4通风机房房内压力监测装置的安设

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1、通风机房房内压力监测装置的安设1—安设矿井主通风机房内静压水柱计和负压传感器一、空气流动连续性方程根据质量守恒定律，对于流动参数不随时间变化的稳定流，流入某空间的流体质量必然等于流出其空间的流体质量。矿井通风中，空气在井巷中的流动可以看作是稳定流，同样满足质量守恒定律。M1＝M2，kg/s或ρ1v1S1＝ρ2v2S2对于不可压缩流体，即ρ1＝ρ2，则有v1S1＝v2S2图4-1二、矿井通风中应用的能量方程能量方程是用能量守恒定律描述风流沿程流动的能量转换和守恒规律的数学表达式。矿井通风中应用的能量方程则表达了空气的静压能、动能和位能在井巷流动过程中的变化规律，是能量守恒和转化定律在矿

2、井通风中的应用。或从能量观点来说，它表示单位体积风流流经井巷时的能量损失等于第一断面上的总机械能（静压能、动能和位能）与第二断面上的总机械能之差。从压力观点上来说，它表示风流流经井巷的通风阻力等于风流在第一断面上的总压力与第二断面上的总压力之差。1、动压中的ρ1、ρ2分别取1、2断面风流的空气密度。2、位压中的ρ1、ρ2视基准面的选取情况按下述方法计算：（1）当1、2断面位于矿井最低水平的同一侧时，如图4-2a所示，ρ12＝（ρ1＋ρ2）/2（2）当1、2断面分别位于矿井最低水平的两侧时，如图4-2b所示，ρ10＝（ρ1＋ρ0）/2，ρ20＝（ρ2＋ρ0）/2。动压中ρ1、ρ2与位压

3、中ρ1、ρ2的选取方法图4-2能量方程中位压基准面的确定及ρ的取法（a）两断面位于井底同一侧（b）两断面分别位于井底两侧三、能量方程在矿井通风中的应用能量方程是矿井通风的理论基础，应用极为广泛，特别是在有关通风机性能测定、矿井通风阻力测定和矿井通风技术管理、通风仪器仪表的设计等方面都与该理论密切相关。（一）抽出式通风矿井中通风阻力与主通风机风硐断面相对压力之间的关系h阻＝h静4－h动4＋（Zρ12g－Zρ34g）h阻＝h静4－h动4±H自＝h全4±H自，Pa图4-3例2-5某矿井采用抽出式通风如图4-3所示，测得风硐断面的风量Q＝50m3/s，风硐净断面积S4＝5m2，空气密度ρ4＝

4、1.14kg/m3，风硐外与其同标高的大气压力P0＝101324.5Pa，主通风机房内静压水柱计的读数h静4＝2240Pa，矿井的自然风压H自＝120Pa，自然风压的方向帮助主通风机工作。试求P静4、h动4、P全4、h全4和矿井的通风阻力h阻各为多大？解P静4＝P0－h静4＝101324.5－2240＝99084.5Pah动4＝ρ4v42/2＝ρ4（Q/S）2/2＝1.14×（50/5）2/2＝57PaP全4＝P静4＋h动4＝99084.5＋57＝99141.5Pah全4＝h静4－h动4＝2240－57＝2183Pah阻＝h静4－h动4±H自＝2240－57＋120＝2303Pa（二

5、）矿井主通风机房内水柱计的安装和作用通过矿井通风阻力与主通风机风硐断面相对压力之间的关系式可以看出，矿井通风总阻力可以通过测定风硐断面的相对压力和自然风压值计算出来。实际上，矿井风硐断面的动压值不大，变化也较小；自然风压值随季节而变化，一般也不大，因此，只要用压差计测出风硐断面的相对静压值，就能近似了解到矿井通风总阻力的大小。测量风硐断面的相对压力时，压差计的安装按取压方法不同有两种，即壁面取压法和环形管取压法。如图4-4所示。图4-4静压水柱计的安装方法a—壁面取压法b—环形管取压法1—风硐；2—静压管；3—三通；4—胶管；5—环形管水柱计的两个液面一般是稳定的或有微小的波动。1、

6、若水柱计液面高差突然增大，可能是主要通风巷道发生冒顶或其它堵塞事故，增大了通风阻力；2、如果液面高差突然变小，可能是控制通风系统的主要风门被打开，或发生了其它风流短路事故，通风阻力变小。3、如果通风机的传动皮带打滑，使通风机的转数忽高忽低，电源不稳定时也会引起水柱计读数波动。只要测点位置选择合理，通过水柱计可以反映出矿井通风系统的正常状况。因此，在主通风机房内设置压差计，是通风管理中不可缺少的监测手段。矿井主通风机房内水柱计的作用1、矿井通风中的能量方程是什么？从能量和压力观点讲，分别代表什么含义？2、为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程？矿井风流应满

7、足什么条件？3、为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时，其静压和位压之间可以相互转化？4、能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样？如何确定？5、在抽出式和压入式通风矿井中，主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系？6、为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段？复习思考题习题如图4-3所示的抽出式通风矿井中，已知矿井的通风总阻力为1840Pa，自然风压80Pa（反对通风机工作）；风硐的断面积为4m2，通过的总回风量为50