第5章礦井通風網(wǎng)絡中風量分配與調(diào)節(jié)

1、第5章礦井通風網(wǎng)絡中風量分配與調(diào)節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 風量分配基本規(guī)律風量分配基本規(guī)律第二節(jié)第二節(jié) 簡單網(wǎng)絡特性簡單網(wǎng)絡特性第三節(jié)第三節(jié) 通風網(wǎng)絡動態(tài)特性分析通風網(wǎng)絡動態(tài)特性分析第四節(jié)第四節(jié) 礦井風量調(diào)節(jié)礦井風量調(diào)節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡 第一節(jié)第一節(jié) 風量分配基本規(guī)律風量分配基本規(guī)律一、礦井通風網(wǎng)絡與網(wǎng)絡圖一、礦井通風網(wǎng)絡與網(wǎng)絡圖( (一）礦井通風網(wǎng)絡一）礦井通風網(wǎng)絡通風網(wǎng)絡圖：用直觀的幾何圖形來表示通風網(wǎng)絡。通風網(wǎng)絡圖：用直觀的幾何圖形來表示通風網(wǎng)絡。 1. 1. 分支（邊、弧）：表示一段通風井巷的有向線段，線段的分支（邊、弧）：表示一段通風井巷的有向線段

2、，線段的 方向代表井巷中的風流方向。每條分支有一個編號，稱分支號。方向代表井巷中的風流方向。每條分支有一個編號，稱分支號。 2. 2. 節(jié)點（結(jié)點、頂點）：是兩條或兩條以上分支的交點。節(jié)點（結(jié)點、頂點）：是兩條或兩條以上分支的交點。 3. 3. 路（通路、道路）：是由若干條方向相同的分支首尾相連而成的路（通路、道路）：是由若干條方向相同的分支首尾相連而成的 線路。如圖中，線路。如圖中，1 12 25 5、1 12 24 46 6和和1 13 36 6等均是通路。等均是通路。 4. 4. 回路：由兩條或兩條以上分支首尾相連形成閉合線路稱為回路?；芈罚河蓛蓷l或兩條以上分支首尾相連形成閉合線路稱為回

3、路。 如圖中，如圖中，2 24 43 3、2 25 56 63 3和和1 13 36 67 7 礦井通風系統(tǒng)是由縱橫交錯的井巷構成的一個復雜系統(tǒng)。用圖論的礦井通風系統(tǒng)是由縱橫交錯的井巷構成的一個復雜系統(tǒng)。用圖論的方法對通風系統(tǒng)進行抽象描述，把通風系統(tǒng)變成一個由線、點及其屬性方法對通風系統(tǒng)進行抽象描述，把通風系統(tǒng)變成一個由線、點及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風網(wǎng)絡。組成的系統(tǒng)，稱為通風網(wǎng)絡。5234167 5 5、 樹：是指任意兩節(jié)點間至少存在一條通路但不含回路的一類特殊圖。由于這類圖樹：是指任意兩節(jié)點間至少存在一條通路但不含回路的一類特殊圖。由于這類圖的幾何形狀與樹相似，故得名。樹中的分支稱為樹枝

4、。包含通風網(wǎng)絡的全部節(jié)點的的幾何形狀與樹相似，故得名。樹中的分支稱為樹枝。包含通風網(wǎng)絡的全部節(jié)點的樹稱為其生成樹，簡稱樹。樹稱為其生成樹，簡稱樹。（二）礦井通風網(wǎng)絡圖（二）礦井通風網(wǎng)絡圖 特點：）通風網(wǎng)絡圖只反映風流方向及節(jié)點與分支間的相互關系，節(jié)點位特點：）通風網(wǎng)絡圖只反映風流方向及節(jié)點與分支間的相互關系，節(jié)點位置與分支線的形狀可以任意改變。置與分支線的形狀可以任意改變。 ）能清楚地反映風流的方向和分合關系，并且是進行各種通風計算的基礎，因）能清楚地反映風流的方向和分合關系，并且是進行各種通風計算的基礎，因此是礦井通風管理的一種重要圖件。此是礦井通風管理的一種重要圖件。二、風量平衡定律二、風

