通风阻力 计算公式汇总

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1、 巷道几何参数的测算
(1)梯形:

断面积 SL=HL*BL 周长 UL=4.16*LS
(2) 半圆拱:
断面积 SL=(HL-0.1073BL)*BL 周长 UL=3.84*LS
(3)三心拱:
断面积 SL=(HL-0.0867BL)*BL 周长 UL=4.10*LS
(4)圆形:
断面积 SL=π*R2 周长 UL=2*π*R
(5)矩形:
断面积 SL= HL* BL 周长 UL=2*(HL+BL)
式中: SL—巷道断面面积,m2
U
L
—巷道断面周长,m;

H
L
—巷道断面全高,m;

B
L
—巷道断面宽度或腰线宽度,m;

R —巷道断面圆半径,m;
π—圆周率,取3.14159。
以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。
2、 巷道内风量的计算
(1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定:
Q=(Q i +Qi+1)/2 , m3/min
(2)井巷内风量、风速按以下公式计算:
QL=SL*VL , m3/min
VL=((S-0.4)/S)*(a X+ b) , m3/min
式中: QL --井巷内通过的风量,m3/min;
SL(S)--井巷断面面积,m2
VL --井巷内平均风速,m/min
X—表风速,m/min
a、b—风表校正系数
3 井巷内空气密度的计算
湿空气密度用下列公式计算:

ib
i=

d

0.0348(Pi0.379P)273.15+t
ρ
, kg/ m3

式中:iρ—测点i处湿空气密度(i0), kg/ m3
Pi --测点i处空气的绝对静压(大气压力),Pa;
d
t
--测点i处空气的干温度,℃;

i

--测点i处空气的相对湿度,%;
P b—测点i处dt空气温度下的饱和水蒸气压力,Pa。
4 井巷断面速压的计算
井巷断面的速压由其空气密度和平均风速确定,即:

v iL
2
h=(V)/2

式中:vh--巷道断面的速压,Pa;
i

--巷道断面的空气密度,Kg/ m3

L
V
--巷道断面的平均风速,m/s;
5 井巷通风阻力计算
井巷两端断面之间的通风阻力按式(1)计算,即:

i-js(i,j)z(i,j)v(i,j)
hhh+h

Pa (1)

式中:hi-j—井巷始末测点间的通风阻力,Pa;
s(i,j)h—始断面静压与末断面静压之差,Pa;
即:s(i,j)ijijh9.81[(B-B)-(B'-B')]

i
B
、B j—分别为始断面、末断面静压差读数,mmH2O;
iB'、jB'—分别为读取i
B
、B j时基点气压计静压差读数,mmH2O;
z(i,j)
h
--始断面位压与末断面位压之差,Pa;

即:z(i,j)ijijh=9.81(Z-Z)(+)/2
i、j

--分别为始断面、末断面空气密度,Kg/m3 ;

iZ、Zj—分别为始、末测点标高,m;
v(i,j)h--始断面速压与末断面速压之差,Pa;
6 矿井通风总阻力计算
从进风井口测点到通风机前风洞内测点之间的全井通风阻力h,等于任意一
条风路线上各分支通风阻力之和,即:

ijhh ,Pa
7 井巷风阻RL的计算
任意一条井巷的风阻值RL大小用下列公式计算:

2LLLR=h/Q , Kg/m7;

式中:RL---任一条井巷的风阻,Kg/m7;
h
L---
该条井巷的通风阻力,Pa;

QL—该条井巷通过的风量,m3/s。
8 计算井巷摩擦阻力系数
3
L

L

L

RS
=

UL

, Kg/ m3

式中:L---任意一条井巷的摩擦阻力系数,Kg/ m3
L
U
---该条井巷的周长,m;
L ---该条井巷的长度,m;
其它符号意义同前。
9 计算巷道百米风阻R100

R100=(RL / L)*100 , Kg/m7
10 矿井自然风压的测算
利用该测线上各测点测算所获得的空气密度和标高值,采取平均密度法,求
该测线上的逐段位压差代数和,即得出该测线上整个闭合回路的自然风压。值得
指出的是,虽然测线上个巷道分支也存在自然风压,但其数值不等于分支的位压
差。分支的自然风压可由巷道k中风流在热交换过程前后的位压差的变化值确
定。即:

rkkk0k
hg(dZdZ)


式中:k、0分别表示风流与巷道四周环境有或无热交换的密度,kg/ m3
k
Z
巷道k的标高,m。

而对于一个闭合回路,由于不可压缩风流的回路中各分支位压差代数和为
零,所以,可以压缩风流的回路自然风压h n数值上才等于回路位压差。这就是
可以用测线上各分支的位压差求得整个测线回路自然风压的原理。清楚这一点,
才不至于出现以分支位压差作为分支自然风压的谬误。鉴与本报告所关心的是整
条回路的自然风压,在此不单独求解分支的自然风压。古矿井的自然风压可按下
式计算:

nz(i,j)00
hh9.81*Z*

, Pa

式中:h n---任意一条测线上的矿井自然风压,Pa;

z(i,j
h

---任意一条测线上各分支自然风压之和,Pa;

0
Z
---风峒内测压出标高与进风井口标高之差,m;
0

---地面空气平均密度,kg/ m3。

矿井自然风压
hz(i,j)
n00
h9.81*Z*n

,Pa