《礦井通風(fēng)與安全》PPT課件.ppt

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礦井通風(fēng)與安全 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 第六章通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量分配與調(diào)節(jié) 6 1風(fēng)網(wǎng)的基本術(shù)語(yǔ)6 2風(fēng)網(wǎng)的形式與繪制6 3風(fēng)量分配基本規(guī)律6 4風(fēng)網(wǎng)參數(shù)計(jì)算6 5局部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法6 6總風(fēng)量調(diào)節(jié)6 7多臺(tái)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié) 6 1風(fēng)網(wǎng)的基本術(shù)語(yǔ) 1 節(jié)點(diǎn)三條或三條以上風(fēng)道的交點(diǎn) 斷面或支護(hù)方式不同的兩條風(fēng)道 其分界點(diǎn)有時(shí)也可稱(chēng)為節(jié)點(diǎn) 2 分支兩節(jié)點(diǎn)間的連線 也叫風(fēng)道 在風(fēng)網(wǎng)圖上 用單線表示分支 其方向即為風(fēng)流的方向 箭頭由始節(jié)點(diǎn)指向末節(jié)點(diǎn) 3 路由若干方向相同的分支首尾相接而成的線路 即某一分支的末節(jié)點(diǎn)是下一分支的始節(jié)點(diǎn) 4 回路和網(wǎng)孔由若干方向并不都相同的分支所構(gòu)成的閉合線路 其中有分支者叫回路 無(wú)分支者叫網(wǎng)孔 5 假分支風(fēng)阻為零的虛擬分支 一般是指通風(fēng)機(jī)出口到進(jìn)風(fēng)井口虛擬的一段分支 6 生成樹(shù)風(fēng)網(wǎng)中全部節(jié)點(diǎn)而不構(gòu)成回路或網(wǎng)孔的一部分分支構(gòu)成的圖形 每一種風(fēng)網(wǎng)都可選出若干生成樹(shù) 7 弦在任一風(fēng)網(wǎng)的每棵樹(shù)中 每增加一個(gè)分支就構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立回路或網(wǎng)孔 這種分支叫做弦 余樹(shù)弦 6 2風(fēng)網(wǎng)的形式與繪制 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)形式很復(fù)雜 基本聯(lián)結(jié)形式分為 串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜聯(lián)結(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 6 2 1串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 由兩條或兩條以上的分支彼此首尾相聯(lián) 中間沒(méi)有分叉的線路叫做串聯(lián)風(fēng)路 二條或二條以上的分支自風(fēng)流能量相同的節(jié)點(diǎn)分開(kāi)到能量相同的節(jié)點(diǎn)匯合 形成一個(gè)或幾個(gè)網(wǎng)孔的總回路叫做并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 如右圖所示 6 2 2并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 在簡(jiǎn)單并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)之間有一條或幾條風(fēng)路貫通的風(fēng)網(wǎng)叫做角聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 貫通的分支習(xí)慣叫做對(duì)角分支 單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)只有一條對(duì)角分支 多角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)則有兩條或兩條以上的對(duì)角分支 6 2 3角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 由串聯(lián) 并聯(lián) 角聯(lián)和更復(fù)雜的聯(lián)結(jié)方式所組成的通風(fēng)網(wǎng)路 統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路 6 2 4復(fù)雜聯(lián)結(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜風(fēng)網(wǎng) 6 3風(fēng)量分配基本規(guī)律 風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)流動(dòng)時(shí) 除服從能量守恒方程 伯努利方程 外 還遵守以下規(guī)律 風(fēng)量平衡定律風(fēng)壓平衡定律阻力定律 6 3 1風(fēng)量平衡定律 單位時(shí)間內(nèi)流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量 單位時(shí)間內(nèi)流出該節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量 由于礦井空氣不壓縮 故可用空氣的體積流量 即風(fēng)量 來(lái)代替空氣的質(zhì)量流量 在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中 流進(jìn)節(jié)點(diǎn)或閉合回路的風(fēng)量 流出節(jié)點(diǎn)或閉合回路的風(fēng)量 即任一節(jié)點(diǎn)或閉合回路的風(fēng)量代數(shù)和為零 對(duì)于流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的情況 對(duì)于流進(jìn)閉合回路的情況 把上面的式子寫(xiě)成一般的數(shù)學(xué)式 上式表明 流入節(jié)點(diǎn) 回路或網(wǎng)孔的風(fēng)量與流出節(jié)點(diǎn) 回路或網(wǎng)孔的風(fēng)量的代數(shù)和等于零 一般取流入的風(fēng)量為正 流出的風(fēng)量為負(fù) 在任一閉合回路中 無(wú)扇風(fēng)機(jī)工作時(shí) 各巷道風(fēng)壓降的代數(shù)和為零 即順時(shí)針的風(fēng)壓降等于反時(shí)針的風(fēng)壓降 有扇風(fēng)機(jī)工作時(shí) 各巷道風(fēng)壓降的代數(shù)和等于扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與自然風(fēng)壓之和 6 3 2風(fēng)壓平衡定律 該式表明 回路或網(wǎng)孔中 不同方向的風(fēng)流風(fēng)壓或阻力的代數(shù)和等于零 一般取順時(shí)針?lè)较虻娘L(fēng)壓為正 逆時(shí)針?lè)较虻娘L(fēng)壓為負(fù) 由右圖得 一般形式為 如圖所示礦井 平峒口l和進(jìn)風(fēng)井口2的標(biāo)高差Zm 風(fēng)道2 3和1 3構(gòu)成敞開(kāi)并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 在2 3風(fēng)道上的輔助通風(fēng)機(jī) 風(fēng)壓hf作用方向和順時(shí)針?lè)较蛞恢?l和2兩點(diǎn)的地表大氣壓力分別為P0和P0 1和2兩點(diǎn)高差間的地表空氣密度平均值為 進(jìn)風(fēng)井內(nèi)的空氣密度平均值為 則 據(jù)風(fēng)流能量方程 得平峒1 3段的風(fēng)壓為 式中 P3 hv3 