5、量平衡定律 風量平衡定律是指在穩(wěn)態(tài)通風條件下，單位時間流入某節(jié)點的空氣質(zhì)風量平衡定律是指在穩(wěn)態(tài)通風條件下，單位時間流入某節(jié)點的空氣質(zhì)量等于流出該節(jié)點的空氣質(zhì)量；或者說，流入與流出某節(jié)點的各分支量等于流出該節(jié)點的空氣質(zhì)量；或者說，流入與流出某節(jié)點的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和等于零，即的質(zhì)量流量的代數(shù)和等于零，即 若不考慮風流密度的變化，則流入與流出某節(jié)點的各分支的體積流量若不考慮風流密度的變化，則流入與流出某節(jié)點的各分支的體積流量（風量）的代數(shù)和等于零，即：（風量）的代數(shù)和等于零，即： 0iM 0iQ 如圖如圖a a，節(jié)點，節(jié)點4 4處的風量平衡方程為：處的風量平衡方程為： 將上述節(jié)點擴展為無源回

6、路，則上述風量平衡定律依然成立。如圖將上述節(jié)點擴展為無源回路，則上述風量平衡定律依然成立。如圖b b所示，回所示，回路路2-4-5-7-22-4-5-7-2的各鄰接分支的風量滿足如下關系：的各鄰接分支的風量滿足如下關系：06454434241QQQQQ087654321QQQQ16523圖a8217356圖b三、能量平衡定律三、能量平衡定律 假設：一般地，回路中分支風流方向為順時針時，假設：一般地，回路中分支風流方向為順時針時， 其阻力取其阻力取“”，逆時針，逆時針時，其阻力取時，其阻力取“”。 （一）無動力源（一）無動力源（H Hn n H Hf f） 通風網(wǎng)路圖的任一回路中，無動力源時，各

7、分支阻力的代數(shù)和為零，即：通風網(wǎng)路圖的任一回路中，無動力源時，各分支阻力的代數(shù)和為零，即： 如圖，對回路如圖，對回路 -6-6中有：中有：234560Rih02436RRRRhhhh（二）有動力源（二）有動力源 設風機風壓設風機風壓H Hf f ，自然風壓，自然風壓H HN N 。 如圖，對回路如圖，對回路 2 23 34-5-14-5-1中有：中有：一般表達式為：一般表達式為：即：能量平衡定律是指在任一閉合回路中，各分支的通風阻力即：能量平衡定律是指在任一閉合回路中，各分支的通風阻力代數(shù)和等于該回路中自然風壓與通風機風壓的代數(shù)和。代數(shù)和等于該回路中自然風壓與通風機風壓的代數(shù)和。54321RR

8、RRRNfhhhhhHHRiNfhHH23456第二節(jié) 簡單網(wǎng)絡特性定義：定義：由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒有風流分匯由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒有風流分匯點的線路稱為串聯(lián)風路。點的線路稱為串聯(lián)風路。123456789458123679一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析一、串聯(lián)一、串聯(lián)一、串聯(lián)風路一、串聯(lián)風路（一） 串聯(lián)風路特性 1. 1. 總風量等于各分支的風量：總風

9、量等于各分支的風量： M MS S = M= M1 1 = M= M2 2 = = M= Mn n 當各分支的空氣密度相等時，當各分支的空氣密度相等時，Q QS S = Q= Q1 1 = Q= Q2 2 = = Q= Qn n 2. 2. 總風壓（阻力）等于各分支風壓（阻力）之和，即總風壓（阻力）等于各分支風壓（阻力）之和，即: : niinshhhhh121一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、并聯(lián)二、并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、角聯(lián)四、角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分

10、析1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性3. 3. 總風阻等于各分支風阻之和：總風阻等于各分支風阻之和： （一） 串聯(lián)風路特性2sssQhR niinshhhhh1212212.snsssQhhhQhRnsQQQQ 21 niinnnsRRRRQhQhQhR121222221122221snssQhQhQh 一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性（一） 串聯(lián)風路特性4. 4. 串聯(lián)風路等積孔

