《通风安全学》第五章 矿井通风风量调节与系统分析.ppt

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1、《通风安全学》第五章矿井通风风量调节与系统分析河南工程学院安全工程学院本章主要内容矿井通风系统是由通风动力、通风网络和控制设备等要素组成的空间物理结构实体。在正常时期其功能是保质保量地为采掘作业地点和需风场所供给新鲜空气，创造符合健康卫生标准的工作环境；在灾变时期，具有防止和抗御灾害扩大、减小灾害损失，为救灾创造安全环境和条件的功能，是矿井安全生产的重要保障系统。矿井通风网络是矿井通风系统的一种表现形式。通风系统中各井巷分配的风量及其方向遵循一定规律。本章主要内容第一节矿井通风系统图与网络图第二节通风网络中风流流动基本定律第三节简单

2、网络特性第四节通风网络动态特性分析第五节矿井风量调节第六节应用计算机解算复杂通风网络第七节矿井通风系统分析第一节矿井通风系统图和网络图一、矿井通风系统图及其绘制矿井通风系统图是煤矿安全生产必备的图件，是在矿井采掘工程平面布置图的基础上加工绘制而成的，反映矿井通风系统中各要素之间相互关系及通风参数的图纸。通风系统图上，一般应按图例标注以下内容：（1）主要通风机的位置及其型号和工作参数；（2）局部通风机的位置及其型号和参数；（3）矿井和采区主要进、回风巷道名称及其风量和风流方向；（4）采、掘工作面和硐室名称及其风量；（5）密闭墙、风门、

3、调节门、风桥等通风构筑物和安全设施位置；（6）通风防火与防尘设施的布置等，如有火区、积水区等应在图上进行标注。通风系统立体图矿井通风系统立体图是根据投影原理把矿井巷道的立体图投影到平面上而形成的图形。它能较好地表达巷道之间的立体关系，是进行通风系统设计和现场施工管理必不可少的资料。一般采用轴侧投影法绘制矿井通风系统立体图。轴侧投影的实质就是把空间物体连同空间坐标轴投影于投影面上，利用三个坐标轴确定物体的三个尺度。其特点是：平行于某一坐标轴的所有线段，其变形系数相等。第一节矿井通风系统图和网络图二、矿井通风网络与网络图绘制（一）通风网

4、络术语矿井通风网络：用图论的方法对通风系统进行抽象描述，用线表示井巷，用点表示井巷交汇点，用点线之间的连接关系表示矿井中风流的分合关系，由此得到的系统成为矿井通风网络。通风网络图：用直观的几何图形来表示通风网络。1）分支（边、弧）：表示一段通风井巷的有向线段，线段的方向代表井巷中的风流方向。每条分支可有一个编号，称为分支号。伪分支：不表示实际井巷的分支，如地面漏风和连接进、回风井口的地面大气分支，常用虚线表示。第一节矿井通风系统图和网络图2）节点（结点、顶点）：是两条或两条以上分支的交点。342151234567第一节矿井通风系统图

5、和网络图3）路（通路、道路）：是由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。如图中1－2－5、1－2－4－6和1－3－6等均是通路。4）回路：由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路称为回路。当回路中的非相邻节点间不存在分支时，该回路又称为网孔。如图中2－4－3、2－5－6－3和1－3－6－7都是回路，其中2-4-3是网孔，而2-5-6-3不是网孔。342151234567第一节矿井通风系统图和网络图5）树：是指任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。由于这类图的几何形状与树相似，故得名。树中的分支称为树枝。包含通风网络

6、的全部节点的树称为其生成树，简称树。6）割集：割集是网络分支的一个子集，将割集中的边从网络图中移去后，将使网络图成为两个分离的部分。第一节矿井通风系统图和网络图（二）矿井通风网络图特点：１）通风网络图只反映风流方向及节点与分支间的相互关系，节点位置与分支线的形状可以任意改变。２）能清楚地反映风流的方向和分合关系，并且是进行各种通风计算的基础，因此是矿井通风管理的一种重要图件。第一节矿井通风系统图和网络图网络图两种类型：一种是与通风系统图形状基本一致的网络图；另一种是曲线形状的网络图，如图5-1-3所示。一般常用曲线网络图。绘制步骤：

7、1)节点编号在通风系统图上给井巷的交汇点标上特定的节点号。2)绘制草图在图纸上画出节点符号，并用单线条（直线或弧线）连接有风流连通的节点。3)图形整理按照正确、美观的原则对网络图进行修改。第一节矿井通风系统图和网络图通风网络图的绘制原则：1）用风地点并排布置在网络图中部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的上部，风机出口节点在最上部；2）分支方向基本都应由下至上；3）分支间的交叉尽可能少；4）网络图总的形状基本为“椭圆”形。5）合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。6）并分支，并联分支可合并为一条分支。第一

8、节矿井通风系统图和网络图通风网络图的简化方法：按通风系统图实际分支和节点画出的网络图过于复杂，应根据分析问题的需要进行简化。1）并边：简单的串联或并联分支可用一条等效分支代替。等效分支的风阻值，按串、并联风阻计算公式求算。2）并点：阻