分別是3點(diǎn)的絕對(duì)靜壓和速壓 風(fēng)路2 3段的風(fēng)壓是風(fēng)道2 2 和3 3段的風(fēng)壓之和 即 式中 P2 和P3 分別是輔助通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口2 和出風(fēng)口3 的絕對(duì)靜壓 hv2 和hv3 分別是輔助通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的速壓 因 則 即 因敞開(kāi)并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)內(nèi)的自然風(fēng)壓是 因 或一般形式為 上式即風(fēng)壓平衡定律 其意義為對(duì)于任一個(gè)網(wǎng)孔或者回路而言 其風(fēng)壓的代數(shù)和與作用在其上的機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓之差值為零 上式的適用條件是 取順時(shí)針風(fēng)流方向風(fēng)壓為正 網(wǎng)孔或回路中的機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓的作用方向都是順時(shí)針?lè)较?6 3 3阻力定律 風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng) 絕大多數(shù)屬于完全紊流狀態(tài) 遵守阻力定律 即 hi RiQi2式中 hi 巷道的風(fēng)壓降 Ri 巷道的風(fēng)阻 Qi 通風(fēng)巷道的風(fēng)量 6 4風(fēng)網(wǎng)參數(shù)計(jì)算 串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路簡(jiǎn)單角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路復(fù)雜風(fēng)網(wǎng) 6 4 1串聯(lián)網(wǎng)路 1 風(fēng)量關(guān)系式 Q0 Q1 Q2 Q3 Qn上式表明 串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各條分支的風(fēng)量 2 風(fēng)壓關(guān)系式 h0 h1 h2 h3 hn上式表明 串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于其中各條分支的風(fēng)壓之和 3 風(fēng)阻關(guān)系式 R0 R1 R2 R3 Rn上式表明 串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻等于其中各條分支的風(fēng)阻之和 6 4 2并聯(lián)網(wǎng)路 1 風(fēng)量關(guān)系式 Q0 Q1 Q2 Q3 Qn上式表明 并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和 2 風(fēng)壓關(guān)系式 h0 h1 h2 h3 hn上式表明 并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于各分支的風(fēng)壓 3 風(fēng)阻關(guān)系式因?yàn)?代入并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)量關(guān)系式 根據(jù)風(fēng)壓關(guān)系得式中 m 為1到n條風(fēng)路中的某一條風(fēng)路 上式表明 并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻和各條分支的風(fēng)阻成復(fù)雜的繁分?jǐn)?shù)關(guān)系 對(duì)于簡(jiǎn)單并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) n 2 有 4 自然分配風(fēng)量的計(jì)算因h hm 即RQ2 RmQm2在簡(jiǎn)單并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中 第一和第二條分支的自然分配風(fēng)量的計(jì)算式分別為 6 4 3簡(jiǎn)單角聯(lián)網(wǎng)路 如圖所示 在單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中 對(duì)角分支5的風(fēng)流方向 隨著其它四條分支的風(fēng)阻值R1 R2 R3 R4的變化 而有以下三種變化 當(dāng)風(fēng)量Q5向上流時(shí) 由風(fēng)壓平衡定律hl h2 h3Q4 則 R1Q12 R2Q22 R1Q12 R2Q42R3Q32 R4Q42 R3Q12 R4Q42將上面兩式相除 得 或這就是Q5向上流的判別式 同理 Q5向下流的判別式為 Q5等于零的判別式為 判別式中不包括對(duì)角風(fēng)路本身的風(fēng)阻R5 說(shuō)明R5的變化不影響該風(fēng)路的風(fēng)流方向 這是因?yàn)樵擄L(fēng)路的風(fēng)流方向只取決于該風(fēng)路起末兩點(diǎn)風(fēng)流的能量之差 而這項(xiàng)能量差與R5無(wú)關(guān) 判別式的作用 1 預(yù)先判別不穩(wěn)定風(fēng)流的方向 例如在分支5尚未掘通之前 把四條非對(duì)角分支的風(fēng)阻值代入判別式 如算得判據(jù)K 1 便可判定Q5向上流 如得K1 而且K值越大 Q5向上流就越穩(wěn)定 故可根據(jù)實(shí)際情況 采取加大R1或R4 減少R2或R3的技術(shù)措施 并不斷進(jìn)行調(diào)整 使K始終保持最大的合理值 以保證Q5的方向和數(shù)量始終穩(wěn)定 6 4 4復(fù)雜風(fēng)網(wǎng) 新風(fēng)在被送到各用風(fēng)地點(diǎn)之前 以及各用風(fēng)地點(diǎn)用過(guò)的回風(fēng) 都要經(jīng)過(guò)許多風(fēng)路 這些風(fēng)路有時(shí)形成復(fù)雜風(fēng)網(wǎng) 在風(fēng)速不超限的條件下 這些復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)中各條分支通過(guò)的風(fēng)量任其自然分配 需通過(guò)計(jì)算確定 計(jì)算復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)中自然分配風(fēng)量的目的 主要是為了掌握復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)的通風(fēng)總阻力和總風(fēng)阻 其次是為了驗(yàn)算各風(fēng)道的風(fēng)速是否符合 規(guī)程 的規(guī)定 6 5局部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法 增阻調(diào)節(jié)法降阻調(diào)節(jié)法增壓調(diào)節(jié)法 6 5 1增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法 以并聯(lián)網(wǎng)路中阻力大的風(fēng)路的阻力值為基礎(chǔ) 在各阻力較小的風(fēng)路中增加局部阻力 安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 窗 使各條風(fēng)路的阻力達(dá)到平衡 以保證各風(fēng)路的風(fēng)量按需供給 1 增阻調(diào)節(jié)的計(jì)算有一并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 其中R1 0 8N s2 m8 R2 1 2N s2 m8 若總風(fēng)量Q 30m3 s 則該并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中自然分配的風(fēng)量分別為 則Q2 Q Q1 30 16 5 13 5m3 s 如按生產(chǎn)要求 