11、及與各分支等積孔間的關系串聯(lián)風路等積孔及與各分支等積孔間的關系iRiA19.12219.1iAiR222119. 1119. 1iiAAsAisRRsA19. 119. 1222211111nsAAAA 一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、并聯(lián)二、并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性方法： 根據(jù)串聯(lián)風路的特性，繪制串聯(lián)風路等效阻力特性曲線。根據(jù)串聯(lián)風路的特性，繪制串聯(lián)風路等效阻力特性曲線。1R1R2R1R2R1+R2

12、QH（二）串聯(lián)風路等效阻力特性曲線的繪制、首先在 hQ 坐標圖上分別作出串聯(lián)風路1、2的阻力特性曲線R1、R2；、根據(jù)串聯(lián)風路“風量相等，阻力疊加”的原則，作平行于h軸的若干條等風量線，在等風量線上將1、2分支阻力h1、h2疊加，得到串聯(lián)風路的等效阻力特性曲線上的點；、將所有等風量線上的點聯(lián)成曲線R3，即為串聯(lián)風路的等效阻力特性曲線。一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、角聯(lián)四、角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析2 2繪等效圖繪等效圖定義

13、：定義： 由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點和末節(jié)點的分支所由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點和末節(jié)點的分支所組成的通風網(wǎng)絡，稱為并聯(lián)風網(wǎng)。組成的通風網(wǎng)絡，稱為并聯(lián)風網(wǎng)。 二、并聯(lián)風網(wǎng)123412345一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、角聯(lián)四、角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析二、并聯(lián)二、并聯(lián)1. 1. 總風量等于各分支的風量之和，即總風量等于各分支的風量之和，即 當各分支的空氣密度相等時當各分支的空氣密度相等時, ,2. 2. 總風壓等于各

14、分支風壓，即總風壓等于各分支風壓，即 注意：當分支中存在風機等通風動力時，并聯(lián)分支的阻力并不相注意：當分支中存在風機等通風動力時，并聯(lián)分支的阻力并不相等。等。（一）并聯(lián)風網(wǎng)特性 niinsMMMMM121 niinsQQQQQ121nshhhh 21123412345一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性（一）并聯(lián)風網(wǎng)特性2SQsRsh sssRhQnSQQQQ.213. 并

15、聯(lián)風網(wǎng)總風阻與各分支風阻的關系nnssRhRhRhRh.2211nsRRRR1111.212211111 nsRRRR一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、角聯(lián)四、角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性（一）并聯(lián)風網(wǎng)特性sRsA19.1nsAAAA 21nsRRRR1111.214. 并聯(lián)風網(wǎng)等積孔等于各分支等積孔之和)1.11(19. 121nRRRsA一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二

16、、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性（一）并聯(lián)風網(wǎng)特性5. 并聯(lián)風網(wǎng)的風量分配R1R2.RiRnQSSihh 22SSiiQRQRSRRiQQis)1.11(21niSsiSiRRRRQRRQQ一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1 1并聯(lián)

17、特性并聯(lián)特性Q1（二）并聯(lián)風網(wǎng)等效阻力特性曲線的繪制依據(jù)并聯(lián)風網(wǎng)的特性，繪制并聯(lián)風網(wǎng)等效阻力特性曲線R1R2方法：、首先在hQ 坐標圖上分別作出并聯(lián)風路1、2的阻力特性曲線R1、R2；R1R2R1/R2QH、根據(jù)并聯(lián)風路“風壓（阻力）相等，風量疊加”的原則，作平行于Q 軸的若干條等風壓線，在等風壓線上將1、2分支風量Q1、Q2疊加，得到并聯(lián)風路的等效阻力特性曲線上的點；Q2Q1 +Q2、將所有等風壓線上的點聯(lián)成曲線R3，即為并聯(lián)風路的等效阻力特性曲線。一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較

18、四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析2 2繪等效圖繪等效圖 在礦井的進、回風風路多為串聯(lián)風路，而采區(qū)內(nèi)部多在礦井的進、回風風路多為串聯(lián)風路，而采區(qū)內(nèi)部多為并聯(lián)風網(wǎng)。為并聯(lián)風網(wǎng)。 串并聯(lián)風網(wǎng)的比較：串并聯(lián)風網(wǎng)的比較： 、從提高工作地點的空氣質(zhì)量及安全性出發(fā)，采用、從提高工作地點的空氣質(zhì)量及安全性出發(fā)，采用并聯(lián)風網(wǎng)具有明顯的優(yōu)點。并聯(lián)風網(wǎng)具有明顯的優(yōu)點。 三、串聯(lián)風路與并聯(lián)風網(wǎng)的比較一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián)

