矿井通风图2

回风井
回风井
采区
进风井 主井
(c) 两翼对角式
图14-2（c）
采区
一水平
二水平
2．分区对角式 如图14-2（d）所示。进风井位于井田走向的中央，在
每个采区的上部边界各掘进一个回风井，无总回风巷。
回风井
回风井
回风井
采区
进风井 主井
采区
一水平
二水平
图14-2（d）
（三）区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立 的通风系统。如下图所示。
第13讲 矿井通风方法与通风方式
授课教师：汤其建 授课班级：07级矿井通风
一、矿井通风方法
矿井通风方法是指主要通风机对矿井供风的工作方法。按主要通 风机的安装位置不同，分为抽出式、压入式及混合式三种。
（一）抽出式通风
如下图所示。抽出式通风是将矿井主通风机安设在出风井一侧的 地面上，新风经进风井流到井下各用风地点后，污风再通过风机排 出地表的一种矿井通风方法。
适用条件：井田走向长度小于4km，煤层倾角大，埋藏 深，瓦斯与自然发火都不严重的矿井。
2．中央边界式 优点：安全性好；通风阻力比中央并列式小，矿井内部 漏风小，有利于瓦斯和自然发火的管理；工业广场不受主要 通风机噪声的影响和回风流的污染。 缺点：增加一个风井场地，占地和压煤较多；风流在井 下的流动路线为折返式，风流路线长，通风阻力大。 适用条件：井田走向长度小于4km，煤层倾角较小，埋 藏浅，瓦斯与自然发火都比较严重的矿井。
抽出式通风示意图
1、抽出式通风的特点是： （1)在矿井主要通风机的作用下，矿内空气处于低于当地大 气压力的负压状态，当矿井与地面间存在漏风通道时，漏风从 地面漏入井内。 （2)抽出式通风矿井在主要进风巷无需安设风门，便于运输、 行人和通风管理。 (3)在瓦斯矿井采用抽出式通风，若主要通风机因故停止运 转，井下风流压力提高，在短时间内可以防止瓦斯从采空区涌 出，比较安全。

标注
除标出各分支的风向、风量外，还应将进 出风井、用风地点、通风防火设施以及火 区位置等加以标注，并以图例说明。
按通风系统全部风流分合绘出的通风网络图，往
简
往过于复杂，根据问题的需要，一般应进行适当地简 化。
化
简化原则 简化后通风网路图的结构，必须
正确地反映出原通风系统的基本结构特 点；因简化而导致的误差，应在通风工 程允许误差范围内；用简化网路图求解 得到的数据，对需解决的实际问题，应 有实用价值。简化多在进风区、回风区 和非重点研究的部位。
(4)风压较小的局部风网，可并为一点。如井底车场等。
(5)同标高的各进风井口与出风井口可视为一个节点。
(6)当进回风井口间自然风压不能忽略时，可把自然风压作为一 个通风动力计人，仍把进风、回风井口视为一个节点；也可采用虚 拟风道的方法，即在进风、回风井口增设一条风阻为零的分支各风流路线 及其分合关系的网状线路图与其赋权通风参数组成的。 将通风系统抽象为通风网络、进行通风系统分析，是 研究通风系统的重要手段和方法。正确地绘制通风网 络图是进行矿井通风网络分析的前提，掌握通风网络 内风流变化的规律和通风网络解算的数学模型是进行 通风网络分析的基础。
通风网络图特点
矿井通风网络图属于图论的范畴，根据图论中 对图的区分，它具有以下特点:
(1) 有限图：对于任何一个矿井通风系统，不论井下巷 道如何纵横交错，风流都是经过有限条巷道由进风井到 出风井。相对应的通风网络图同样也是由有限个节点和 有限条分支组成，因此通风网络图属于有限图。 (2) 非简单图：矿井通风系统中往往存在着并联通风， 如: 主、副井并联进风，多条巷道并联回风等，反映到矿 井通风网络图中为重边。 (3) 有向连通图：矿井通风系统是一个有风流流动的连 通体系。在网络图中常用分支的方向表示相应巷道的风 流方向，因此矿井通风网络图是一个有向连通图。 (4) 赋权图：无论是进行通风网络解算，还是进行通风 管理，通常需要了解巷道的某些参数如风阻、风量、断 面大小、支护情况等，这些相关参数总是与网络图中的 对应分支相关联。