1分支的風(fēng)量應(yīng)為Q 1 5m3 s 2分支的風(fēng)量應(yīng)為Q 2 25m3 s 顯然自然分配的風(fēng)量不符合要求 按上述風(fēng)量要求 兩分支的阻力分別為 為保證按需供風(fēng) 必須使兩分支的風(fēng)壓平衡 為此 需在1分支的回風(fēng)段設(shè)置一調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 使它產(chǎn)生一局部阻力hev h2 h1 730Pa 調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的形式如右圖所示 在風(fēng)門(mén)或風(fēng)墻的上部開(kāi)一個(gè)面積可調(diào)的矩形窗口 通過(guò)改變調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)口面積來(lái)改變調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)對(duì)風(fēng)流所產(chǎn)生的阻力hw 使hw hev 730Pa 用下式計(jì)算調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的面積 或式中 Rw 調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的風(fēng)阻 Rw hw Q2 N s2 m8 上式的由來(lái)是 hw主要是由于風(fēng)流通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)時(shí) 風(fēng)流收縮到最小斷面S2以后 又突然擴(kuò)大到巷道斷面S所造成的沖擊損失 根據(jù)水力學(xué)理論 這項(xiàng)損失可用下式表示 式中v2 風(fēng)流通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)后在最小收縮斷面處的平均風(fēng)速m s v 巷道內(nèi)的平均風(fēng)速 m s 空氣的密度 kg m3 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 風(fēng)流通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)時(shí)的速度變化具有以下比例關(guān)系 式中v1 風(fēng)流在調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)處的平均風(fēng)速 m s 設(shè)通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)和巷道的風(fēng)量為Q 巷道斷面積為S 則上式變?yōu)?取 1 2kg m3 得 化簡(jiǎn)上式得 在上例中 若1分支設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)處的巷道斷面S1 4m2 則算出調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的面積為 即在1分支設(shè)置一個(gè)面積為0 23m2的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)就能保證1和2分支都得到所需要的風(fēng)量5和25m3 s 2 增阻調(diào)節(jié)的分析1 增阻調(diào)節(jié)使風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)阻增加 在一定條件下可能達(dá)不到風(fēng)量調(diào)節(jié)的預(yù)期效果 如右圖所示 已知主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線I和兩分支的風(fēng)阻曲線R1 R2 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻曲線R R與I交點(diǎn)a即為主要通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn) 自a作垂線和橫坐標(biāo)相交 得出礦井總風(fēng)量Q 從a作水平線和R1 R2交于b c兩點(diǎn) 由這兩點(diǎn)作垂線分別得兩風(fēng)路的風(fēng)量Q1和Q2 如在1風(fēng)路中安設(shè)一風(fēng)阻為Rw的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 則該風(fēng)路的總風(fēng)阻為R1 R1 Rw 在圖上繪出R1 曲線 并繪出R1 和R2并聯(lián)的風(fēng)阻曲線R 由R 與I的交點(diǎn)a 得出調(diào)節(jié)后的礦井總風(fēng)量Q 由a 作水平線交R1 和R2于b 和c 自這兩點(diǎn)得出風(fēng)量分別為Q1 和Q2 當(dāng)風(fēng)機(jī)性能不變時(shí) 由于礦井總風(fēng)阻增加 使總風(fēng)量減少 其減少值為 Q Q Q 安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的分支中風(fēng)量也減少 其減少值為 Q1 Q1 Q1 另一分支風(fēng)量增加 其增加值為 Q2 Q2 Q2 顯然減少的多 增加的少 其差值就等于總風(fēng)量的減少值 即 Q Q1 Q2 2 總風(fēng)量的減少值與主要通風(fēng)機(jī)性能曲線的陡緩有關(guān) 如右圖所示 I為軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線 為離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線 R R 為調(diào)節(jié)前后的風(fēng)阻曲線 與I 分別交于a b和a b 從而得出總風(fēng)量的減少值 Q和 Q 從圖中看出 Q Q 表明扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線愈陡 總風(fēng)量的減少值愈小 反之則愈大 3 增阻調(diào)節(jié)有一定的范圍 超出這范圍可能達(dá)不到調(diào)節(jié)的目的 在上頁(yè)圖中 若主要通風(fēng)機(jī)性能曲線不變 且取R1 0 59N s2 m8 R2 1 64N s2 m8 當(dāng)不斷改變調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)風(fēng)阻Rw時(shí) 可以得到并聯(lián)風(fēng)路中各分支對(duì)應(yīng)的風(fēng)量及其變化 如右圖 3 使用增阻調(diào)節(jié)法的注意事項(xiàng)1 調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)應(yīng)盡量安設(shè)在回風(fēng)巷道中 以免妨礙運(yùn)輸 當(dāng)非安設(shè)在運(yùn)輸巷道不可時(shí) 則可采取多段調(diào)節(jié) 即用若干個(gè)面積較大的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)來(lái)代替一個(gè)面積較小的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 2 在復(fù)雜的風(fēng)網(wǎng)中 要注意調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)位置的選擇 防止重復(fù)設(shè)置 避免增大風(fēng)壓和電耗 4 增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)便易行 是采區(qū)內(nèi)巷道間的主要調(diào)節(jié)措施 缺點(diǎn) 使礦井的總風(fēng)阻增加 若風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線不變 勢(shì)必造成礦井總風(fēng)量下降 