19、 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析規(guī)程第114條 采、掘工作面應實行獨立通風。 布置獨立通風有困難時，在制定措施后，可采用串聯(lián)通風，但串聯(lián)通風的次數(shù)不得超過1次。三、比較三、比較 、在同樣的分支風阻條件下，分支并聯(lián)時的總風阻小于串聯(lián)時的總、在同樣的分支風阻條件下，分支并聯(lián)時的總風阻小于串聯(lián)時的總風阻。風阻。RR1RR411111112221RRRRRRRns 串聯(lián)：RS=2R并聯(lián)：一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、角聯(lián)四、角聯(lián) 1 1基本

20、概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析三、串聯(lián)風路與并聯(lián)風網(wǎng)的比較3、井下串聯(lián)分支所需開拓工程量小，經(jīng)濟性好。三、比較三、比較（一）幾個概念（一）幾個概念 四、角聯(lián)風網(wǎng)四、角聯(lián)風網(wǎng)角聯(lián)風網(wǎng)：是指內(nèi)部存在角聯(lián)分支的網(wǎng)絡。角聯(lián)分支（對角分支）：是指位于風網(wǎng)的任意兩條有向通路之間、且不與兩通路的公共節(jié)點相連的分支，如上圖示。簡單角聯(lián)風網(wǎng)：僅有一條角聯(lián)分支的風網(wǎng)。復雜角聯(lián)風網(wǎng)：含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的風網(wǎng)。21復雜角聯(lián)風網(wǎng)簡單角聯(lián)風網(wǎng)13645一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖

21、三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析四、角聯(lián)四、角聯(lián)1 1基本概念基本概念（二）角聯(lián)分支風向判別原則：分支的風向取決于其始、末節(jié)點間的壓能值。原則：分支的風向取決于其始、末節(jié)點間的壓能值。 風流由能位高的節(jié)點流向能位低的節(jié)點；風流由能位高的節(jié)點流向能位低的節(jié)點； 當兩點能位相同時，風流停滯；當兩點能位相同時，風流停滯； 當始節(jié)點能位低于末節(jié)點時，風流反向。當始節(jié)點能位低于末節(jié)點時，風流反向。一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、

22、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析2 2風向判定風向判定31QQ 簡單角聯(lián)風網(wǎng)11、分支5中無風222211QRQR244233QRQR244222233211QRQRQRQR4231RRRR42QQ 05Q43hh 21hh 由風壓平衡定律：13241RRRR（二）角聯(lián)分支風向判別一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析2 2

23、風向判定風向判定、當分支、當分支5 5中風向由中風向由2323244211233222QRQRQRQR（二）角聯(lián)分支風向判別211222QRQR244233QRQR242123223241QQQQRRRR13QQ 42QQ 113241RRRR一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析1/13QQ1/42QQ2 2風向判定風向判定、分支、分支5 5中的風向由中的風向由3232 同理可得：同理可得：13

24、241RRRRK（二）角聯(lián)分支風向判別1簡單角聯(lián)風網(wǎng)角聯(lián)分支風流方向判別式：。中風向由，分支中風流停滯；，分支；中風向由，分支32515123513241RRRRK一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析2 2風向判定風向判定1 1、角聯(lián)分支的風向完全取決于與之相連的風路的風阻值比，而與、角聯(lián)分支的風向完全取決于與之相連的風路的風阻值比，而與角聯(lián)風路本身的風阻無關。角聯(lián)風路本身的風阻無關。2 2、在

