通风阻力测定524Word格式文档下载.docx

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1、排矸井地面—排矸井井底—三水平大巷—下五采主运道—3#上材料道—3#上左五面下巷—3#上左五工作面—3#上左五面上巷—3#上分区回风道—总回风道—南风井井底—南风井地面。

测定路线见图1：

东山煤矿通风阻力测定路线图。

2.4测定组织

根据测定内容，参测人员负责指挥、测压、测风、测断面、记录、协调等工作。

人员机构：

组长：

高长富、崔海威

副组长：

江崇胜、张成东

成员：

米红伟、张松、刘代国、崔进彬、张卫星、袁恒德、孙开良

2.5测量仪表

所用仪器仪表主要有：

JFY型通风多参数检测仪3台

秒表4块

皮尺2个

三、矿井通风阻力有关参数的计算方法

1.井下大气物理参数

用JFY型通风多参数检测仪测量各测点空气的干、湿温度，用JFY型通风多参数检测仪测量各测点静压，计算空气相对湿度和密度，具体计算方法如下。

1.1空气相对湿度的计算

（1）干、湿球温度下空气的饱和水蒸汽压为：

（1）

（2）

式中Psat——在温度td下空气的饱和蒸汽压，kPa；

Psat1——在温度tw下空气的饱和蒸汽压，kPa；

td——干球温度，℃；

tw——湿球温度，℃。

（2）矿井空气的实际水蒸汽压为：

（3）

式中F1——干球温度下水蒸汽饱和蒸汽压；

P——大气压力，kPa；

（4）

式中F2——湿球温度下水蒸汽饱和蒸汽压。

（3）空气相对湿度为：

（5）

1.2空气密度的计算

（6）

式中P——大气压力，kPa；

φ——空气相对湿度，%；

Psat——在温度td下空气的饱和蒸汽压，kPa；

td——干球温度，℃；

2.巷道断面参数与风量

2.1巷道断面积

（1）面积计算公式：

半圆拱形状：

（7）

式中S——巷道断面面积，m2；

H——巷道全高，m；

a——巷道宽，m。

三心拱形状：

（8）

梯形形状：

（9）

式中S——巷道断面面积，m2；

a——巷道宽，m；

b——为巷道顶宽，m。

（2）周长计算公式：

（10）

或者：

（11）

（12）

（13）

（14）

（15）

式中U——巷道周长，m；

其余符号意义同上。

2.2风量

采用线路法用风表测量风速，计算通过井巷的风量：

v以及测点巷道的断面面积S算出：

（16）

式中Q——巷道风量，m3/S；

S——巷道断面面积，m2；

v——测点实际平均风速，m/S。

3.通风阻力及自然风压

3.1通风阻力计算

（1）各测段巷道通风阻力计算公式为：

（17）

式中

——i，i+1测段通风阻力，Pa；

PiPi+1——测点空气绝对静压，Pa；

P’iP’i+1——分别为读取Pi和Pi+1压力值时，基点校正气压计的相应测值，Pa；

K1K2——分别为井下测量用气压计与基点校正气压计的校正系数；

其余符号意义同前。

（2）总阻力计算

通风系统总阻力为测定路线各测段通风阻力的累加。

3.2自然风压测算

东山煤矿地处山区，进、回风井井口不在同一个水平，进、回风流有温差，应考虑矿井自然风压的影响。

自然风压是在井下最低标高的巷道以上，进风与回风两列垂直空气柱的重力压强之差，用公式表示为：

（18）

式中Z——第i与i+1个测点的高差，m；

ρ——第i与i+1个测点的平均空气密度，

。

东山煤矿通风阻力测量路线上的排矸井口标高为+430.3m，回风井出口标高为+253.3m，井下最低点在五采区3#下左五面，标高-494m。

进风侧高程分别为924.3m，回风侧高程分别为747.3m。

结合测定数据表（表1~5）的有关大气条件参数数据，由公式（18）计算得到的矿井自然风压分别为90.52Pa，计算结果表明，目前矿井自然风压会对于通风阻力产生一定影响。

