《矿井通风ch》PPT课件

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1、1重庆大学采矿工程系第二章矿井空气流动的基本理论2本章主要内容空气主要物理参数风流能量与压力通风能量方程能量方程在矿井通风中的应用3一、温度1、概念温度是描述物体冷热状态的物理量，是矿井表示气候条件的主要参数之一。两种温标：热力学温标，单位K，摄氏温标，单位℃。两者关系：T=273.15+t两种温度：干球温度和湿球温度，测定时应注意避免热辐射效应，即避免在高温物体表面等附近测定，可达几度的误差。测定湿球温度时液泡附近风流不得低于3m/s，一般湿球温度低于或等于干球温度。规程规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃。第一

2、节空气主要物理参数42、矿内空气温度的影响因素矿内空气温度是影响矿内气候条件的重要因素。气温过高或过低，对人体都有不良的影响。最适宜的矿内空气温度是15～20℃。岩石温度由地表向深部，岩层温度可以划分为三个区带，即：变温带：随地面气温的变化而变化的地带；恒温带：地表下地温常年不变的地带；增温带：恒温带以下地带；不同深度处的岩层温度可按式计算：t＝t0+G(Z－Z0)式中t0－恒温带处岩层的温度，℃；G－地温梯度，即岩层温度随深度变化率，℃/m，常用百米地温梯度，即℃/100m；Z－岩层的深度；Z0－恒温带的深度。第一节空气主要物理参数5空气的压缩与

3、膨胀空气向下流动时，空气受压缩产生热量，一般垂深每增加100米，温度升高1℃；相反，空气向上流动时，则因膨胀而降温，平均每升高100米，温度下降0.8～0.9℃。氧化生热矿井内的有机矿物、坑木、充填材料、油垢、布料等都能氧化发热。例如，经氧化生成2g二氧化碳时，可使1m3空气升温14.5℃。在煤层中的采掘巷道，暴露煤面氧化产生的热量较大，故回采工作面是通风系统中温度最高的区段。第一节空气主要物理参数6水分蒸发水分蒸发时从空气中吸收热量，使空气温度降低。每蒸发一克水可吸收0.585千卡的热量，能使1m3空气降温1.9℃，可见水的蒸发对降低气温起着重要

4、的作用。通风强度(指单位时间进入井巷的风量)温度较低的空气流经巷道或工作面时，能够吸收热量，供风量越大，吸收热量越多。因此，加大通风强度是降低矿井温度的主要措施之一。地面空气温度的变化地面气温对井下气温有直接影响，尤其是较浅的矿井，矿内空气温度受地面气温的影响更为显著。第一节空气主要物理参数7地下水的作用矿井地层中如果有高温热泉，或有热水涌出时，能使地温升高，相反，若地下水活动强烈，则地温降低。其它因素如机械运转以及人体散热等都对井下气温有一定影响。特别是随着机械化程度的不断提高，机械运转所产生的热量不能忽视。第一节空气主要物理参数83、矿内空气温

5、度的变化规律第一节空气主要物理参数在进风路线上：受围岩温度、几点设备散热、煤炭等氧化放热等多种因素影响，地面空气进入矿井后，其温度一般随流经的距离增长逐渐增高，通常在回采工作面等区域达到最高温度。但矿内空气的温度与地面气温相比，仍有有冬暖夏凉的现象。在回风路线上：因通风强度大，水分蒸发吸热，气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年变化不大。9第一节空气主要物理参数二、压力（压强）1、定义：空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。大气在地球表面由于受自身重量而形成的压力，称为大气压。压强在矿井通风中习惯称为压力，其实质是空气分子热运动对

6、器壁碰撞的宏观表现。2、压头：如果将密度为的某液体注入到一个断面为A的垂直的管中，当液体的高度为h时，液体的体积为：V=hAm3根据密度的定义，这时液体的质量为：mass=V=hAkg液体的重力为：F=hAgN根据压力的定义，有：P=F/A=ghN/m2orPa因此，如果液体的密度已知，h就可代表压力。10第一节空气主要物理参数3、压力单位与计算基础：单位与换算关系：Pa（N/m2、Nm/m3）、mmHg、mmH20、bar、atm等，其换算关系为：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa1mmbar=100P

7、a=10.2mmH201mmHg=13.6mmH20=133.32Pa计算基础绝对压力：以真空为零点起算的压力，符号P相对压力：以当地同标高大气压为零点起算的压力，符号h绝对压力（P）、相对压力（h）和与其对应的大气压（P0）三者之间的关系：h=P－P011第一节空气主要物理参数注：相对压力为正时，称为正压（压力表读数即表压），当相对压力为负时，称为负压，负压的绝对值又称真空度（真空表读数）。abPa真空P0Pbha(+)hb(-)P012第一节空气主要物理参数4、影响空气压力的因素大气压：因大气压受标高、气候条件（温度与湿度）的影响，因此上述因素

8、也会影响矿井空气压力，如淮南矿区。风机：风机的进、出口两端产生压差对空气产生压力，因而影响矿井空气压力。13第一节空气主要