要想保持總風(fēng)量不減 就得提高風(fēng)壓 增加通風(fēng)電力費(fèi)用 因此 在安排產(chǎn)量和布置巷道時(shí) 盡量使網(wǎng)孔中各風(fēng)路的阻力不要相差太懸殊 以避免在通過(guò)風(fēng)量較大的主要風(fēng)路中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 6 5 2降阻調(diào)節(jié)法 降阻調(diào)節(jié)法與增阻調(diào)節(jié)法相反 它是以并聯(lián)網(wǎng)路中阻力較小風(fēng)路的阻力值為基礎(chǔ) 使阻力較大的風(fēng)路降低風(fēng)阻 以達(dá)到并聯(lián)網(wǎng)路各風(fēng)路的阻力平衡 巷道中的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻 當(dāng)局部風(fēng)阻較大時(shí) 應(yīng)首先降低局部風(fēng)阻 當(dāng)局部風(fēng)阻較小摩擦風(fēng)阻較大時(shí) 則應(yīng)降低摩擦風(fēng)阻 降低摩擦風(fēng)阻的主要方法是擴(kuò)大巷道斷面或改變支架類(lèi)型 即改變摩擦阻力系數(shù) 1 降阻調(diào)節(jié)的計(jì)算如圖并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 兩巷道的風(fēng)阻分別為R1和R2 所需風(fēng)量為Q1和Q2 則兩巷道的阻力分別為 h1 R1Q12 h2 R2Q22如果h1 h2 則以h2為依據(jù) 把h1減到h1 為此須將R1降到R1 即 h1 R1 Q12 h2 其中 摩擦阻力公式 降阻的主要辦法是擴(kuò)大巷道的斷面 如把巷道全長(zhǎng)L m 的斷面擴(kuò)大到S1 則式中 1 巷道1擴(kuò)大后的摩擦阻力系數(shù) N s2 m4 U1 巷道1擴(kuò)大后的周界 隨斷面大小和形狀而變 C 決定于巷道斷面形狀的系數(shù) 對(duì)梯形巷道 C 4 03 4 28 對(duì)三心拱巷道 C 3 8 4 06 對(duì)半圓拱巷道 C 3 78 4 11 由上式得到巷道1擴(kuò)大后的斷面積為 如果所需降阻的數(shù)值不大 而且客觀上又無(wú)法采用擴(kuò)大巷道斷面的措施時(shí) 可改變巷道壁面的平滑程度或支架型式 以減少摩擦阻力系數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量 改變后的摩擦阻力系數(shù)可用下式計(jì)算 2 降阻調(diào)節(jié)的分析降阻調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是使礦井總風(fēng)阻減少 若風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線不變 調(diào)節(jié)后 礦井總風(fēng)量增加 降阻調(diào)節(jié)多在礦井產(chǎn)量增大 原設(shè)計(jì)不合理 主要巷道年久失修的情況下 用來(lái)降低主要風(fēng)流中某一段巷道的阻力 一般 當(dāng)所需降低的阻力值不大時(shí) 應(yīng)首先考慮減少局部阻力 另外 也可在阻力大的巷道旁側(cè)開(kāi)掘并聯(lián)巷道 在一些老礦中 應(yīng)注意利用廢舊巷道供通風(fēng)用 6 5 3增壓調(diào)節(jié)法 1 增壓調(diào)節(jié)的計(jì)算如圖所示 一采區(qū)和二采區(qū)所需要的風(fēng)量分別為27 07和34 7m3 s 風(fēng)阻分別為0 69和1 27N s2 m8 要使一 二采區(qū)得到所需的風(fēng)量 兩采區(qū)將分別產(chǎn)生505 6Pa 1529 2Pa的阻力 總進(jìn)風(fēng)段1 2的風(fēng)阻為0 23N s2 m8 通過(guò)61 77m3 s的總風(fēng)量時(shí) 將產(chǎn)生877 6Pa的阻力 總回風(fēng)段3 4的風(fēng)阻為0 02N s2 m8 則產(chǎn)生76 3Pa的阻力 主要通風(fēng)機(jī)附近的漏風(fēng)量為6 83m3 s 通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為68 6m3 s 如果采用增加風(fēng)壓的調(diào)節(jié)方法 在阻力較大的二采區(qū)內(nèi)安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)的方法有 1 選擇合適的輔助通風(fēng)機(jī) 但不調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線 如圖所示 主要通風(fēng)機(jī)是70B2 21型 24號(hào) 600r min的軸流式通風(fēng)機(jī) 動(dòng)輪葉片安裝角度是27 5 靜風(fēng)壓特性曲線是 曲線 這時(shí)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是a點(diǎn) 兩個(gè)并聯(lián)采區(qū)以外 總進(jìn)風(fēng)段和總回風(fēng)段總阻力為 h1 2 h3 4 877 6 76 3 953 9Pa當(dāng)?shù)V井的自然風(fēng)壓很小或可忽略不計(jì)時(shí) 主要通風(fēng)機(jī)能夠供給兩個(gè)并聯(lián)采區(qū)使用的剩余風(fēng)壓為 hfa h1 2 h3 4 1519 953 9 565 1Pa二采區(qū)按需通過(guò)34 7m3 s的風(fēng)量時(shí) 其阻力是1529 2Pa 這個(gè)數(shù)值超出主要通風(fēng)機(jī)能夠供給這個(gè)采區(qū)使用的剩余風(fēng)壓 故需在這個(gè)采區(qū)內(nèi)安置一臺(tái)合適的輔助通風(fēng)機(jī) 這臺(tái)輔助通風(fēng)機(jī)要按以下兩個(gè)數(shù)值來(lái)選擇 通過(guò)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為二采區(qū)的風(fēng)量 Qaf 34 7m3 s輔助通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓 haft 1529 2 565 1 964Pa它的全風(fēng)壓特性曲線應(yīng)通過(guò)或大于這兩個(gè)數(shù)值所構(gòu)成的工作點(diǎn)b 一采區(qū)按需通過(guò)27 07m3 s的風(fēng)量時(shí) 其阻力是505 6Pa 這個(gè)數(shù)值小于主要通風(fēng)機(jī)能夠供給這個(gè)采區(qū)使用的剩余風(fēng)壓 即565 1 505 6 59 5Pa 在此情況下 還要在一采區(qū)的回風(fēng)流中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén) 使它能夠產(chǎn)生59 5Pa的阻力 2 選擇合適的輔助通風(fēng)機(jī) 同時(shí)調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線 在二采區(qū)安設(shè)一臺(tái)輔助通風(fēng)機(jī) 通過(guò)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qaf 34 7m3 s輔助通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓haft 1529 2 505 6 1023 6Pa同時(shí)要調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓特性曲線 使它通過(guò)以下兩個(gè)數(shù)值所構(gòu)成的工作點(diǎn) 主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qaf 68 6m3 s主要通風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓hfs 953 9 505 6 1459 5Pa 這兩種選擇輔助通風(fēng)機(jī)的方法中 后一方法雖然輔助通風(fēng)機(jī)所需功率較大 但主要通風(fēng)機(jī)所需功率較小 比前種方法要經(jīng)濟(jì) 需要注意的是輔助通風(fēng)機(jī)和主要通風(fēng)機(jī)有著串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系 因此選擇輔助通風(fēng)機(jī)不能孤立進(jìn)行 必須和主要通風(fēng)機(jī)緊密配合 2 選擇 安裝和使用輔助通風(fēng)機(jī)的注意事項(xiàng)在選擇輔助通風(fēng)機(jī)時(shí) 必須根據(jù)輔助通風(fēng)機(jī)服務(wù)期限以?xún)?nèi)通風(fēng)最困難時(shí)的風(fēng)量 風(fēng)阻和風(fēng)壓等數(shù)值進(jìn)行計(jì)算 為了保證新鮮風(fēng)流通過(guò)輔助通風(fēng)機(jī)而又不致妨礙運(yùn)輸 一般把輔助通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)流的繞道中 但在巷道中至少安設(shè)兩道自動(dòng)風(fēng)門(mén) 其風(fēng)門(mén)的間距必須大于一列車(chē)的長(zhǎng)度 風(fēng)門(mén)須向壓力大的方向開(kāi)啟 輔助通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 必須立即打開(kāi)巷道中的自動(dòng)風(fēng)門(mén) 以便利用主要通風(fēng)機(jī)單獨(dú)通風(fēng) 主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 輔助通風(fēng)機(jī)也應(yīng)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn) 同時(shí)打開(kāi)自動(dòng)風(fēng)門(mén) 以免發(fā)生相鄰采區(qū)風(fēng)流逆轉(zhuǎn) 循環(huán)風(fēng)再流入輔扇 此時(shí)還需根據(jù)具體情況 采取相應(yīng)的安全措施 重新開(kāi)動(dòng)輔助通風(fēng)機(jī)以前 應(yīng)檢查附近20m以?xún)?nèi)的瓦斯?jié)舛?只有在不超過(guò)規(guī)定時(shí) 才允許開(kāi)動(dòng)輔助通風(fēng)機(jī) 在采空區(qū)附近的巷道中安置輔助通風(fēng)機(jī)時(shí) 要選擇合適的位置 否則 有可能產(chǎn)生通過(guò)采空區(qū)的循環(huán)風(fēng)或漏風(fēng) 加速采空區(qū)的煤炭自燃 隨著通風(fēng)狀況不斷發(fā)展變化 每隔一定時(shí)間 必須 調(diào)節(jié)主要通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn) 使之相互配合 輔助通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 使得進(jìn)風(fēng)路上的風(fēng)流能量降低 出風(fēng)路上的風(fēng)流能量提高 如果輔助通風(fēng)機(jī)的能力過(guò)大 就有可能使3點(diǎn)空氣的能量同2點(diǎn)空氣的能量接近 相等 甚至超過(guò) 此時(shí)一采區(qū)將出現(xiàn)風(fēng)量不足 沒(méi)有風(fēng)流 甚至發(fā)生逆轉(zhuǎn) 以上三種現(xiàn)象都是安全生產(chǎn)所不允許的 若一旦出現(xiàn)上述情況時(shí) 其應(yīng)急措施就是迅速增加二采區(qū)的風(fēng)阻 3 增壓調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件與降阻調(diào)節(jié)法比較優(yōu)點(diǎn) 在阻力較大的風(fēng)路中安裝輔助通風(fēng)機(jī) 無(wú)需調(diào)節(jié)主風(fēng)機(jī)而使得風(fēng)量增大 相當(dāng)于主要通風(fēng)機(jī)對(duì)這條風(fēng)路的工作風(fēng)阻下降 這點(diǎn)和降阻調(diào)節(jié)法很類(lèi)似 但比降阻調(diào)節(jié)法施工快而且方便 缺點(diǎn) 管理工作較復(fù)雜 安全性比較差 與增阻調(diào)節(jié)法比較 優(yōu)點(diǎn) 使主要通風(fēng)機(jī)的電力費(fèi)降低很多 服務(wù)時(shí)間又長(zhǎng)時(shí) 比較經(jīng)濟(jì) 缺點(diǎn) 管理工作比較復(fù)雜 安全性比較差 施工比較困難 適用條件 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中各條風(fēng)路的阻力相差比較懸殊 主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓滿(mǎn)足不了阻力較大的風(fēng)路 不能采用增阻調(diào)節(jié)法 而采用降阻調(diào)節(jié)法又來(lái)不及時(shí) 可采用增壓調(diào)節(jié)法 6 6總風(fēng)量調(diào)節(jié) 在礦井開(kāi)采過(guò)程中 由于礦井產(chǎn)量和開(kāi)采條件不斷變化 常常要求調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量 礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)的主要措施是改變主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn) 其方法有 改變主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線改變主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻曲線 6 6 1改變主要通風(fēng)機(jī)特性曲線的調(diào)節(jié)法 1 改變軸流式通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪葉片的安裝角度軸流式通風(fēng)機(jī)的特性曲線隨著動(dòng)輪葉片安裝角的變化而變化 如某抽出式通風(fēng)的礦井主要通風(fēng)機(jī)是軸流式 當(dāng)其動(dòng)輪葉片安裝角為27 5 時(shí) 靜風(fēng)壓特性曲線是I 曲線 為了滿(mǎn)足前期生產(chǎn)需要 該主要通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為a點(diǎn) 現(xiàn)因生產(chǎn)情況的變化 井巷通風(fēng)的總阻力變?yōu)?hfr 1862Pa 反對(duì)機(jī)械風(fēng)壓的自然風(fēng)壓為 hn 98Pa 通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量仍需68m3 s 根據(jù)兩數(shù)值找出風(fēng)機(jī)的新工作點(diǎn)b 將風(fēng)機(jī)的動(dòng)輪葉片安裝角調(diào)整到30 其靜壓特性曲線由I 調(diào)到I 自b點(diǎn)得到這臺(tái)風(fēng)機(jī)的輸入功率約220kW 用此數(shù)值來(lái)衡量現(xiàn)用電動(dòng)機(jī)的能力是否夠用 再由b點(diǎn)得出其風(fēng)機(jī)的靜壓效率是0 64 b點(diǎn)落在這臺(tái)風(fēng)機(jī)特性曲線的合理工作范圍內(nèi) 為了滿(mǎn)足現(xiàn)階段生產(chǎn)要求 該風(fēng)機(jī)應(yīng)根據(jù)以下兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié) 風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qf 68m3 s 