25、用風地點的角聯(lián)風路不利于安全生產(chǎn)，為有害角聯(lián)，、在用風地點的角聯(lián)風路不利于安全生產(chǎn)，為有害角聯(lián)，盡量減少。盡量減少。3 3、分別處于回風段、進風段中的角聯(lián)風路，其風流反向不影響、分別處于回風段、進風段中的角聯(lián)風路，其風流反向不影響安全，稱為無害角聯(lián)，而且還有利于降低礦井總風阻。安全，稱為無害角聯(lián)，而且還有利于降低礦井總風阻。 （三）角聯(lián)結(jié)構分析1一、一、串聯(lián)串聯(lián) 1 1串聯(lián)特性串聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖二、二、并聯(lián)并聯(lián) 1 1并聯(lián)特性并聯(lián)特性 2 2繪等效圖繪等效圖三、三、比較比較四、四、角聯(lián)角聯(lián) 1 1基本概念基本概念 2 2風向判定風向判定 3. 3. 角聯(lián)分析角聯(lián)分析3. 3. 角

26、聯(lián)分析角聯(lián)分析123567810第三節(jié)第三節(jié) 通風網(wǎng)絡動態(tài)特性分析通風網(wǎng)絡動態(tài)特性分析一、井巷風阻變化引起風流變化的規(guī)律一、井巷風阻變化引起風流變化的規(guī)律1. 1. 變阻分支本身的風量與風壓變化規(guī)律變阻分支本身的風量與風壓變化規(guī)律 當某分支風阻增大時，該分支的風量減小、風壓增大；當風阻減小時，該分當某分支風阻增大時，該分支的風量減小、風壓增大；當風阻減小時，該分支的風量增大、風壓降低。支的風量增大、風壓降低。2. 2. 變阻分支對其它分支風量與風壓的影響規(guī)律變阻分支對其它分支風量與風壓的影響規(guī)律 1 1）當某分支風阻增大時，包含該分支）當某分支風阻增大時，包含該分支 的所有通路上的其它分支的風

27、量減小，的所有通路上的其它分支的風量減小， 風壓亦減??；與該分支并聯(lián)的通路上的風壓亦減小；與該分支并聯(lián)的通路上的 分支的風量增大，風壓亦增大；當風阻分支的風量增大，風壓亦增大；當風阻 減小時與此相反。減小時與此相反。 492 2）對于一進一出的子網(wǎng)絡，若外部分支調(diào)阻引起其流入（流出）風量變）對于一進一出的子網(wǎng)絡，若外部分支調(diào)阻引起其流入（流出）風量變化，其內(nèi)部各分支的風量變化趨勢相同。化，其內(nèi)部各分支的風量變化趨勢相同。3 3）風網(wǎng)內(nèi)，某分支風阻變化時，各分支風量、風壓的變化幅度，以本分支）風網(wǎng)內(nèi)，某分支風阻變化時，各分支風量、風壓的變化幅度，以本分支為最大，鄰近分支次之，離該分支越遠的分支變

28、化越小。為最大，鄰近分支次之，離該分支越遠的分支變化越小。4 4）風網(wǎng)內(nèi)，不同類型的分支風阻變化引起的風量變化幅度和影響范圍是不同的。）風網(wǎng)內(nèi)，不同類型的分支風阻變化引起的風量變化幅度和影響范圍是不同的。一般地說，主干巷道變阻引起的風量變化幅度和影響范圍大，末支巷道變阻一般地說，主干巷道變阻引起的風量變化幅度和影響范圍大，末支巷道變阻引起的風量變化幅度和影響范圍小。引起的風量變化幅度和影響范圍小。5 5）風網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時，增阻分支風量減小值比其）風網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時，增阻分支風量減小值比其 并聯(lián)分支風量增加值大；某分支減阻時，減阻分并聯(lián)分支風量增加值大；某分支減阻時，減阻分 支風量增加值比其并

29、聯(lián)分支風量減小值大。支風量增加值比其并聯(lián)分支風量減小值大。123567810493 3巷道密閉與貫通對風流的影響巷道密閉與貫通對風流的影響 巷道密閉相當于該分支的風阻增大至巷道密閉相當于該分支的風阻增大至，故本分支風量減少到趨近于，故本分支風量減少到趨近于0 0；對其它；對其它分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。 巷道貫通時要修改網(wǎng)絡圖，即在網(wǎng)絡圖中增加貫通后的分支。風流方向取決于巷巷道貫通時要修改網(wǎng)絡圖，即在網(wǎng)絡圖中增加貫通后的分支。風流方向取決于巷道兩端點間壓能差；對其它分支的影響規(guī)律與分支減阻相同。道兩端點間壓能差；對其它分支的影響規(guī)律與分支減阻相同。二、風流穩(wěn)定

