7 矿井通风方法

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1、7矿井通风方法7.1矿井自然通风7.1.1矿井自然通风的形成在非机械通风的矿井里，风流从气温较低的井筒经工作面流到气温较高的井筒。这主要是因为风流流过井巷时与岩石发生了热交换，进、回风井里的气温出现差异，回风井里的空气密度小，因而两个井筒底部的空气压力不相等。其压差就是自然风压。在自然风压的作用下，风流不断流过矿井，形成自然通风过程。如图7-1所示。图7-1矿井自然风流方向10/2/202127.1.2自然风压的性质形成矿井自然风压的主要原因是矿井进、出风井两侧的空气柱重量差。不论有无机械通风，只要矿井进、出风井两侧存在空气重量差，就一定存在自然风压。自然风压的大小和方向取决于

2、矿井进、出风两侧空气柱重量差，而最终取决于大气压力、空气温度和湿度。故自然风压的大小和方向会随季节变化，甚至昼夜之间也可能发生变化。机械通风时，扇风机停止运转时，进、出风井的温度不会立即发生改变，自然风流也不会立即反向。10/2/202137.1.3通风网路通风网路连接形式多种多样，基本连接形式分为：串联、并联及角联。（1）串联通风网路两条或两条以上风路彼此首尾相连，中间没有风流分合点时的通风，称为串联通风。如图7-2。其特性是：①串联风路的总风量等于各段风路的分风量；②串联风路的总风压等于各段风路的分风压之和；③串联风路的总风阻等于各段风路的分风阻之和；④串联风路的总等积孔平

3、方的倒数等于各段风路等积孔平方的倒数之和。图7-2串联风路10/2/20214等积孔是衡量矿井或井巷通风难易程度的假想薄板孔口的面积值，即假定在一个无限的空间有一薄板(壁),在薄板(壁)上开一面积为A(m2)的孔，当孔口通过的风量等于矿井风量Q，孔口两侧的静压差等于矿井通风阻力h,则这个孔的面积A称为等积孔。它和风阻同样是反映井巷(或矿井)通风难易程度的一个重要指标，以平方米表示。通常根据矿井等积孔值或矿井风阻值大小(即按矿井通风难易程度)将其分为三级，即大阻力矿、中阻力矿、小阻力矿。等级孔愈大，通风愈容易。反之亦然。10/2/20215（2）并联通风网络两条或两条以上的分支在

4、某一节点分开后，又在另一节点汇合。其间无交叉分支时的通风，称为并联通风。如图7-3。其特性是：①并联网路的总风量等于并联各分支风量之和；②并联网路的总风压等于任一并联分支的风压；③并联网路的总风阻平方根的倒数等于并联各分支风阻平方根的倒数之和；④并联网路的总等积孔等于并联各分支等积孔之和。图7-3并联风路10/2/20216（3）串联与并联的比较从安全、可靠和经济角度看，并联通风与串联通风相比，具有明显的优点：①总风阻小，等积孔大，通风容易，通风动力费用少；②并联各分支独立通风，风流新鲜，互不干扰，有利于安全生产；而串联时，后面风路的入风是前面风路排出的污风，风流不新鲜，空气质

5、量差，不利于安全生产；③并联各分支的风量，可根据生产需要进行调节；而串联各风路的风量则不能进行调节，不能有效地利用风量；④并联的某一分支风路发生事故，易于控制与隔离，不致影响其他分支巷道，事故波及范围小，安全性好；而串联的某一风路发生事故，容易波及整个风路，安全性差。10/2/20217（4）角联通风网路在并联的两条分支之间，还有一条或几条分支相通的连接形式称为角联通风网路。如图7-4。其特征是：一方面具有容易调节风向的优点，另一方面角联分支又有出现风流方向不稳定的可能性。图7-4简单角联通风网路10/2/202187.2扇风机通风矿用通风机按照其服务范围和所起的作用分为三种：

6、（1）主要扇风机。担负整个矿井或矿井的一翼，或一个较大区域通风的扇风机，又称主扇；（2）辅助扇风机。用来帮助矿井主要通风机对一翼或一个较大区域克服通风阻力，增大风量的扇风机，又称辅扇；（3）局部扇风机。供井下某一局部地点通风使用的扇风机，又称局扇，一般服务于井巷掘进或采场通风。矿用扇风机按构造和工作原理不同，分为离心式扇风机和轴流式扇风机两种。7.2.1矿用扇风机10/2/20219离心式扇风机工作原理：当电动机传动装置带动工作轮要机壳中旋转时，叶片流道间的空气随叶片的旋转而旋转，获得离心力，经叶端被抛出工作轮，流到螺旋状机壳里。在机壳内空气流速逐渐减小，压力升高，然后经扩散器

7、排出。与此同时，在叶片的入口即叶根处形成较低的压力，使吸风口处的空气自叶根流入叶道，从叶端流出，如此形成连续风流。轴流式扇风机原理：当动轮叶片在空气中快速扫过时，由于翼面（叶片的凹槽）与空气冲击，产生正压力，空气则从叶道流出；翼背牵动背面的空气，产生负压力，将空气吸入叶道，如此一吸一推形成连续风流。10/2/2021107.2.2扇风机联合作业两台或两台以上扇风机串联或并联在一起运行，以增加总风量，升高总风压，称为扇风机联合作业。扇风机联合工作的应用。扇风机并联工作是压差相等，风量相加；串联