翟偉

摘 要：通過(guò)對(duì)唐山礦回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行阻力測(cè)定，分析了目前礦井回風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布情況，找出了礦井回風(fēng)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化，提供基本的通風(fēng)技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)阻力 測(cè)定 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（b）-0060-02

1 唐山礦通風(fēng)系統(tǒng)概況

唐山礦始建于1878年，年產(chǎn)量為410萬(wàn)噸/年。礦井現(xiàn)有11水平南翼、12水平北翼、西翼、南翼、13水平南翼、14水平及鐵路煤柱一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)等生產(chǎn)區(qū)域。唐山礦井深巷遠(yuǎn)，最大通風(fēng)流程16000 m，礦井主要開(kāi)拓方式為單翼多水平階段石門(mén)開(kāi)采，現(xiàn)生產(chǎn)及延伸水平有11、12、13、14水平，各水平主要進(jìn)、回風(fēng)巷位于同一水平，中間通過(guò)聯(lián)絡(luò)橫管聯(lián)系。唐山礦歷年來(lái)局批復(fù)均為高瓦斯礦井，2007年鑒定瓦斯絕對(duì)涌出量為48.5990 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為6.4221 m3/t；有5、8、9、12主要可采煤層，各煤層均有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，爆炸指數(shù)為31.61～46.73%，5、8、9、12煤層均為自然發(fā)火煤層，發(fā)火期10～12個(gè)月。

唐山礦主要進(jìn)風(fēng)井有五個(gè)（1#、2#、3#、9#、10#），回風(fēng)井有兩個(gè)（1#、2#）。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為單翼對(duì)角式（1994年停止中央風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)）。擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)任務(wù)的是兩臺(tái)K4-73-01No32F型離心式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為兩臺(tái)TD-173-66-10電機(jī)，功率為2500 kW。主扇排風(fēng)量180～530 m3/s，工作風(fēng)壓為2400～5700 Pa，工作方法為抽出式。

2 測(cè)定方法

2.1 測(cè)量?jī)x器、儀表選擇

JFY-2礦井通風(fēng)參數(shù)檢測(cè)儀、干濕球溫度計(jì)、風(fēng)表、秒表、皮尺、長(zhǎng)桿等。

2.2 測(cè)量方法的選擇

本次通風(fēng)阻力測(cè)量選擇氣壓計(jì)測(cè)量法，采用同步法測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高、誤差小，受通風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)變化影響小，缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)量大。

2.3 測(cè)點(diǎn)的確定

對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流分、匯處前后均布置測(cè)點(diǎn)。為避免渦流影響，測(cè)點(diǎn)一般設(shè)在距風(fēng)流流入的分風(fēng)點(diǎn)或合風(fēng)點(diǎn)10～15 m處。

2.4 測(cè)算公式

（1）空氣密度的測(cè)算。

p 0.378*φ*Ps

ρ=0.003484 --- （1-------------）

T P

式中：ρ為空氣密度，kg/m3；P為空氣的絕對(duì)靜壓，Pa；T為空氣的絕對(duì)溫度：T=t+273，K；Ps為空氣的飽和水蒸氣壓力，Pa；φ為空氣的相對(duì)濕度，%。

（2）風(fēng)量的計(jì)算。

S拱型=寬×（高-0.1073×寬），m2

S梯型=巷高×巷中寬，m2

V均=K×V真

Q=V真×S

式中：Q為風(fēng)量，m3/s；S為巷道的斷面積，m2；V均為巷道的平均風(fēng)速，m/s；V真為由風(fēng)表風(fēng)速較正曲線(xiàn)查得的真實(shí)風(fēng)速，m/s；K為校正系數(shù)，K=（S-0.4）/S。

（3）速壓的計(jì)算。

V2

hV=----×ρ

2

式中：hV為測(cè)點(diǎn)的速壓，Pa；V為測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)速，m/s；ρ為空氣的密度，kg/m3。

（4）井巷通風(fēng)阻力的計(jì)算。

本次阻力測(cè)定采用氣壓計(jì)同步法

h1-2=（P1-P2）+（hv1-hv2）+（Z1-Z2）×g×ρ1-2

式中：h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2間的通風(fēng)壓力，Pa；P1，P2為測(cè)點(diǎn)1、2的絕對(duì)靜壓，Pa；hv1，hv2為測(cè)點(diǎn)1、2的速壓，Pa；Z1，Z2為測(cè)點(diǎn)1、2的標(biāo)高，m；g為重力加速度，取9.81 m/s2；ρ1-2為測(cè)點(diǎn)1～2間的空氣平均密度，kg/m3。

