唐山矿通风阻力测定与分析

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1、唐山矿通风阻力测定与分析张瑞江（开滦唐山矿河北唐山063000）摘要：通过对唐山矿通风系统进行阻力测定，分析了目前矿井通风系统的阻力分布情况，找出了矿井通风系统存在的主要问题，为矿井通风系统技术优化，提供基本的通风技术参数。关键词矿井通风阻力测定分析1唐山矿通风系统概况唐山矿始建于1878年，年产量为300万吨/年。矿井现有11水平南翼、12水平北翼、西翼、南翼、13水平南翼、14水平及铁路煤柱一采区、二采区等生产区域。唐山矿井深巷远，最大通风流程16000m，矿井主要开拓方式为单翼多水平阶段石门开采，现生产及延伸水平有11、12、13、14水平，各水平主要进、回风巷位于同一水平，中

2、间通过联络横管联系。唐山矿历年来局批复均为高瓦斯矿井，2002年鉴定瓦斯绝对涌出量为58.624m3/min，瓦斯相对涌出量为8.178m3/t.d；有5、8、9、12主要可采煤层，各煤层均有煤尘爆炸性危险，爆炸指数为28.61～38.95%，除5煤层外，8、9、12煤层均为自然发火煤层，发火期8—12个月。唐山矿主要进风井有五个（1＃、2＃、3＃、9＃、10＃），回风井有两个（1＃、2＃）。矿井通风系统为单翼对角式（1994年停止中央风机运转）。担负矿井通风任务的是两台K4-73-01No32F型离心式通风机，一台运转，一台备用，配套电机为两台TD-173-66-10电机，功率为2

3、500kW。主扇排风量180～530m3/s，工作风压为2400～5700Pa，工作方法为抽出式。2、测定方法2.1测量仪器、仪表选择JFY型矿井通风参数检测仪、风扇式通风干湿球温度计、风表、秒表、皮尺、长杆等。2.2测量方法的选择本次通风阻力测量选择气压计测量法，采用同步法测量。其优点是：测量精度高、误差小，受通风系统及生产变化影响小，缺点是测量时间长、劳动量大。2.3测点的确定对通风系统中的风流分、汇处前后均布置测点。为避免涡流影响,测点一般设在距风流流入的分风点或合风点10～15m处。共计测点216个2.4测算公式⑴空气密度的测算5p0.378*φ*Psρ=0.003484--

4、---(1-------------)TP式中：ρ---空气密度，kg/m3P---空气的绝对静压，PaT---空气的绝对温度：T=t+273，KPs---空气的饱和水蒸气压力，Paφ---空气的相对湿度，%⑵风量的计算S拱型=宽×（高-0.1073×宽），m2S梯型=巷高×巷中宽，m2V均=K×V真Q=V真×S式中：Q---风量，m3/sS---巷道的断面积，m2V均---巷道的平均风速，m/sV真---由风表风速较正曲线查得的真实风速，m/sK---校正系数，K=（S-0.4）/S⑶速压的计算V2hV=-------×ρ2式中:hV---测点的速压，PaV---测点的平均风速，m

5、/sρ---空气的密度，kg/m3⑷井巷通风阻力的计算本次阻力测定采用气压计同步法h1-2=（P1-P2）+(hv1-hv2)+(Z1-Z2)×g×ρ1-2式中:h1-2---测点1至2间的通风压力，PaP1，P2---测点1、2的绝对静压，Pahv1，hv2---测点1、2的速压，PaZ1，Z2---测点1、2的标高，mg---重力加速度，取9.81m/s25ρ1-2---测点1至2间的空气平均密度，kg/m3ρ1-2=1/2（ρ1+ρ2）⑸、井巷的风阻及摩擦阻力系数的计算h1-2R1-2=-------Q21-21.2R标1-2=-------R1-2ρ1-2式中：R1-2---

6、测点1至2的实测风阻，N·S2/m8h1-2---测点1至2的通风阻力,PaQ1-2---测点1至2的风量,m3/sR标1-2---测点1至2的井巷标准风阻,N·S2/m8ρ1-2----同上,kg/m33测定结果按照矿井通风阻力测定的要求，对通风系统网络图各个主要区域进行测定，主要区域通风阻力分布状况如表1,矿井内外部漏风如表2主要进、回风巷风量分配如表3。4矿井通风阻力测定的精度检验根据通风系统图绘制现状通风系统网络图，将阻力测定数据输入计算机，进行现状网络计算机模拟。4.1应用软件现状通风模拟所使用的软件为中国矿业大学北京校区采矿研究室研制的FORTRAN语言矿井稳态通风网络解

7、算软件。主要区域通风阻力分布状况表1序号系统名称系统阻力进风段用风段回风段阻力Pa%阻力Pa%阻力Pa%1铁一9s系统3365.33748.5222.24855.5925.421761.4252.342西翼系统3365.9791.823.52954.328.351619.848.133铁一5s系统3377.5933.7427.64616.6118.261827.254.104北翼系统3367.7788.423.42687.520.411891.856.17