風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓 hfs hfr hn 1960Pa 2 改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)愈大 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓愈大 某壓入式通風(fēng)的礦井 其離心式通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓特性曲線為 轉(zhuǎn)數(shù)為n r min 它和工作風(fēng)阻曲線交于M 點(diǎn) 產(chǎn)生Qf m3 s 的風(fēng)量和hft Pa 的全風(fēng)壓 如果生產(chǎn)要求通風(fēng)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)壓為hft Pa 通過(guò)的風(fēng)量為Qf m3 s 用比例定律可以求出新轉(zhuǎn)數(shù)n 即 畫(huà)出新轉(zhuǎn)數(shù)n的全風(fēng)壓特性曲線 它和風(fēng)阻曲線1的交點(diǎn)M即為新工作點(diǎn) 同時(shí)根據(jù)新轉(zhuǎn)數(shù)的效率曲線和功率曲線 看新工作點(diǎn)是否落在合理工作范圍內(nèi) 并驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的能力 該方法主要用于離心式通風(fēng)機(jī) 它的具體做法是 如果通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間是間接傳動(dòng)的 可改變皮帶輪直徑的大小來(lái)增加轉(zhuǎn)數(shù) 如果通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間是直接傳動(dòng)的 則改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)或更換電動(dòng)機(jī) 6 6 2改變主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻的調(diào)節(jié)法 某礦抽出式風(fēng)機(jī)是軸流風(fēng)機(jī) 葉片安裝角為37 5 靜風(fēng)壓特性曲線為 曲線 工作點(diǎn)是a點(diǎn) 工作風(fēng)阻Rf 1107 4 44 5 2 0 56N s2 m8 工作風(fēng)阻曲線為l曲線 該風(fēng)機(jī)葉片最大安裝角為40 其靜壓曲線為 曲線 如果生產(chǎn)要求主要通風(fēng)機(jī)通過(guò)50m3 s的風(fēng)量 則由風(fēng)壓曲線 只能產(chǎn)生1048 6Pa的靜風(fēng)壓 不能滿(mǎn)足原有風(fēng)壓1107 4Pa 如果用降低主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻的調(diào)節(jié)方法 就必須設(shè)法將其工作風(fēng)阻降低到Rf 1048 6 502 0 42N s2 m8 用這個(gè)數(shù)值畫(huà)出風(fēng)阻曲線2 使它通過(guò)工作點(diǎn)b 這時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的靜壓效率接近0 6 輸入功率約96kW 如果不降低主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻 則工作點(diǎn)是c點(diǎn) 此時(shí)主要通風(fēng)機(jī)只能通過(guò)47m3 s的風(fēng)量 不能滿(mǎn)足要求 所以 當(dāng)該礦所要求的通風(fēng)能力超過(guò)主要通風(fēng)機(jī)最大潛力又無(wú)法采用其它調(diào)節(jié)法時(shí) 就得根據(jù)Rf 的數(shù)值用擴(kuò)大井巷的斷面 或開(kāi)鑿并聯(lián)雙巷 或增加進(jìn)風(fēng)井口等方法把主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻降低 如果主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大于實(shí)際所需要的風(fēng)量時(shí) 可以增加主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻 使總風(fēng)量下降 如后圖所示 由于離心式通風(fēng)機(jī)的功率是隨著風(fēng)量的減少而減少 主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻由R增到R 時(shí) 其風(fēng)量由Q降到Q 主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率則由N降到N 所以 對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)可以利用設(shè)在風(fēng)峒中的閘門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié) 當(dāng)所需風(fēng)量變小時(shí) 可以放下閘門(mén)以增加風(fēng)阻來(lái)減少風(fēng)量 對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī) 當(dāng)所需風(fēng)量變小時(shí) 可以把動(dòng)輪葉片安裝角調(diào)小 它比增加工作風(fēng)阻的方法 在電力消耗上要經(jīng)濟(jì)得多 6 7多臺(tái)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié) 采用多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的礦井 各臺(tái)風(fēng)機(jī)之間 彼此聯(lián)系 相互影響 如果不注意在必要時(shí)進(jìn)行各臺(tái)風(fēng)機(jī)相互調(diào)節(jié) 就有可能使礦井通風(fēng)的正常狀況受到破壞 甚至嚴(yán)重影響安全生產(chǎn) 6 7 1多臺(tái)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互影響 下圖是某礦簡(jiǎn)化后的通風(fēng)系統(tǒng) 各項(xiàng)實(shí)測(cè)的通風(fēng)數(shù)據(jù)是 兩翼風(fēng)機(jī)的公風(fēng)共路1 2的風(fēng)阻R1 2 0 05N s2 m8 西翼主要通風(fēng)機(jī)的專(zhuān)用風(fēng)路2 3的風(fēng)阻R2 3 0 36N s2 m8 西翼風(fēng)機(jī)葉片角度是35 其靜風(fēng)壓特性曲線是右圖中的 曲線 這臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量QI 40m3 s 靜風(fēng)壓hl 1058Pa 風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻為 RI 1058 40 2 0 66N s2 m8 工況點(diǎn)為a點(diǎn) 東翼主要通風(fēng)機(jī)的專(zhuān)用風(fēng)路2 4的風(fēng)阻R2 4 0 33N s2 m8 東翼風(fēng)機(jī)的葉片角度是25 其靜風(fēng)壓特性曲線是右圖中的 曲線 這臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q 60m3 s 靜風(fēng)壓h 1666Pa 工作風(fēng)阻R 1666 60 2 0 46N s2 m8 工作風(fēng)阻曲線是R 曲線 工作點(diǎn)為b點(diǎn) 在上述巳知條件下 按新的生產(chǎn)計(jì)劃要求 東翼的生產(chǎn)任務(wù)加大以后 由于瓦斯涌出量增加 東翼主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需增加到Q 