这是因为进风井口在山上、回风井口在山沟，气候条件变化作用的结果。

此外，由于该矿井的煤层埋深比较深，巷道风流温度还是会受到地面气象条件的影响，所以，在气候有较大变化的情况下（如夏季），自然风压对于矿井通风阻力的影响还会增大。

4.风阻及摩擦阻力系数

4.1风阻的计算

巷道风阻计算公式为：

（19）

式中Ri~i+1——巷道两测点之间风阻，Ns2/m8；

hi~i+1——测定得到的巷道通风阻力，Pa；

风量由下式计算：

（20）

式中vi,vi+1——巷道两测点位置风速值，m/s；

si,si+1——巷道两测点位置断面积，m2。

巷道的标准风阻：

（21）

——为井下空气标准状态的密度，

；

——为实测巷道的平均密度，

巷道的百米风阻计算式为：

（22）

式中L——测段巷道的长度，m；

Rsi~i+1——巷道的标准风阻，Ns2/m8。

4.2摩擦阻力系数的计算

计算公式为：

（23）

式中Ri~i+1——巷道风阻，Ns2/m8；

其余符号意义同前。

标准巷道摩擦阻力系数计算公式：

（24）

式中αs——巷道标准摩擦阻力系数，Ns2/m4；

四、矿井通风阻力测定结果及其检验

1.矿井通风阻力测定计算结果

根据第三章所述的测定计算方法，我们通过精心的计算，完成了东山煤矿通风系统中各类参数的计算，其测定记录及计算结果详见如下各表：

表1风机静压记录表；

表2基点气压计测压记录表；

表3测点绝对静压及测点标高表；

表4测点风速、湿度、密度记录表；

表5井巷通风阻力计算汇总表；

表6矿井主要巷道摩擦风阻和摩擦阻力系数计算汇总表。

表1南风井风机静压记录表

时间

静压

时间

10月11日

（KPa）

8:

00

221

11:

10

233

14:

235

17:

20

220

222

234

30

40

224

232

50

219

225

236

231

18:

12:

237

15:

9:

226

230

238

228

218

227

239

19:

229

13:

16:

10:

223

2312Pa

表2基点气压计测压记录表

时间（hh:

mm）

相对压力（mmH2O）

-10.2

45

30.6

15

40.8

05

10.1

35

61.2

55

25

-15.8

20.4

-17.6

51

20.3

20.2

-19.1

20.1

10.2

-20.4

表3南风井测点绝对静压及测点标高表

测点序号

相对差压（kPa）

基点读数（kPa）

校正后读数（kPa）

大气

压力（kPa）

测点

标高（m）

第一次

第二次

第三次

平均

1

-10

-7.8

-7.7

-8.9

105.4

105.1

96.1

430

2

-349

3

33

-0.1

4

58

5

10：

6

-1.8

-1.9

-2.0

105.5

105.2

96.2

7

-1.9

8

9

-2.4

-2.1

105.6

105.3

96.3

-1.5

-2.6

11

-2.7

-2.2

12

-2.5

-2.3

13

38

0.1

105.7

96.4

14

-338

2.5

2.1

2.0

2.2

-520

16

2.4

2.3

105.8

96.5

-530

17

1.8

-510

18

1.6

1.5

1.7

-490

19

1.3

106.1

96.6

-485

1.0

-438

21

0.8

0.6

0.9

96.7

-440

22

106.0

-452

23

105.9

24

1.2

1.1

-470

26

-0.5

-0.3

-0.4

-475

27

-0.7

-0.9

-377

28

-1.1

-1.4

-1.3

-358

29

-1.7

-332

-1.6

-330

31

-320

32

-5.0

-4.4

-4.6

-290

-4.2

-274

34

-5.2

-4.8

150.4

-254

注：

基点气压计压力值105.5KPa，校正值：

-0.3KPa；

表4南风井测点风速、湿度、密度记录表

点序号

实际风速（m/s）

干、湿温度（℃）

相对湿度（%）

密度（kg/m3）

干球

湿球

2.50

22.8

56

1.1300

4.34

22.3

22.1

90.8

1.2330

3.03

23.7

77.7

1.2255

3.13

23.2

19.6

77.4

1.2282

3.30

18.4

87.3

1.2112

6

3.10

15.7

83.3

1.2098

1.50

22.4

1.2076

1.95

22.9

82.1

1.3256

1.90

23.0

17.9

81.3

1.3258

1.30

19.7

81.1

1.3791

1.40

23.4

16.2

80.9

1.3320

1.35

23.9

15.4

79.9

1.2329

3.90

22.6

84.3

1.2220

4.58

16.9

85.6

1.2142

4.37

25.2

75.3

1.2049

5.40

28.7

20.5

73.5

1.1806

29.6

75.9

1.1712

5.30

30.4

25.6

76.4

1.444

3.60

30.1

26.5

80.3

1.1436

31.4

24.6

1.1431