ρ1-2=1/2（ρ1+ρ2）

（5）井巷的風(fēng)阻及摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算。

h1-2

R1-2=----------

Q21-2

1.2

R標(biāo)1-2=---------R1-2

ρ1-2

式中：R1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的實(shí)測(cè)風(fēng)阻，N·S2/m8；h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的通風(fēng)阻力，Pa；Q1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的風(fēng)量，m3/s；R標(biāo)1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的井巷標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)阻，N·S2/m8；ρ1-2為同上，kg/m3。

3 測(cè)定結(jié)果

按照阻力測(cè)定的要求，對(duì)礦井主要回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定，其通風(fēng)阻力分布狀況如表1～表4。

4 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的精度檢驗(yàn)

根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖繪制現(xiàn)狀通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，將阻力測(cè)定數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模擬。

4.1 應(yīng)用軟件

現(xiàn)狀通風(fēng)模擬所使用的軟件為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)采礦研究室研制的FORTRAN語(yǔ)言礦井穩(wěn)態(tài)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算軟件。

4.2 通風(fēng)模擬

將所編寫(xiě)的數(shù)據(jù)文件輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算。模擬結(jié)果：礦井總風(fēng)量、負(fù)壓及井下各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量與實(shí)測(cè)值基本相符，說(shuō)明阻力測(cè)定數(shù)據(jù)可靠。

5 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定結(jié)果分析

通過(guò)井下實(shí)測(cè)和對(duì)礦井回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布數(shù)據(jù)的分析，回風(fēng)系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題。

5.1 回風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力大

從回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布狀況中可以看出，我礦各回風(fēng)系統(tǒng)阻力均較大，特別是個(gè)別區(qū)段7043、7044、南翼副巷、北翼副巷等局部地點(diǎn)在總阻力中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍＝ㄗh對(duì)4070丙、4070丁、T1390板繞及板上部、7044、南翼副巷等失修的巷道繼續(xù)套修并維護(hù)到原設(shè)計(jì)斷面。

5.2 局部阻力影響較大

在本次測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，除去巷道拐彎、分岔等局部阻力之外，物料堆積、巷道失修冒頂對(duì)礦井通風(fēng)阻力的影響不小，7044總回風(fēng)巷等堆積大量的生產(chǎn)用料，使巷道有效斷面減少2～3 m2，7044中部因鐵路煤柱開(kāi)采，巷道大部分被壓壞，有冒落的矸石堆積使通風(fēng)阻力大大增加。

6 幾點(diǎn)體會(huì)

總結(jié)氣壓計(jì)法測(cè)定礦井通風(fēng)阻力的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在阻力測(cè)定工作中要注意以下問(wèn)題：充分的準(zhǔn)備工作，是搞好阻力測(cè)定的前提和保證?？茖W(xué)認(rèn)真的井下實(shí)測(cè)，是搞好阻力測(cè)定的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。測(cè)定工作應(yīng)選在晴朗的白天、井下非生產(chǎn)班。此時(shí)，大氣壓力穩(wěn)定、井下人員活動(dòng)少、風(fēng)門(mén)和運(yùn)提設(shè)備開(kāi)啟影響較小，有利于提高測(cè)定精度。應(yīng)用氣壓計(jì)法阻力測(cè)定，時(shí)間測(cè)量?jī)x表應(yīng)選用秒表。在測(cè)量風(fēng)速和壓力時(shí)，除要準(zhǔn)確測(cè)量斷面外，風(fēng)速要測(cè)定三次，取比較接近的兩次數(shù)據(jù)的平均值；測(cè)壓時(shí)，每一臺(tái)氣壓計(jì)要嚴(yán)格以規(guī)定時(shí)刻（30 s）讀數(shù)，讀數(shù)不少于10個(gè)數(shù)。記錄本上數(shù)據(jù)要清楚，上井后要及時(shí)填寫(xiě)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)混亂，并妥善保管記錄本。

數(shù)據(jù)整理要以耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行，并認(rèn)真分析。endprint