30、性分析二、風流穩(wěn)定性分析( (一一) )穩(wěn)定性的基本概念穩(wěn)定性的基本概念 穩(wěn)定性是指當系統(tǒng)受到外界瞬時干擾，系統(tǒng)狀態(tài)偏離了平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定性是指當系統(tǒng)受到外界瞬時干擾，系統(tǒng)狀態(tài)偏離了平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)狀態(tài)自動回復到該平衡狀態(tài)的能力。自動回復到該平衡狀態(tài)的能力。 按照這種穩(wěn)定性的概念，除非在主要通風機不穩(wěn)定運行（工作在軸流式風機風壓特性按照這種穩(wěn)定性的概念，除非在主要通風機不穩(wěn)定運行（工作在軸流式風機風壓特性曲線的駝峰區(qū)）等特殊情況下，礦井通風系統(tǒng)一般都是穩(wěn)定的。曲線的駝峰區(qū)）等特殊情況下，礦井通風系統(tǒng)一般都是穩(wěn)定的。 通風管理中所說的風流穩(wěn)定性，一般是指井巷中風流方向發(fā)生變化或風通風管理

31、中所說的風流穩(wěn)定性，一般是指井巷中風流方向發(fā)生變化或風量大小變化超過允許范圍的現(xiàn)象；且多指風流方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。量大小變化超過允許范圍的現(xiàn)象；且多指風流方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。( (二二) )影響風流穩(wěn)定性的因素影響風流穩(wěn)定性的因素1. 1. 風網(wǎng)結(jié)構對風流穩(wěn)定性的影響風網(wǎng)結(jié)構對風流穩(wěn)定性的影響 僅由串、并聯(lián)組成的風網(wǎng)，其穩(wěn)定性強；角聯(lián)風網(wǎng)，其對角分支的風流僅由串、并聯(lián)組成的風網(wǎng)，其穩(wěn)定性強；角聯(lián)風網(wǎng)，其對角分支的風流易出現(xiàn)不穩(wěn)定。易出現(xiàn)不穩(wěn)定。2. 2. 風阻變化對風流穩(wěn)定性的影響風阻變化對風流穩(wěn)定性的影響 在角聯(lián)風網(wǎng)中，邊緣分支的風阻變化可能引起角聯(lián)分支風流改變。在角聯(lián)風網(wǎng)中，邊緣分支的風阻

32、變化可能引起角聯(lián)分支風流改變。 在實際生產(chǎn)礦井，大多數(shù)采掘工作面都是在角聯(lián)分支中。應采取安裝調(diào)節(jié)風在實際生產(chǎn)礦井，大多數(shù)采掘工作面都是在角聯(lián)分支中。應采取安裝調(diào)節(jié)風門的措施，保證風流的穩(wěn)定性。門的措施，保證風流的穩(wěn)定性。3. 3. 通風風動力變化對風流穩(wěn)定性的影響通風風動力變化對風流穩(wěn)定性的影響 礦井風網(wǎng)內(nèi)主要通風機、輔助通風機數(shù)量和性能的變化，不僅會引起風機所在巷道礦井風網(wǎng)內(nèi)主要通風機、輔助通風機數(shù)量和性能的變化，不僅會引起風機所在巷道的風量變化，而且會使風網(wǎng)內(nèi)其他分支風量也發(fā)生變化，并影響風網(wǎng)內(nèi)其他風機的的風量變化，而且會使風網(wǎng)內(nèi)其他分支風量也發(fā)生變化，并影響風網(wǎng)內(nèi)其他風機的工況點。工況點

