧→回风绕道→检修硐室→2号煤中央带式输送机大巷→20105工作面带式输送机巷→20105工作面→20105工作面回风巷→2号煤中央回风大巷→碟子沟回风斜井；第三条:副平硐→主副检修巷→中央水仓→主副平硐回风斜巷2号煤中央回风大巷→碟子沟回风斜井；3.2测点布置测定路线选定之后，即可按照通风阻力测定的要求，结合本矿巷道布置的具体条件，在通风系统图上初步确定测点的位置和数量，并沿测定路线将测点依次编号。
气压计基点法测定矿井通风阻力的误差分析及基点位置的选择1 概述矿井通风阻力测定是生产矿井通风管理的一项重要内容。
目前，矿井阻力测定已基本淘汰了倾斜压差计测定法，大多采用省时省力，操作简单的气压计测定方法，特别是在大型矿井的全矿井阻力测定中更是如此。
采用气压计进行阻力测定时，测定方法又分为基点法和同步法2种。
同步法是将2台气压计分别安置在井巷的两侧，并约定时间同时读取风流的静压值。
而基点法则是用1台气压计监测基点气压的变化，另1台气压计沿测定线路逐步测定风流的静压。
由于同步法采用2台气压计同时读数，从而有效地避免了地面大气压力变化和其他扰动因素的影响。
测定精度主要受气压计性能本身的影响。
若采用2台相同精度和漂移性能的气压计，其测定精度易于保证。
但要求2台气压计同时读数，测定过程的联络和配合较困难，测定速度慢。
而基点法则相反，它是目前较为常用的测定方法。
本文试图从基点法测定的原理入手，对测定误差产生的原因、基点位置的确定等问题进行探讨，希望能为提高基点法在实际应用过程中的精度有所帮助。
2 基点法测定误差来源分析2.1 基点法测定原理采用基点法进行井巷通风阻力测定时，测定段的通风阻力计算公式为：式中K1、K2——移动气压计和基点监测气压计的校正系数；P1、P2——移动气压计在井巷进风测点和出风测点不同时刻的读数，Pa；P01、P02——在读取P1和P2时，基点气压计的读数，Pa；V1、V2——井巷进风测点和出风测点不同时刻的风速，m/s；Z1、Z2——井巷进风测点和出风测点的标高，m；ρ1、ρ2——井巷进风测点和出风测点处的风流密度，kg/m3;ρ1～2——测定段风流平均密度，kg/m3。
从形式上看，（1）式和描述井巷通风阻力的典型的伯努利能量方程类似，具有相同的物理意义，它们都表示任意井巷进、出2个断面上的能量差。
但是（1）式中的压力、风速和密度等物理量是气压计等仪器沿测定线路在测定段进出风测点不同时刻的测定值，如果地面大气压力和井下风流是严格的稳定流，并且在测定时间内不考虑地面大气压力滞后等因素的影响，（1）式就准确的反映了测定段的通风阻力。
矿井安全通风阻力的影响因素及降阻措施摘要：从当前国内煤矿井下通风情况来看，整个通风系统主要包含有通风控制设施、通风动力及通风网络等部分。
通风网络主要指的是风流通过的煤矿井下所有的巷道，他们相互关联，属于较为复杂的网络系统。
通风动力主要是矿井风流在流动的过程中，整体的动力源泉，主要包含有自然风压、辅扇、主扇等动力源。
本文对矿井安全通风阻力的影响因素及降阻措施进行分析，以供参考。
关键词：矿井安全；通风阻力；影响因素；降阻措施引言当前国内很多煤矿已经进入到深部开采阶段，随着开采深度和范围的不断拓展，对煤矿通风阻力带来了较大的影响，需要针对性地降低通风阻力。
但是从当前井下通风实际来看，影响通风阻力的因素相对较多，很多煤矿并没有采取针对性、有效性的措施，影响到矿井通风效果。
因此，应降低煤矿矿井通风阻力。
1通风阻力测定矿井通风阻力通过基点气压计测定，测定时用2台通风阻力测定仪，其中1台布置在副斜井井口用以测定大气压;测定人员携带另外1台按照井下测量路线依次测定测点位置的气压、湿度、温度以及时间。
通过激光测距仪以及钢卷尺测量巷宽、巷高，并记录巷道支护类型及断面形状。
采用卷尺测定测量点间距。
采用风速表测量巷道内风量。
为提高通风测量精度，选择在检修班测量，此时井下采掘活动减少，不会给通风系统造成较大扰动、通风阻力基本保持稳定。
合理选择通风阻力测定路线，精准掌握通风阻力分布，优化优化措施制。