摘 要：通過(guò)對(duì)唐山礦回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行阻力測(cè)定，分析了目前礦井回風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布情況，找出了礦井回風(fēng)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化，提供基本的通風(fēng)技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)阻力 測(cè)定 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（b）-0060-02

1 唐山礦通風(fēng)系統(tǒng)概況

唐山礦始建于1878年，年產(chǎn)量為410萬(wàn)噸/年。礦井現(xiàn)有11水平南翼、12水平北翼、西翼、南翼、13水平南翼、14水平及鐵路煤柱一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)等生產(chǎn)區(qū)域。唐山礦井深巷遠(yuǎn)，最大通風(fēng)流程16000 m，礦井主要開(kāi)拓方式為單翼多水平階段石門(mén)開(kāi)采，現(xiàn)生產(chǎn)及延伸水平有11、12、13、14水平，各水平主要進(jìn)、回風(fēng)巷位于同一水平，中間通過(guò)聯(lián)絡(luò)橫管聯(lián)系。唐山礦歷年來(lái)局批復(fù)均為高瓦斯礦井，2007年鑒定瓦斯絕對(duì)涌出量為48.5990 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為6.4221 m3/t；有5、8、9、12主要可采煤層，各煤層均有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，爆炸指數(shù)為31.61～46.73%，5、8、9、12煤層均為自然發(fā)火煤層，發(fā)火期10～12個(gè)月。

唐山礦主要進(jìn)風(fēng)井有五個(gè)（1#、2#、3#、9#、10#），回風(fēng)井有兩個(gè)（1#、2#）。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為單翼對(duì)角式（1994年停止中央風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)）。擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)任務(wù)的是兩臺(tái)K4-73-01No32F型離心式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為兩臺(tái)TD-173-66-10電機(jī)，功率為2500 kW。主扇排風(fēng)量180～530 m3/s，工作風(fēng)壓為2400～5700 Pa，工作方法為抽出式。

2 測(cè)定方法

2.1 測(cè)量?jī)x器、儀表選擇

JFY-2礦井通風(fēng)參數(shù)檢測(cè)儀、干濕球溫度計(jì)、風(fēng)表、秒表、皮尺、長(zhǎng)桿等。

2.2 測(cè)量方法的選擇

本次通風(fēng)阻力測(cè)量選擇氣壓計(jì)測(cè)量法，采用同步法測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高、誤差小，受通風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)變化影響小，缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)量大。

2.3 測(cè)點(diǎn)的確定

對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流分、匯處前后均布置測(cè)點(diǎn)。為避免渦流影響，測(cè)點(diǎn)一般設(shè)在距風(fēng)流流入的分風(fēng)點(diǎn)或合風(fēng)點(diǎn)10～15 m處。

2.4 測(cè)算公式

（1）空氣密度的測(cè)算。

p 0.378*φ*Ps

ρ=0.003484 --- （1-------------）

T P

式中：ρ為空氣密度，kg/m3；P為空氣的絕對(duì)靜壓，Pa；T為空氣的絕對(duì)溫度：T=t+273，K；Ps為空氣的飽和水蒸氣壓力，Pa；φ為空氣的相對(duì)濕度，%。

（2）風(fēng)量的計(jì)算。

S拱型=寬×（高-0.1073×寬），m2

S梯型=巷高×巷中寬，m2

V均=K×V真

Q=V真×S

式中：Q為風(fēng)量，m3/s；S為巷道的斷面積，m2；V均為巷道的平均風(fēng)速，m/s；V真為由風(fēng)表風(fēng)速較正曲線(xiàn)查得的真實(shí)風(fēng)速，m/s；K為校正系數(shù)，K=（S-0.4）/S。

（3）速壓的計(jì)算。

V2

hV=----×ρ

2

式中：hV為測(cè)點(diǎn)的速壓，Pa；V為測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)速，m/s；ρ為空氣的密度，kg/m3。

（4）井巷通風(fēng)阻力的計(jì)算。

本次阻力測(cè)定采用氣壓計(jì)同步法

h1-2=（P1-P2）+（hv1-hv2）+（Z1-Z2）×g×ρ1-2

式中：h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2間的通風(fēng)壓力，Pa；P1，P2為測(cè)點(diǎn)1、2的絕對(duì)靜壓，Pa；hv1，hv2為測(cè)點(diǎn)1、2的速壓，Pa；Z1，Z2為測(cè)點(diǎn)1、2的標(biāo)高，m；g為重力加速度，取9.81 m/s2；ρ1-2為測(cè)點(diǎn)1～2間的空氣平均密度，kg/m3。