33、。( (三三) )具體如下：具體如下：1) 1) 單主要通風機風網(wǎng)，當主要通風機性能發(fā)生變化時，風網(wǎng)內(nèi)各分支風單主要通風機風網(wǎng)，當主要通風機性能發(fā)生變化時，風網(wǎng)內(nèi)各分支風量按主要通風機風量變化的趨勢和比率而變化。量按主要通風機風量變化的趨勢和比率而變化。2) 2) 多主要通風機風網(wǎng)內(nèi)，當某主要通風機性能發(fā)生變化時，整個風網(wǎng)內(nèi)各分支多主要通風機風網(wǎng)內(nèi)，當某主要通風機性能發(fā)生變化時，整個風網(wǎng)內(nèi)各分支風量不按比例變化。風量不按比例變化。3) 3) 多主要通風機風網(wǎng)內(nèi)，即使風網(wǎng)結(jié)構和分支風阻不變，當某主要通風機性能發(fā)生多主要通風機風網(wǎng)內(nèi)，即使風網(wǎng)結(jié)構和分支風阻不變，當某主要通風機性能發(fā)生變化時，由于風

34、網(wǎng)總風量和各主要通風機風量配置發(fā)生了變化，因此，各主要通變化時，由于風網(wǎng)總風量和各主要通風機風量配置發(fā)生了變化，因此，各主要通風機的工作風阻與風網(wǎng)總風阻也有所變化。風機的工作風阻與風網(wǎng)總風阻也有所變化。4) 4) 風網(wǎng)內(nèi)，某巷道安設輔助通風機后，不僅該巷道本身風流發(fā)生變化，其他巷道風流風網(wǎng)內(nèi)，某巷道安設輔助通風機后，不僅該巷道本身風流發(fā)生變化，其他巷道風流也變化。當某輔助通風機風量增大時，輔助通風機所在巷道風量增加，包含輔助通也變化。當某輔助通風機風量增大時，輔助通風機所在巷道風量增加，包含輔助通風機在內(nèi)的閉合回路中，與輔助通風機風向一致的各巷風量增加，與其風向相反的風機在內(nèi)的閉合回路中，與輔

35、助通風機風向一致的各巷風量增加，與其風向相反的各巷風量減小。各巷風量減小。 當輔助通風機風壓過高或風量過大時，可引起其并聯(lián)分支風量不足、停風、甚至反當輔助通風機風壓過高或風量過大時，可引起其并聯(lián)分支風量不足、停風、甚至反向。引起并聯(lián)分支風流反向的條件是輔助通風機風量大于回路的總風量或輔助通風向。引起并聯(lián)分支風流反向的條件是輔助通風機風量大于回路的總風量或輔助通風機風壓大于回路內(nèi)其同向分支的風壓損失。機風壓大于回路內(nèi)其同向分支的風壓損失。5) 5) 自然風壓引起的風流變化，與輔助通風機相似。自然風壓引起的風流變化，與輔助通風機相似。第四節(jié)第四節(jié) 礦井風量調(diào)節(jié)礦井風量調(diào)節(jié) 隨著生產(chǎn)的發(fā)展和變化，工

36、作面的推進和更替，巷道風阻、網(wǎng)絡結(jié)構隨著生產(chǎn)的發(fā)展和變化，工作面的推進和更替，巷道風阻、網(wǎng)絡結(jié)構及所需的風量均在不斷變化，要求及時進行風量調(diào)節(jié)。及所需的風量均在不斷變化，要求及時進行風量調(diào)節(jié)。 從調(diào)節(jié)設施來看，有通風機、射流器、風窗、風幕和增加并聯(lián)井巷或擴從調(diào)節(jié)設施來看，有通風機、射流器、風窗、風幕和增加并聯(lián)井巷或擴大通風斷面等。按其調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風量調(diào)節(jié)與礦井總風量調(diào)節(jié)。大通風斷面等。按其調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風量調(diào)節(jié)與礦井總風量調(diào)節(jié)。從通風能量的角度看，可分為增能調(diào)節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)。從通風能量的角度看，可分為增能調(diào)節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)。一、局部風量調(diào)節(jié)一、局部風量調(diào)節(jié) 局部

37、風量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風量局部風量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風機調(diào)節(jié)法。調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風機調(diào)節(jié)法。( (一一) ) 增阻調(diào)節(jié)法增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法是在通過在巷道中安設調(diào)節(jié)風窗等設施，增大巷道中的局部增阻調(diào)節(jié)法是在通過在巷道中安設調(diào)節(jié)風窗等設施，增大巷道中的局部阻力，從而降低與該巷道處于同一通路中的風量，或增大與其關聯(lián)的通阻力，從而降低與該巷道處于同一通路中的風量，或增大與其關聯(lián)的通路上的風量。增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法路上的風量。增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法 主要措施：