依据通风阻力测定相关标准并结合矿井井下生产情况、通风系统布置情况，选择最大阻力路线测定通风阻力，具体路线为:副斜井—轨道大巷—3101综采工作面—回风大巷—回风立井等。
对矿井通风系统阻力进行测定，有助于掌握井下通风系统阻力分布情况，确定井下通风系统路线中最大阻力分布；依据通风阻力分布情况，为后续精准降阻、降低通风系统能耗等工作开展提供指导。
现阶段矿井常用的通风阻力测定方法包括有气压计发、压差计法。
依据矿井通风系统具有系统复杂、巷道分布范围广等情况，结合矿井通风系统情况以及不同测量方法优缺点，具体选择采用精密气压计基点法对通风系统风阻进行测定。
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载通风阻力测定方案地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容贵州鸿熙矿业有限公司德举煤矿矿井通风阻力测定方案编制：工程师：矿长：编制单位：德举煤矿生产技术科编制日期：2017年3月10日德举煤矿矿井通风阻力测定方案一、通风阻力测定的目的矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理的一项重要内容，其主要目的在于：1、了解矿井通风系统的阻力分布情况；2、为生产矿井通风系统优化和合理配风提供基础资料和参数；3、为矿井井下灾害防治和风流调节提供必要的基础资料；4、为保证矿井的正常生产和增产提效提供依据；5、为矿井通风能力核定提供基础参数。
二、通风阻力测定的技术依据及方法1、测定的技术依据《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》《矿井通风阻力测定方法》《煤矿安全规程》(2016版)中规定：“新井投产前必须进行一次通风阻力测定，以后每三年至少测定一次，矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。
2、测定方法本次测定采用气压计基点测定法。
基点法是将一台气压计放在井上或井下某基点处，每隔一定时间测取气压读数并记录测定时间以监测地面大气压力的变化，进而对井下测定的气压数据进行校正；另一台气压计沿事先选好的路线逐点测定气压值并记录测定时间。
三、测定时间：2017年3月18日和3月21日四、通风阻力测定的准备工作1、矿井通风阻力测定是一项细致的技术工作，首先，组织参测人员的培训，其次，做好所用仪器仪表的检修校正和有关图表资料的准备，详细了解井下巷道的状况、通风设施和通风情况等。
2、图纸资料为做好矿井通风资料测定工作，测前要收集矿井开拓开采工程平面图、通风系统图、采区布置图以及地质测量标高图，收集井下通风设备、设施的安装布置情况，生产作业轮班情况，矿井瓦斯涌出情况，以及通风报表、主扇运转、井下漏风、井巷规格尺寸、矿井自然通风等资料。
气压计基点法测定矿井通风阻力的误差分析及基点位置的选择
td="14298">1概述
矿井通风阻力测定是生产矿井通风管理的一项重要内容。
目前，矿井阻力测定已基本淘汰了倾斜压差计测定法，大多采用省时省力，操作简单的气压计测定方法，特别是在大型矿井的全矿井阻力测定中更是如此。
采用气压计进行阻力测定时，测定方法又分为基点法和同步法2种。
同步法是将2台气压计分别安置在井巷的两侧，并约定时间同时读取风流的静压值。
而基点法则是用1台气压计监测基点气压的变化，另1台气压计沿测定线路逐步测定风流的静压。
由于同步法采用2台气压计同时读数，从而有效地避免了地面大气压力变化和其他扰动因素的影响。
测定精度主要受气压计性能本身的影响。
若采用2台相同精度和漂移性能的气压计，其测定精度易于保证。
但要求2台气压计同时读数，测定过程的联络和配合较困难，测定速度慢。
而基点法则相反，它是目前较为常用的测定方法。
本文试图从基点法测定的原理入手，对测定误差产生的原因、基点位置的确定等问题进行探讨，希望能为提高基点法在实际应用过程中的精度有所帮助。