ρ1-2=1/2（ρ1+ρ2）

（5）井巷的風(fēng)阻及摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算。

h1-2

R1-2=----------

Q21-2

1.2

R標(biāo)1-2=---------R1-2

ρ1-2

式中：R1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的實(shí)測(cè)風(fēng)阻，N·S2/m8；h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的通風(fēng)阻力，Pa；Q1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的風(fēng)量，m3/s；R標(biāo)1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的井巷標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)阻，N·S2/m8；ρ1-2為同上，kg/m3。

3 測(cè)定結(jié)果

按照阻力測(cè)定的要求，對(duì)礦井主要回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定，其通風(fēng)阻力分布狀況如表1～表4。

4 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的精度檢驗(yàn)

根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖繪制現(xiàn)狀通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，將阻力測(cè)定數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模擬。

4.1 應(yīng)用軟件

現(xiàn)狀通風(fēng)模擬所使用的軟件為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)采礦研究室研制的FORTRAN語(yǔ)言礦井穩(wěn)態(tài)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算軟件。

4.2 通風(fēng)模擬

將所編寫(xiě)的數(shù)據(jù)文件輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算。模擬結(jié)果：礦井總風(fēng)量、負(fù)壓及井下各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量與實(shí)測(cè)值基本相符，說(shuō)明阻力測(cè)定數(shù)據(jù)可靠。

5 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定結(jié)果分析

通過(guò)井下實(shí)測(cè)和對(duì)礦井回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布數(shù)據(jù)的分析，回風(fēng)系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題。

5.1 回風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力大

從回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布狀況中可以看出，我礦各回風(fēng)系統(tǒng)阻力均較大，特別是個(gè)別區(qū)段7043、7044、南翼副巷、北翼副巷等局部地點(diǎn)在總阻力中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍＝ㄗh對(duì)4070丙、4070丁、T1390板繞及板上部、7044、南翼副巷等失修的巷道繼續(xù)套修并維護(hù)到原設(shè)計(jì)斷面。

5.2 局部阻力影響較大

在本次測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，除去巷道拐彎、分岔等局部阻力之外，物料堆積、巷道失修冒頂對(duì)礦井通風(fēng)阻力的影響不小，7044總回風(fēng)巷等堆積大量的生產(chǎn)用料，使巷道有效斷面減少2～3 m2，7044中部因鐵路煤柱開(kāi)采，巷道大部分被壓壞，有冒落的矸石堆積使通風(fēng)阻力大大增加。

6 幾點(diǎn)體會(huì)

總結(jié)氣壓計(jì)法測(cè)定礦井通風(fēng)阻力的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在阻力測(cè)定工作中要注意以下問(wèn)題：充分的準(zhǔn)備工作，是搞好阻力測(cè)定的前提和保證。科學(xué)認(rèn)真的井下實(shí)測(cè)，是搞好阻力測(cè)定的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。測(cè)定工作應(yīng)選在晴朗的白天、井下非生產(chǎn)班。此時(shí)，大氣壓力穩(wěn)定、井下人員活動(dòng)少、風(fēng)門(mén)和運(yùn)提設(shè)備開(kāi)啟影響較小，有利于提高測(cè)定精度。應(yīng)用氣壓計(jì)法阻力測(cè)定，時(shí)間測(cè)量?jī)x表應(yīng)選用秒表。在測(cè)量風(fēng)速和壓力時(shí)，除要準(zhǔn)確測(cè)量斷面外，風(fēng)速要測(cè)定三次，取比較接近的兩次數(shù)據(jù)的平均值；測(cè)壓時(shí)，每一臺(tái)氣壓計(jì)要嚴(yán)格以規(guī)定時(shí)刻（30 s）讀數(shù)，讀數(shù)不少于10個(gè)數(shù)。記錄本上數(shù)據(jù)要清楚，上井后要及時(shí)填寫(xiě)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)混亂，并妥善保管記錄本。

數(shù)據(jù)整理要以耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行，并認(rèn)真分析。endprint