90m3 s 這時(shí) 為了保證東翼的風(fēng)量需增加到90m3 s 為簡(jiǎn)便不計(jì)漏風(fēng) 礦井的總進(jìn)風(fēng)量也要增加 公共風(fēng)路1 2的阻力和東翼主要通風(fēng)機(jī)專(zhuān)用風(fēng)路2 4的阻力都要變大 即風(fēng)路1 2的阻力變?yōu)?h 1 2 R1 2 Q Q 2 0 05 40 90 2 845Pa風(fēng)路2 4的阻力變?yōu)?h 2 4 R2 4 Q 2 0 33 90 2 2673Pa因而東翼主要通風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓 為簡(jiǎn)便不計(jì)自然風(fēng)壓 變?yōu)?h h 1 2 h 2 4 845 2673 3518Pa 為此需要對(duì)東翼風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整 當(dāng)東翼主要通風(fēng)機(jī)的葉片角度調(diào)整到45 時(shí) 靜風(fēng)壓特性曲線為 當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)通過(guò)90m3 s的風(fēng)量時(shí) 產(chǎn)生3518Pa的靜風(fēng)壓 能夠滿(mǎn)足需要 這時(shí)東翼主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻則變?yōu)?R 3518 902 0 43N s2 m8其工作風(fēng)阻曲線是R 曲線 新工況點(diǎn)是c點(diǎn) 在上述東翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線因加大風(fēng)量而調(diào)整的情況下 西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線是否可以因風(fēng)量不改變而不需要調(diào)整 如果西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線不調(diào)整 就成為東翼主要通風(fēng)機(jī)用特性曲線 和西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線 聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)該礦進(jìn)行通風(fēng) 下面將討論這種聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響 先在后圖上畫(huà)出兩主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線 和 并根據(jù)各風(fēng)路的風(fēng)阻值畫(huà)出R1 2 R2 3和R2 4三條風(fēng)阻曲線 專(zhuān)用風(fēng)路2 3的風(fēng)量 就是西翼主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 而這條風(fēng)路的阻力要由西翼主要通風(fēng)機(jī)總風(fēng)壓中的一部分來(lái)克服 因此 可用 和R2 3兩曲線按照 在相同的風(fēng)量下 風(fēng)壓相減 的轉(zhuǎn)化原則 繪出西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線 為風(fēng)路2 3服務(wù)以后的剩余特性曲線 又名轉(zhuǎn)化曲線 同理 用東翼風(fēng)機(jī)特性曲線 和專(zhuān)用風(fēng)路2 4的風(fēng)阻曲線R2 4 按照上述串聯(lián)轉(zhuǎn)化原則 畫(huà)出東翼主要通風(fēng)機(jī)為風(fēng)路2 4服務(wù)以后的剩余特性曲線 經(jīng)過(guò)以上轉(zhuǎn)化 在概念上好比把兩翼風(fēng)機(jī)都搬到兩翼分風(fēng)點(diǎn)上 和 兩條曲線就是這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)為公共風(fēng)路1 2服務(wù)的特性曲線 因?yàn)轱L(fēng)路1 2上的風(fēng)量是兩風(fēng)機(jī)共同供給的 即兩風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和就是風(fēng)路1 2上的風(fēng)量 而風(fēng)路l 2的阻力 兩風(fēng)機(jī)都要承擔(dān) 即在每臺(tái)風(fēng)機(jī)的總風(fēng)壓中都要拿出相等的一部分風(fēng)壓來(lái)克服公共風(fēng)路1 2的阻力 這在概念上好比兩風(fēng)機(jī)搬到分風(fēng)點(diǎn)后 用它們的剩余特性曲線 和 并聯(lián)特性曲線為風(fēng)路1 2服務(wù) 因此 用曲線 和 按照在相同的風(fēng)壓下 風(fēng)量相加的并聯(lián)原則 畫(huà)出它們的并聯(lián)特性曲線 它和風(fēng)路l 2的風(fēng)阻曲線R1 2相交于d點(diǎn) 自d點(diǎn)畫(huà)垂直線和橫坐標(biāo)相交得出礦井總風(fēng)量Q 127m3 s 自d點(diǎn)畫(huà)水平線分別交 和 兩曲線于e和f兩點(diǎn) 自這兩點(diǎn)畫(huà)垂直線和橫坐標(biāo)相交得出東翼的風(fēng)量Q 90 7m3 s 西翼的風(fēng)量Q 36 3m3 s 上述分析說(shuō)明 1 在上述圖例的具體條件下 當(dāng)東翼風(fēng)機(jī)特性曲線調(diào)整到 而西翼風(fēng)機(jī)特性曲線不作相應(yīng)調(diào)整時(shí) 則礦井的總風(fēng)量下降 Q 比Q小3m3 s 通過(guò)西翼的風(fēng)量供不應(yīng)求 Q 比Q 小3 7m3 s 而通過(guò)東翼的風(fēng)量卻供大于求 Q 比Q 大0 7m3 s 2 公共風(fēng)路1 2的風(fēng)阻曲線R1 2越陡 調(diào)整后的礦井總風(fēng)量Q 越小 此時(shí) 不僅西翼所需風(fēng)量不能保證 而且東翼所需風(fēng)量也不能滿(mǎn)足 3 為安全運(yùn)轉(zhuǎn)起見(jiàn) 在每條風(fēng)機(jī)特性曲線上 實(shí)際使用的風(fēng)壓不得大于這條特性曲線上最大風(fēng)壓的的90 從圖中還可以看出 只要風(fēng)阻曲線R1 2再陡一些 西翼風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就會(huì)進(jìn)入這臺(tái)風(fēng)機(jī)特性曲線的不安全工作區(qū)段 使運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定 4 兩臺(tái)風(fēng)機(jī)特性曲線相差越大或者西翼風(fēng)機(jī)的能力越小 礦井所需要的風(fēng)量就越難保證 西翼風(fēng)機(jī)也有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的情況 這時(shí) 整個(gè)西翼將沒(méi)有風(fēng)流 如果公共風(fēng)路的阻力繼續(xù)增大 甚至大于西翼風(fēng)機(jī)零風(fēng)量下的風(fēng)壓 這時(shí)西翼的風(fēng)流就會(huì)反向或逆轉(zhuǎn) 整個(gè)西翼變?yōu)闁|翼進(jìn)風(fēng)路線之一 5 對(duì)于兩臺(tái)或兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)進(jìn)行分區(qū)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的礦井 如果公共風(fēng)路的風(fēng)阻越大 各風(fēng)機(jī)的特性曲線相差越大 就越有可能出現(xiàn)上述通風(fēng)惡化的現(xiàn)象 必須注意預(yù)防 6 7 