2基点法测定误差来源分析
2.1基点法测定原理
采用基点法进行井巷通风阻力测定时，测定段的通风阻力计算公式为：
式中K1、K2——移动气压计和基点监测气压计的校正系数；
P1、P2——移动气压计在井巷进风测点和出风测点不同时刻的读数，Pa；
P01、P02——在读取P1和P2时，基点气压计的读数，Pa；
V1、V2——井巷进风测点和出风测点不同时刻的风速，m/s；
Z1、Z2——井巷进风测点和出风测点的标高，m；
ρ1、ρ2——井巷进风测点和出风测点处的风流密度，kg/m3;
ρ1～2——测定段风流平均密度，kg/m3。
从形式上看，（1）式和描述井巷通风阻力的典型的伯努利能量方程类似，具有相同的物理意义，它们都表示任意井巷进、出2个断面上的能量差。
但是（1）式中的压力、风速和密度等物理量是气压计等仪器沿测定线路在测定段进出风测点不同时刻的测定值，如果地面大气压力和井下风流是严格的稳定流，并且在测定时间内不考虑地面大气压力滞后等因素的影响，（1）式就准确的反映了测定段的通风阻力。
但是矿井实际风流和地面大气压力往往是变化的，这样由于2个测点读数的非同时性，就必然导致测定过程中误差的产生，这是由基点法本身所造成的。
由于（1）式中各项的物理意义不同，产生误差的原因也不同，因此有必要对其分别进行讨论。
2.2基点法测定误差分析
为了详细的分析基点法测定中误差产生的原因，将（1）式分成3个部分如加以讨论，即位压差项、速压差项、静压差项。
（1）位压差项：任一测段位压差的表达式为：hz1~2=(Z1－Z2)gρz1~2(2)
在正常生产条件下，风流的密度变化较小，并且也易于测算。
对
位压差hz1~2影响最大的是测点的标高。
在实际测定中，由于测定标高的不准确而导致测定段的阻力出现负值的情况时发生。
为此，在测定线路布点时，尽可能将测点布置在标高已知的地方，并且事先将测线布置图送有关的地质部门，以便准确确定出测点的标高数值。
对于测点难以选在已知标高的位置时，可根据具体情况进行推算。
这里有2种情况，一种是测定段位于在巷、石门或者上下山等坡度已知的巷道时，则可根据巷道的坡度和已知标高测点到未知标高测点的距离进行推算。
另一种对于巷道起伏变化大，又缺乏坡度变化准确资料的测段，采用上述的推算方法比较困难时，可根据前后测点的有关参数推算待求测点的最可能标高值，并以此作为该测点的准确标高进行位压差的计算。
（2）速压差项：速压差的测算公式为：
影响速压差项精度的主要因素是进出风测点的风速。
井巷中运输设备的运行、大批人员的移动对风表的读数都会产生直接的影响，从而引起测点风速值的误差。
因此，测风点应设在免受上述因素干扰的地点。
由于风流汇合或分流都会产生涡旋，对于处在交叉点附近的测点，为了避开涡旋，在从分风点或合风点流出的风流中，测点的位置
与该分风点或合风点的距离不小于巷道宽度的12～14倍；在流入分风点或事风点的风流中，测点的位置与该分风点合风点的距离不小于巷道宽度的3～4倍，并且务分支的风量都要进行测量，以便相互验证。
一般而言，井下风流的动能值较小，速压差在阻力中所占比例很小，不会引起较大的误差。
但是如果在测点附近设有风门，若恰好在测定时风门开启或者关闭，则可能引起较大的误差。
所以在测风速时，应采用多次测定，取平均值的方法，避免粗大误差的产生。
（3）静压差项：静压差项的测算公式为：
hs=K1(P1－P2)＋K2(P02－P01)（4）
上式由2项组成，第1项表示测段进行风测点的静压差，第2项表示井下移动气压计在测点读数时刻，基点气压计的变化情况。
如前所述，基点法通风阻力测算公式是根据稳定流的伯努利能量方程而得到的。
而矿井风流并不是严格的稳定流，并且基点法测定过程中对测点气压的读数不是在同一时刻进行的，所以不能照搬伯努力利方程，必须对其进行修正，这样就引入了（4）中的第2项。
对上式进行变形得到；
hs＝（K1P1－K2P01）＋（K1P2－K2P02）（5）
在不考虑基点气压计和井下移动气压计仪器本身误差的条件下，（5）式的第一项相当于同时测定法中基点和测点1在某时刻的静压差，而第2项则相当于基点和测点2在另一时刻的静压差。