摘 要：通過(guò)對(duì)唐山礦回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行阻力測(cè)定，分析了目前礦井回風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布情況，找出了礦井回風(fēng)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化，提供基本的通風(fēng)技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)阻力 測(cè)定 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（b）-0060-02

1 唐山礦通風(fēng)系統(tǒng)概況

唐山礦始建于1878年，年產(chǎn)量為410萬(wàn)噸/年。礦井現(xiàn)有11水平南翼、12水平北翼、西翼、南翼、13水平南翼、14水平及鐵路煤柱一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)等生產(chǎn)區(qū)域。唐山礦井深巷遠(yuǎn)，最大通風(fēng)流程16000 m，礦井主要開(kāi)拓方式為單翼多水平階段石門(mén)開(kāi)采，現(xiàn)生產(chǎn)及延伸水平有11、12、13、14水平，各水平主要進(jìn)、回風(fēng)巷位于同一水平，中間通過(guò)聯(lián)絡(luò)橫管聯(lián)系。唐山礦歷年來(lái)局批復(fù)均為高瓦斯礦井，2007年鑒定瓦斯絕對(duì)涌出量為48.5990 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為6.4221 m3/t；有5、8、9、12主要可采煤層，各煤層均有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，爆炸指數(shù)為31.61～46.73%，5、8、9、12煤層均為自然發(fā)火煤層，發(fā)火期10～12個(gè)月。

唐山礦主要進(jìn)風(fēng)井有五個(gè)（1#、2#、3#、9#、10#），回風(fēng)井有兩個(gè)（1#、2#）。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為單翼對(duì)角式（1994年停止中央風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)）。擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)任務(wù)的是兩臺(tái)K4-73-01No32F型離心式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為兩臺(tái)TD-173-66-10電機(jī)，功率為2500 kW。主扇排風(fēng)量180～530 m3/s，工作風(fēng)壓為2400～5700 Pa，工作方法為抽出式。

2 測(cè)定方法

2.1 測(cè)量?jī)x器、儀表選擇

JFY-2礦井通風(fēng)參數(shù)檢測(cè)儀、干濕球溫度計(jì)、風(fēng)表、秒表、皮尺、長(zhǎng)桿等。

2.2 測(cè)量方法的選擇

本次通風(fēng)阻力測(cè)量選擇氣壓計(jì)測(cè)量法，采用同步法測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高、誤差小，受通風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)變化影響小，缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)量大。

2.3 測(cè)點(diǎn)的確定

對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流分、匯處前后均布置測(cè)點(diǎn)。為避免渦流影響，測(cè)點(diǎn)一般設(shè)在距風(fēng)流流入的分風(fēng)點(diǎn)或合風(fēng)點(diǎn)10～15 m處。

2.4 測(cè)算公式

（1）空氣密度的測(cè)算。

p 0.378*φ*Ps

ρ=0.003484 --- （1-------------）

T P

式中：ρ為空氣密度，kg/m3；P為空氣的絕對(duì)靜壓，Pa；T為空氣的絕對(duì)溫度：T=t+273，K；Ps為空氣的飽和水蒸氣壓力，Pa；φ為空氣的相對(duì)濕度，%。

（2）風(fēng)量的計(jì)算。

S拱型=寬×（高-0.1073×寬），m2

S梯型=巷高×巷中寬，m2

V均=K×V真

Q=V真×S

式中：Q為風(fēng)量，m3/s；S為巷道的斷面積，m2；V均為巷道的平均風(fēng)速，m/s；V真為由風(fēng)表風(fēng)速較正曲線(xiàn)查得的真實(shí)風(fēng)速，m/s；K為校正系數(shù)，K=（S-0.4）/S。

（3）速壓的計(jì)算。

V2

hV=----×ρ

2

式中：hV為測(cè)點(diǎn)的速壓，Pa；V為測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)速，m/s；ρ為空氣的密度，kg/m3。

（4）井巷通風(fēng)阻力的計(jì)算。

本次阻力測(cè)定采用氣壓計(jì)同步法

h1-2=（P1-P2）+（hv1-hv2）+（Z1-Z2）×g×ρ1-2

式中：h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2間的通風(fēng)壓力，Pa；P1，P2為測(cè)點(diǎn)1、2的絕對(duì)靜壓，Pa；hv1，hv2為測(cè)點(diǎn)1、2的速壓，Pa；Z1，Z2為測(cè)點(diǎn)1、2的標(biāo)高，m；g為重力加速度，取9.81 m/s2；ρ1-2為測(cè)點(diǎn)1～2間的空氣平均密度，kg/m3。