矿井通风压力、通风阻力及风机静压、全压、负压一、矿井通风压力 (mine ventilation pressure)指矿井风流的压强，包括静压、动压和全压。

静压 空气分子之间或空气分子对风道壁施加的压力，不随方向而异。

静止的空气和流动的空气均有静压。

井巷或风筒中某点风流的静压与该点在深度上所处的位置和扇风机造成的压力有关。

按度量静压所选择的计量基准不同，有绝对静压和相对静压之分。

绝对静压是以真空状态的绝对零压为基准计量空气的静压，恒为正值。

相对静压是以当地大气压力为基准计量的空气静压，当其高于大气压时为正值，称正压；反之为负值，称负压。

动压空气流动而产生的压力，恒为正值。

风流动压的计算式，式中H u 为动压，Pa ；u 为风速，m ／s ；p 为空气密度，kg ／m 3。

全压 静压与动压之和，有绝对全压和相对全压之分。

风流中任一点的绝对全压P t 等于该点绝对静压P s 与动压H u 相加，即P t =P s +H u 。

风流中任一点的相对全压H e 等于该点相对静压H s 与动压H u 的代数和，即H t =H s +H u 。

抽出式通风风流的相对静压H s 为负值。

压力测定 绝对静压用水银气压计或空盒气压计测量。

相对全压、相对静压和动压用U 形压差计、单管倾斜压差计或补偿式微压计与皮托管配合测量。

恒温压差计可测两点间的相对静压。

数字式精密气压计能测绝对静压和相对静压。

二、矿井通风阻力矿井通风阻力是指风流从进风井进入井下、通过井下巷道后从风井出来、再从风机排出沿途所遇到的阻力（也即需要风机克服的阻力），其值由下式计算：N v s j H h h h +-=阻式中：h 阻j —矿井通风阻力，Pa ；h s—风机入口静压（也称负压，若忽略静压管实际入口至风机入口处的沿程摩擦损失时，h s即为水柱计上的读数），Pa；h v—测静压断面的速压（也称动压），Pa；H N—矿井自然风压，Pa。

三、风机的静压、全压及速压(动压)如下图所示：图中：2为风机，风机左侧1为风机吸风侧，风机右侧3为风机出风侧。

《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些？2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么？第一章矿井空气思考题1-1 地面空气的主要成分是什么？矿井空气与地面空气有何不同？1-2 什么是矿井空气的新鲜风流？污风风流？1-3 氧气有哪些性质？造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些？1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些？它们的来源和对人体的影响如何？《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的？1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么？可用来检测哪些气体？1-6 防止有害气体危害的措施有哪些？1-7 什么叫矿井气候条件？气候条件对人体热平衡有何影响？1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度？矿井空气的湿度一般有何变化规律？1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿？1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定？1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施？1-12 风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式风表的优缺点各是什么？1-13 风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同？1-14 风表校正曲线的含义是什么？为什么风表要定期校正？1-15 对测风站有哪些要求？1-16 测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中，已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min，回风量为520 m3/min，问该工作面回风流中的CO2浓度是多少？是否符合安全浓度标准？（1.25%；符合标准）1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃，湿球温度为20℃，风速为1.5m/s，求其相对湿度和等效温度分别是多少？（83%；14℃）1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m，净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288，测定时间均为1min，该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度？压力和温度相同时，为什么湿空气比干空气轻？2-2 什么叫空气的压力？单位是什么？地面的大气压力与哪些因素有关？2-3 什么叫空气的粘性？用什么参数表示粘性大小？粘性对空气流动起什么作用？2-4 何谓空气的静压、动压、位压？各有何特点？2-5 什么叫绝对压力？相对压力？正压通风？负压通风？2-6 什么叫全压、势压和总压力？2-7 在同一通风断面上，各点的静压、动压、位压是否相同？通常哪一点的总压力最大？2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压；而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压？2-9 矿井通风中的能量方程是什么？从能量和压力观点讲，分别代表什么含义？2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程？矿井风流应满足什么条件？2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时，其静压和位压之间可以相互转化？2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样？如何确定？2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用？如何绘制？如何从图上了解某段通风阻力的大小？2-14 在抽出式和压入式通风矿井中，主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系？2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段？习题2-1 井下某地点有两道单扇风门，测得每道风门内外压差为800Pa，风门门扇的尺寸高为1.5m，宽为0.8m，门扇把手距门轴0.7m，问至少用多大的力才能把门扇拉开？（548.6N）2-2 测得某回风巷的温度为20℃，相对湿度为90%，绝对静压为102500Pa，求该回风巷空气的密度和比容。