礦井通風第三章

礦井通風第三章第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力產生阻力的內因是風流的粘滯性和慣性，外因是并巷壁面對風流的阻滯作用和擾動作用。井巷通風阻力按產生的地點大致分為兩類；沿程阻力(常稱為摩擦阻力)和局部阻力。第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)摩擦阻力(沿程阻力)由于空氣粘滯性的作用，空氣在井巷中流動時，空氣分子的擾動和摩擦及空氣分子與井巷周壁互相摩擦而產生的阻力叫摩擦阻力。理論基礎——達西公式（水力學）第三章井巷通風阻力第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、層流沿程阻力由牛頓內摩擦定律從理論推導得式中hf——摩擦阻力（沿程阻力）L——巷道長度，mv——斷面平均風速，m/sρ——空氣的密度，kg/m3λ——沿程(摩擦)阻力系數(shù)S——巷道斷面積，m2U——巷道周長，m第三章井巷通風阻力第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力一、摩擦阻力系數(shù)令α稱為風道摩擦阻力系數(shù)，單位Ns2/m4，kg/m3。支架巷道，用支架在斷面中的突起高度與巷道寬(或高)之比δs表示橫斷面方向的相對糙度，支架間距與支架的縱向厚度之比，即支架的縱口徑Δ來表示巷道軸向的相對糙度。第二節(jié)摩擦阻力系數(shù)和摩擦風阻第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力二、摩擦風阻令，即摩擦風阻，單位Ns2/m8，kg/m7Rf反映風道幾何特征的參數(shù)；風流流動的阻抗參數(shù)hf每立方米空氣在流動過程中損失的機械能。工程單位1kgfs2/m8=1kμ第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力局部阻力在風流運動過程中，由于邊壁條件的變化，均勻流在局部地區(qū)受到局部阻力物(如巷道斷面突然變化．風流分叉與交匯，斷面堵塞等)的影響而破壞、引起風流流速的大小、方向或分布的變化，產生渦漩等，造成風流的能量損失，這種類型的阻力叫作局部阻力。第三節(jié)局部阻力第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力一、局部阻力的成因及計算1.局部阻力的成因主流與邊壁脫離的現(xiàn)象，在主流與邊壁間形成渦漩區(qū)，流速分布的改組第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力2.局部阻力的計算1）突然擴大水力學中的包達—卡諾公式第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力對于粗糙程度較大的礦井巷述第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力2）突然縮小3）逐漸擴大4）轉彎5）風流分叉與匯合第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力二、局部阻力與局部阻力系數(shù)的測算第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力第四節(jié)

降低井巷通風阻力的方法一、降低井巷摩擦風阻的方法1）保證主風流巷道有足夠大的斷面，通風設計時應盡量采用經濟斷面。2）盡量采用相對糙度小的支護方式，斷面的周壁盡量光滑。3）采用周長小的斷面形狀4）通風系統(tǒng)要合理，盡量縮短風流路線5）避免風量過大，早分晚匯第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力二、降低井巷局部風阻的方法

為減少局部風阻，應盡量避免并巷斷面的突然變化。斷面大小懸殊的井巷，其連接處斷面應逐漸變化。盡量避免井巷直角轉彎或大90°的轉彎，轉彎處內外側要做成圓弧形，有一定的曲率半徑，必要時在轉彎處設置導風板。井巷內堆積物要清除或排列整齊，盡量少堵塞井巷斷面。第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力第五節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔一、礦井通風總阻力與總風阻1.礦井通風總阻力式中N——從入風口井口到主扇入口，井巷的條數(shù)hRi——i條井巷的阻力2.礦井通風總風阻式中Q——礦井總風量第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力二、礦井等積孔1.定義為了形象化，習慣又引入一個和風阻的數(shù)值相當，意義相同的假象孔口的面積來表示井莖或礦井的通風難易程度，這個假象的孔口叫礦井的等積孔2.計算h=constA越大，R越小，Q越大，通風容易，通風能力大A越小，R越大，Q越小，通風困難，通風能力小第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日第三章井巷通風阻力3.多風機工作的礦井式中hRiQi—分別為每個風機提供的通風系統(tǒng)的阻力和風量hRi—全礦各個系統(tǒng)平均1m3/s空氣所