2多臺(tái)通風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)防措施 通過(guò)以上分析可知 多臺(tái)通風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 公共風(fēng)路的風(fēng)阻越小 各臺(tái)風(fēng)機(jī)的能力越接近 則安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)越有保證 因此公共風(fēng)路的斷面要盡可能大 長(zhǎng)度盡可能短 或者使礦井的進(jìn)風(fēng)道數(shù)量盡可能多 盡量使得選用的各臺(tái)風(fēng)機(jī)特性曲線基本相同 這就要求各采區(qū)或各翼所需要的風(fēng)壓和風(fēng)量盡可能做到搭配均勻 在生產(chǎn)管理工作中 要盡量使公共風(fēng)路保持比較小的風(fēng)阻值 如出現(xiàn)冒頂 塌陷或斷面變形 必須及時(shí)整修 在萬(wàn)一出現(xiàn)小風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況 可采用在大風(fēng)機(jī)專(zhuān)用風(fēng)路上加大風(fēng)阻的臨時(shí)措施 使大風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和礦井總風(fēng)量都適當(dāng)減少 就能避免這種狀況 更主要的是 為了預(yù)防大風(fēng)機(jī)調(diào)整后的影響 須對(duì)其它風(fēng)機(jī)作出相應(yīng)的調(diào)整 根據(jù)這個(gè)道理 西翼風(fēng)機(jī)專(zhuān)用風(fēng)路所需要的風(fēng)壓 h 2 3 R2 3Q 2 0 36 402 576Pa公共風(fēng)路l 2所需要的風(fēng)壓h 1 2 845Pa 所以西翼風(fēng)機(jī)的總風(fēng)壓為 h h 1 2 h 2 3 845 576 1421Pa根據(jù)h 和Q 兩個(gè)數(shù)據(jù)所構(gòu)成的新工作點(diǎn)j 把西翼風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)整到40 使它的特性曲線 接近j點(diǎn) 略有富裕 西翼風(fēng)機(jī)調(diào)整后就能夠保證井下各處所需的風(fēng)量 其工作風(fēng)阻變?yōu)?R h Q 2 1421 402 0 89N s2 m8 用R 的數(shù)據(jù) 可在圖中畫(huà)出這臺(tái)風(fēng)機(jī)調(diào)整后的工作風(fēng)阻曲線R 這曲線必然通過(guò)j點(diǎn) 同理 前面已算出東翼風(fēng)機(jī)調(diào)整后的工作風(fēng)阻R 0 43N s2 m8 并已在圖中畫(huà)出工作風(fēng)阻曲線R 這曲線必然通過(guò)新工作點(diǎn)c 以上計(jì)算表明各風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻不一定是常數(shù) R R 當(dāng)各風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和礦井總風(fēng)量的比值發(fā)生變化時(shí) 各風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻也就跟著發(fā)生變化 在上例中 調(diào)整以后的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)都使用了葉片角度最大的特性曲線 考慮到有時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向自然風(fēng)壓和風(fēng)路的風(fēng)阻變大等因素 使兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)都超出合理工作范圍 造成運(yùn)轉(zhuǎn)不安全 而且噪音大 在此情況下 宜適當(dāng)降低風(fēng)路上的風(fēng)阻 盡可能做到既保證礦井所需風(fēng)量 又少用或不用風(fēng)機(jī)葉片最大角度的特性曲線 復(fù)習(xí)思考題 6 1什么是通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 其主要構(gòu)成元素是什么 6 2如何繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 對(duì)于給定礦井其形狀是否固定不變 6 3簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn) 路 回路 網(wǎng)孔 生成樹(shù) 余樹(shù)的基本概念的含義 6 4礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的基本規(guī)律有哪幾個(gè) 寫(xiě)出其數(shù)學(xué)表達(dá)式 6 5比較串聯(lián)風(fēng)路與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的特點(diǎn) 6 6寫(xiě)出角聯(lián)分支的風(fēng)向判別式 分析影響角聯(lián)分支風(fēng)向的因素 6 7礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的措施可分為哪幾類(lèi) 比較它們的優(yōu)缺點(diǎn) 6 8如圖1所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 已知各分支風(fēng)阻 R1 1 274 R2 1 47 R3 1 078 R4 1 568 單位為N s2 m8 總風(fēng)量Q 36m3 s 求 1 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻 2 各分支風(fēng)量 復(fù)習(xí)思考題 6 9如圖2所示角聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 已知各分支風(fēng)阻 R1 3 92 R2 0 0752 R3 0 98 R4 0 4998 單位為Ns2 m8 試判斷角聯(lián)分支5的風(fēng)流方向 6 10如圖3所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 已知各分支風(fēng)阻 R1 1 186 R2 0 794 單位為Ns2 m8 總風(fēng)量Q 40m3 s 求 1 分支1和2中的自然分風(fēng)量和 2 若分支1需風(fēng)10m3 s 分支2需風(fēng)30m3 s 采用風(fēng)窗調(diào)節(jié) 風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在哪個(gè)分支 風(fēng)窗風(fēng)阻和開(kāi)口面積各為多少 6 11某局部通風(fēng)網(wǎng)路 圖4 已知各巷道的風(fēng)阻R1 0 12 R2 0 25 R3 0 30 R4 0 06Ns2 m8 AB間的總風(fēng)壓為600Pa 求各巷道的風(fēng)量及AB間的總風(fēng)阻為多少 6 12某角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng) 圖5 各巷道的風(fēng)阻為R1 0 060 R2 0 060 R3 0 105 R4 0 030 R5 0 105Ns2 m8 各巷道需要的風(fēng)量為Q1 14 Q2 16 Q3 3 2 Q4 17 2 Q5 12 8m3 s 求用風(fēng)窗調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)窗安設(shè)位置及其阻力 6 13如圖6所示的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 已知各巷道的阻力h1 80 h2 100 h3 30 h5 140 h6 100Pa 求巷道4 7 8的阻力及巷道4 7 8的風(fēng)流方向