如果井下风流（包括地面大气压）是严格的定常流，则以上2项的差就准确的表示某段井巷始末点的静压差。
由（5）式就更加清楚地看出风流的非定常性和测点读数的非同时性是基点法误差产生的根本原因。
实际观测也证明了上述推论，用1台气压计观测井下某点的气压，很容易发现在不同时刻，该点的气压将有不同的读数，而2个测点在不同时刻得到的读数，代入（5）式进行静压差的计算，误差的产生是不可避免的。
3基点位置的确定
由于基点法阻力测定中，静压差的精度直接关系到整个测定工作的精度，因此从测定方法本身着手考虑如何降低静压差的误差是十分重要的。
而对静压差精度影响最大的是基点气压计的位置。
合理的基点位置应使矿井风流的非定常性给阻力测定带来的影响降到最小。
引起井下测点静压波动的原因有2类：①由于地面大气压的变化；②井下作业在矿井风网中引起的局部附加冲击压力。
不同的基点位置，这2个因素对静压差有着不同的影响。
3.1基点设在进风井口
当基点位于进风井口附近时，校正气压计的读数主要受地面大气压变化的影响。
地面大气压力的变化与天气有一定的关系，并一在1d 之内其变化的趋势和幅度也不同。
根据观测，在白天大气压力的为化可达100Pa左右（晴天），每小时的变化幅度可达50Pa左右，并且大气压力的变化是渐变的，基本上没有突变的情况发生，气压随时间的变化曲线比较平稳。
大气压力的这种变化将传递过程中有一定滞后和衰减，其滞后的时间和衰减的幅度取决于井下测点距井口的距离。
3.2基点设在井底车场
根据观测，当基点设在井底车场附近时，气压的波动幅度较大，并且有突变的情况发生。
产生这种情况的原因在于，井底车场附近的气压除受地面大气压力波动的直接影响久，还会受到井下不同形式扰动的影响。
例如，当副井的罐笼向下运行，而大巷的电机车向井底车场方向运行时，井底车场附近的空气被压缩，气压升高；反之，则气压降低。
这样就造成了井底车场附近气压的变化曲线较井口附近的气压变化曲线起伏多，变化的幅度大。
3.3基点设在采区下部车场及回风大巷起点
当基点设在采区下部车场不受运输影响的巷道内时，如果不考虑采区内风门的开启和关闭的影响，基点气压计的波动和采区内测点气压的波动在趋势和时间上基本一致。
这是由于在采区内部受到的运输干扰较少，产生压力跃阶的因素减少；同时，基点和测点的距离较近，基点气压延迟效应降低，从而使二者的波动一致。
在回风系统的测定，将基点设在采区上部回风大巷起点附近，也具有类似的结果。
综合以上讨论，用基点法进行矿阻力测定时，由于井下风流的非定常性和前后测点读数的非同时性，从理论上讲误差存在是必然的。
要降低测定的误差，就必须从这2
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td="14298">个方面入手。
为此，阻力测定应该在人员活动少、运输量轻的检修班进行。
将进风井到出风井的阻力测定路线分为3段，即进风段，用风段和回风段。
从入风井到采区下部车场为进风段，在这一测段，由于矿井的运输和提升设备对测定结果的影响大于大气压力波动滞后的影响，因此，一般基点应设在进风井口附近。
对于特别深的矿井或者进风线路特别长的矿井，可考虑将基点设在井底车场附近。
在采区下部车场到总回风巷的用风段测定中，可将基点设在采区下部车场不受运输影响的地点，以缩短基点和测点间的距离。
同时，为了消除风门开启或者关闭造成的跃阶对测定精度的影响，必须在气压稳
定后读数。
在从总回风巷入口到回风井的回风段测定中，基点应设在采区上部总回风巷入口附近。
为了剔除测定工作中可能出现的粗大误差，测定时应采用至少4台气压计。
在从进风井口到回风井口的整条测线内，随着测定工作的前移，在进风井口、采区下部车场附近、总回风巷入口附近先后设立3个基点，实行多基点测定，以弥补基点法本身的缺陷。
（曲方）
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