ρ1-2=1/2（ρ1+ρ2）

（5）井巷的風(fēng)阻及摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算。

h1-2

R1-2=----------

Q21-2

1.2

R標(biāo)1-2=---------R1-2

ρ1-2

式中：R1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的實(shí)測(cè)風(fēng)阻，N·S2/m8；h1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的通風(fēng)阻力，Pa；Q1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的風(fēng)量，m3/s；R標(biāo)1-2為測(cè)點(diǎn)1至2的井巷標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)阻，N·S2/m8；ρ1-2為同上，kg/m3。

3 測(cè)定結(jié)果

按照阻力測(cè)定的要求，對(duì)礦井主要回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定，其通風(fēng)阻力分布狀況如表1～表4。

4 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的精度檢驗(yàn)

根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖繪制現(xiàn)狀通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，將阻力測(cè)定數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模擬。

4.1 應(yīng)用軟件

現(xiàn)狀通風(fēng)模擬所使用的軟件為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)采礦研究室研制的FORTRAN語(yǔ)言礦井穩(wěn)態(tài)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算軟件。

4.2 通風(fēng)模擬

將所編寫(xiě)的數(shù)據(jù)文件輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算。模擬結(jié)果：礦井總風(fēng)量、負(fù)壓及井下各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量與實(shí)測(cè)值基本相符，說(shuō)明阻力測(cè)定數(shù)據(jù)可靠。

5 礦井通風(fēng)阻力測(cè)定結(jié)果分析

通過(guò)井下實(shí)測(cè)和對(duì)礦井回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布數(shù)據(jù)的分析，回風(fēng)系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題。

5.1 回風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力大

從回風(fēng)系統(tǒng)阻力分布狀況中可以看出，我礦各回風(fēng)系統(tǒng)阻力均較大，特別是個(gè)別區(qū)段7043、7044、南翼副巷、北翼副巷等局部地點(diǎn)在總阻力中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍＝ㄗh對(duì)4070丙、4070丁、T1390板繞及板上部、7044、南翼副巷等失修的巷道繼續(xù)套修并維護(hù)到原設(shè)計(jì)斷面。

5.2 局部阻力影響較大

在本次測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，除去巷道拐彎、分岔等局部阻力之外，物料堆積、巷道失修冒頂對(duì)礦井通風(fēng)阻力的影響不小，7044總回風(fēng)巷等堆積大量的生產(chǎn)用料，使巷道有效斷面減少2～3 m2，7044中部因鐵路煤柱開(kāi)采，巷道大部分被壓壞，有冒落的矸石堆積使通風(fēng)阻力大大增加。

6 幾點(diǎn)體會(huì)

總結(jié)氣壓計(jì)法測(cè)定礦井通風(fēng)阻力的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在阻力測(cè)定工作中要注意以下問(wèn)題：充分的準(zhǔn)備工作，是搞好阻力測(cè)定的前提和保證?？茖W(xué)認(rèn)真的井下實(shí)測(cè)，是搞好阻力測(cè)定的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。測(cè)定工作應(yīng)選在晴朗的白天、井下非生產(chǎn)班。此時(shí)，大氣壓力穩(wěn)定、井下人員活動(dòng)少、風(fēng)門(mén)和運(yùn)提設(shè)備開(kāi)啟影響較小，有利于提高測(cè)定精度。應(yīng)用氣壓計(jì)法阻力測(cè)定，時(shí)間測(cè)量?jī)x表應(yīng)選用秒表。在測(cè)量風(fēng)速和壓力時(shí)，除要準(zhǔn)確測(cè)量斷面外，風(fēng)速要測(cè)定三次，取比較接近的兩次數(shù)據(jù)的平均值；測(cè)壓時(shí)，每一臺(tái)氣壓計(jì)要嚴(yán)格以規(guī)定時(shí)刻（30 s）讀數(shù)，讀數(shù)不少于10個(gè)數(shù)。記錄本上數(shù)據(jù)要清楚，上井后要及時(shí)填寫(xiě)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)混亂，并妥善保管記錄本。

數(shù)據(jù)整理要以耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行，并認(rèn)真分析。endprint