矿井通风与安全课件《通风部分》第四章 矿井通风动力.ppt

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1、第四章矿井通风动力我省煤矿地处丘陵地带，大多采用平峒、暗斜井开拓，进回风井标高差较大，自然风压较高，对煤矿的正常通风有举足轻重的作用。所以，这部分内容对福建煤矿而言比较重要。本章重点与难点1、自然风压的产生、计算、利用与控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围第四章矿井通风动力10/8/20211第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算1、自然通风由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。冬季：空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。

2、它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。夏季：相反。自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差012345dzρ1dzρ2z第四章矿井通风动力10/8/202122、自然风压的计算根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压HN可用下式计算：为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为：注意：1）自然风压的计算必须取一闭合系统。2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。3）一般选取最低点作为基准面。第四章矿井通风动力10/8/20213二、自然风压的影响因素及

3、变化规律自然风压影响因素HN=f(ρZ）=f[ρ(T,P,R,φ)，Z]1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。第四章矿井通风动力10/8/202143、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。三、自然风压的控制和利用1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和当地气候特点。10121234567891112月份HN第四章矿井通风动力10/8/202152、根据自然风

4、压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。第四章矿井通风动力10/8/20216ABB’C

5、EFA系统的自然风压为：DBB’CED系统的自然风压为：自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立井口D各安装一台抽风机（向外）。abcdabcdefb’RDRCZ第四章矿井通风动力10/8/20217设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出压力平衡方程：式中：HS—风机静压，Pa；Q—DBB’C风路风量，m3/S;RD、RC—分别为DB和BB’C分支风阻，N·S2/m8。第四章矿井通风动力10/8/20218两式相除：此即AB段风流停滞条件式。当上式变为则AB段风流反向。由此可知防止AB风路风流反向的措

6、施有：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A点安装风机向巷道压风。第四章矿井通风动力10/8/20219第二节矿用通风机的类型及构造矿用通风机按其服务范围可分为三种：1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）；2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量；3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。按构造和工作原理可分为：离心式通风机和轴流式通风机。第四章矿井通风动力10/8/202110一、离心式通风机的构造和工作原理1、风机构造。离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺形

7、机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器。吸风口有：单吸和双吸两种。第四章矿井通风动力10/8/202111叶片出口构造角：风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以β2表示。离心式风机可分为：前倾式（β2>90º)、径向式（β2=90º)和后倾式（β2<90º)三种。β2不同，通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式。w2c2u2c2uβ2w2c2u2β2u2c2w2β2第四章矿井通风动力10/8/2021122、工作原理当电机通过传动装置带动叶轮旋转时，叶片流道间的空气随叶片旋转而旋转，获

8、得离心力。经叶端被抛出叶轮，进入机壳。在机壳内速度逐渐减小，压力升高，然后经扩散器排出。与此同时，在叶片入口（叶根）形成较低的压力（低于吸风口压力），于是，吸风口的