38、主要措施：(1)(1)調(diào)節(jié)風窗；調(diào)節(jié)風窗；(2)(2)臨時風簾；臨時風簾；(3)(3)空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風窗。多的是調(diào)節(jié)風窗。 使用條件：增阻分支風量有富余。使用條件：增阻分支風量有富余。 特點：增阻調(diào)節(jié)法具有簡單、方便、易行、見效快等優(yōu)點；但增特點：增阻調(diào)節(jié)法具有簡單、方便、易行、見效快等優(yōu)點；但增 阻調(diào)節(jié)法會阻調(diào)節(jié)法會增加礦井總風阻，減少總風量。增加礦井總風阻，減少總風量。( (二二) )減阻調(diào)節(jié)法減阻調(diào)節(jié)法減阻調(diào)節(jié)法是在通過巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風阻力，從而增減阻調(diào)節(jié)法是在通過巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風阻力，從而增大與該巷道處于同

39、一通路中的風量，或減小與其關聯(lián)通路上的風量。大與該巷道處于同一通路中的風量，或減小與其關聯(lián)通路上的風量。主要措施：主要措施：(1)(1)擴大巷道斷面；擴大巷道斷面；(2)(2)降低摩擦阻力系數(shù)；降低摩擦阻力系數(shù)；(3)(3)清除巷道中的局部阻清除巷道中的局部阻力物；力物；(4)(4)采用并聯(lián)風路；采用并聯(lián)風路；(5)(5)縮短風流路線的總長度等?？s短風流路線的總長度等。特點：可以降低礦井總風阻，并增加礦井總風量；但降阻措施的工程量特點：可以降低礦井總風阻，并增加礦井總風量；但降阻措施的工程量和投資一般都較大，施工工期較長，所以一般在對礦井通風系統(tǒng)進和投資一般都較大，施工工期較長，所以一般在對礦

40、井通風系統(tǒng)進行較大的改造時采用。行較大的改造時采用。( (三三) )增能調(diào)節(jié)法增能調(diào)節(jié)法增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風機等增加通風能量的方法，增加局增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風機等增加通風能量的方法，增加局 部地點的風量。部地點的風量。主要措施：主要措施：(1)(1)輔助通風機調(diào)節(jié)法。輔助通風機調(diào)節(jié)法。(2)(2)利用自然風壓調(diào)節(jié)法。利用自然風壓調(diào)節(jié)法。特點：增能調(diào)節(jié)法的施工相對比較方便，不須降低礦井總風阻，增特點：增能調(diào)節(jié)法的施工相對比較方便，不須降低礦井總風阻，增 加礦井總風量，同時可以減少礦井主通風機能耗。但采用輔助加礦井總風量，同時可以減少礦井主通風機能耗。但采用輔助 通風機調(diào)節(jié)時設備投

41、資較大，輔助通風機的能耗較大，且輔助通風機調(diào)節(jié)時設備投資較大，輔助通風機的能耗較大，且輔助 通風機的安全管理工作比較復雜，安全性較差。通風機的安全管理工作比較復雜，安全性較差。輔助通風機的安裝規(guī)定：輔助通風機的安裝規(guī)定： 煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第125125條：條： 礦井通風系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風路的風阻過大，礦井通風系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風路的風阻過大，主要通風機不能供給其足夠風量時，可在井下安設輔助通風機，但必須供給輔助通主要通風機不能供給其足夠風量時，可在井下安設輔助通風機，但必須供給輔助通風機房新鮮風流；在輔助通風機停止運轉(zhuǎn)期間，必須打開繞道風門。風機房新鮮風流；在輔助通風機停止運轉(zhuǎn)期間，必須打開繞道風門。 嚴禁在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中安設輔助通風機。嚴禁在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中安設輔助通風機。 繞道風門 輔助扇風機 二、礦井總風量的調(diào)節(jié)二、礦井總風量的調(diào)節(jié) 當?shù)V井（或一翼）總風量不