矿井自然风压适时计算与应用_王海宁

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1、ＩＳＳＮ１００５－２７６３矿业研究与开发第３４卷第２期２０１４年４月ＣＮ４３－１２１５／ＴＤＭＩＮＩＮＧＲ＆Ｄ，Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１４＊矿井自然风压适时计算与应用王海宁，汪光鑫，刘红芳，苑栋（江西理工大学资源与环境学院，江西赣州市３４１０００）摘要：根据流体静力学理论，建立自然风压计算模型，应用［１］一。对于开采深度达千米及以上的矿井，自然通ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ语言在“矿井通风三维仿真系统”软件中创建自风能约占总通风能耗的３０％；对于一些山区多水平然风压适时计算模块，实现适时计算不同气象条件下的矿井平硐开拓的浅

2、部矿山，冬季自然风压的作用甚至可自然风压值，适时分析自然风压的变化对矿井通风效果的影［２］以代替主扇风机工作。不同季节或不同地表气候响。在某钨矿通风系统优化应用的结果表明，得出的自然风条件下，矿井自然风压不同，因此，适时计算矿井的压适时计算结果以及对通风效果的影响程度准确可靠，为及自然风压值，并将其以能量的形式转化至矿井通风时制定自然风压利用与控制措施提供了可靠依据。系统网络中，利用矿井通风三维仿真系统进行优化，关键词：矿井通风；自然风压；适时计算；通风效果中图分类号：ＴＤ７２２文献标识码：Ａ分析自然风压的变化规律及其对通风系统

3、的影响，文章编号：１００５－２７６３（２０１４）０２－００７７－０４对合理控制和利用自然风压、风机选型、矿井通风系DOI:10.13827/j.cnki.kyyk.2014.02.021统设计、通风系统优化改造等十分重要。ＴｉｍｅｌｙＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅＮａｔｕｒａｌＷｉｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅ１矿井自然风压适时计算ＷＡＮＧＨａｉｎｉｎｇ，ＷＡＮＧＧｕａｎｇｘｉｎ，１．１自然风压ＬＩＵＨｏｎｇｆａｎｇ，ＹＵＡＮＤｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇ

4、ｉｎｅｅｒｉｎｇ，自然风压是造成井下空气流动的动力之一，其ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，大小主要取决于矿井进风井与回风井筒内的温度和Ｇａｎｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｘｉ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）井筒深度，两侧井筒温差和标高差愈大，自然风压愈Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｏｒｙ，ａｎａｔｕｒａｌ大。由于矿井自然风压随季节的变化而变化，一般，ｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｉｍｅｌｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ当地表

5、环境气温低时，自然风压帮助主扇通风；当地ｍｏｄｕｌｅｏｆｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓｃｒｅａｔｅｄｉｎ"３ＤＳｉｍｕｌａ－表环境气温高时，自然风压阻碍主扇通风。当自然ｔｉｏｎＶｅｎｔｉｌａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ"ｓｏｆｔｗａｒｅｂｙａｐｐｌｙｉｎｇＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ风压阻碍矿井通风时，常导致井下主要进风井或巷ｌａｎｇｕａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｍｉｎｅｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｍｏｍｅｎｔａ－道出现无风、微风，甚至风流反向等危害矿井安全生ｒｉｌｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃ

6、ａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｏ［３，４］产的问题ｃａｌｃｕｌａｔｅａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃｏｕｌｄｂｅｔｉｍｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ１．２自然风压计算模型ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｔａｔｕｎｇｓｔｅｎｍｉｎｅｓｈｏｗｅｄ当矿山进、回风井高差以及地表与井下温差较ｔｈａｔｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕ

7、ｒｅａｎｄｔｈｅ大时，自然风压会影响矿井主扇风压，因此需计算自ｉｍｐａｃｔｏｆｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｗｅｒｅａｃｃｕｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｏｆ然风压对矿井通风系统的影响。当井深超过１００ｍｇｒｅａｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｄｒａｗｉｎｇｕｐｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ时，空气柱变化视为等温过程，按流体静力学方法计ｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｉｍｅ．［５，６］算自然风压的理论模型如下：ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｍｉｎｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，Ｎａｔｕｒａｌｗｉｎｄｐ

8、ｒｅｓｓｕｒｅ，Ｔｉｍｅｌｙ１１ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔＨｎ＝０．０３４１ＫＰ０Ｚ－（１）（２７３＋ｔ进２７３＋ｔ回）自然风压是矿井通风的动力之一，合理利用自式中，Ｈｎ为矿井自然风压，Ｐａ；Ｋ为修正系数，Ｋ＝１然风压辅助矿井通风