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文檔簡介
1、【采礦課件】第六章礦井風量調節(jié)通常,在采區(qū)內、采區(qū)之間和生產水平之間的風呈調劑稱為局部風量調劑:對全礦總 風量進行增減的調劑稱為礦井總風量調劑。第一節(jié)局部風量調劑局部風量調劑有三種方法:增加風阻調劑法、降低風阻調劑法和輔助通風機調劑法。一、增加風阻調劑法1、增阻法調劑原理如圖6-1所示為某采區(qū)兩個采煤工作面的通風網路圖。已知兩風路的風阻值 RE.8NS:/占/?2=1.0NS2/m若總風咼0=12n?/s,則該并聯(lián)網路中自然分配的風量分不 為:圖6-1并聯(lián)通風網路Q12彳Qi=(,=.=6.3 nr /si+ 些 i+er2V1.0=00=12-6.3=5.7 m3/s如按生產要求,1分支的風
2、量應為Ci=4.0 nrVs, 2分支的風量應為2n=8.O m3/s,明 顯自然分配的風量不符合生產要求。按滿足生產要求的風量,兩分支的阻力分不為: 力=R/0| 2=0. 8X4-12. 8PaA2=/?20ii2=1.OX8:=64. OPa2風路的阻力大于1風路的阻力,這與并聯(lián)網路兩分支分壓平穩(wěn)的規(guī)律不符。因此, 必須進行調劑。采納增阻調劑法,即以加的數(shù)值為并聯(lián)風網的總阻力,在1風路上增加一 項局部阻力入,使兩風路的阻力相等,這時進入兩風路的風量即為需要的風量。/?i+ h hi或h w= /?2 h即h 用=64-12. 8=51. 2 Pa以上講明,增阻調劑法的實質確實是以并聯(lián)風網
3、中阻力較大的分支阻力值為依據(jù),在 阻力較小的分支中增加一項局部阻力,使并聯(lián)各分支的阻力達到平穩(wěn),以保證風量按需供應。增阻調劑法的要緊措施,是在調劑支路回風側設置調劑風窗(如圖62所示)、臨時風 簾、風幕(如圖63所示)等調劑裝置。其中調劑風窗由于其調劑風量范疇大,制造和安 裝都較簡單,在生產中使用的最多。調劑風窗圖6-3風幕調劑風窗的開口斷面積運算:當 S.JS W0.5 時,S 窗=T(6-1)S0.65Q + 0.84S 応(6-2)當s窗/s 0.5 n寸,(6-3)QS P + 0.759S廟或=(6-4)1 + 0.759S、式中調劑風窗的斷而積,m?:S-巷道的斷而積,m2;Q通過
4、的風呈:,m7s;H”一調劑阻力,Pa;R #一調劑風窗的風阻,Ns2/m8, R ph祁QS上例中,若1分支回風側設巻調劑風窗處的巷道斷而S1=4.5nr,則調劑風窗的開口斷 面積為:QQ + 0.759STh744 + 0.759 X4.575L2=0. 14h,采納降阻調劑法調劑時,則以加的數(shù)值為依據(jù),使方2減少到他,肛 為此,需把尺2降到&,即:R;=“2 =R,a丄KS.=- R;厶 /假如采納改變摩擦阻力系數(shù)降阻時,減小后的摩擦阻力系數(shù)公式為:R徑a、= -側2降阻調劑法可使礦井總風阻減少,若要緊通風機風壓特性曲線不變,(6-8)(6-9)礦井總風量會增加。但這種方法工程疑大、投資
5、多、施工時刻較長,因此降阻調劑法多在礦井增產、老礦 挖潛改造或某些要緊巷道年久失修的情形下,用來降低要緊風路中某一段巷道的通風阻 力。三、輔助通風機調劑法K輔助通風機調劑法原理如圖6-9所示,假如按需要風呈:0、運算岀兩風路的阻力/;2/n時,可在風路2 中安裝一臺輔助通風機,用輔助通風機的風壓來克服該風網的阻力差,使其符合風壓平穩(wěn), 即:圖6-9輔助通風機調劑法原理h? - =入(6-10)式中:/一一輔助通風機風壓,Pa:/h 一一1風路按需風量(0)運算的阻力,Pa:h= 一一2風路按需風量(02)運算的阻力,Pa。能夠看岀,輔助通風機調劑確實是以阻力小的風路阻力為依據(jù),在阻力較大的風路
6、 中安裝一臺輔助通風機,利用輔助通風機的風壓克服一部分通風阻力,使并聯(lián)風網阻力達 到平穩(wěn)固律,從而實現(xiàn)風量調劑的目的。2、輔助通風機的選擇輔助通風機的選擇方法有多種,那個地點只介紹一種簡單方法。1)輔助通風機的風壓輔助通風機的風壓,確實是并聯(lián)風網的兩分支的阻力差。由式(6-10)可知:(6-11)幅二RiQR念式中 心、R21、2兩分支的風阻,Ns2/m8;Qi、021、2兩分支的需要風量,m*s。2)輔助通風機的風量輔助通風機的風量,確實是該巷道的需風量,即:0 產 02(6J2)通過運算出的輔助通風機的風壓和風量,就可選擇合適的通風機C3. 輔助通風機的安裝和使用1)為了保證新奇風流通過輔
7、助通風機而又不致防礙運輸,一樣把輔助通風機安設在 進風流的繞道中,如圖6-10所示,但在進風巷道中至少要安設兩道自動風門,英間距必須 滿足運輸?shù)囊?,風門必須向壓力大的方向開啟。假如把輔助通風機安設在回風流中,安 設方法差不多相同,但要設法引入一股新奇風流給風機的電動機通風(如利用大鉆孔等方 法),使電動機在新奇風流中運轉。為此,安設電動機的碉室必須與回風流嚴密隔開。圖6-10輔助通風機的安裝2)假如輔助通風機停止運轉,必須趕忙打開進風巷道中的風門,以免發(fā)生相鄰區(qū)域 的風流逆轉,甚至產生循環(huán)風?,F(xiàn)在,應依照具體情形,采取相應安全措施。重新啟動輔 助通風機之前,應檢查鄰近20m內的瓦斯?jié)舛?,只?/p>
8、在不超過規(guī)左時,才承諾啟動風機。3)采空區(qū)鄰近的巷道中安設輔助通風機時,要選擇合適的位置。否則,有可能產生 通過采空區(qū)的循環(huán)風或漏風,甚至引起采空區(qū)的煤炭自燃。4)嚴禁在煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出的礦井中安設輔助通風機。四、各種調劑方法的評判增阻調劑法的優(yōu)點是簡便、經濟、易行。但由于它增加了礦井總風阻,礦井總風量要 減少,因此這種方法只適于服務年限不長、調劑區(qū)域的總風阻占礦井總風阻的比重不大的 采區(qū)范疇內。關于礦井要緊風路,專門是在阻力搭配不均的礦井兩翼調風,則盡量幸免采 納。否則,不但不能達到預期成效,還會使全礦通風惡化。減阻調劑法的優(yōu)點是減少了礦井總風阻.增加了礦井總風量。但實施工程量
9、較大、費 用高。因此,這種方法多用于服務年限長、巷道年久失修適成風網風阻專門大而又不能使 用輔助通風機調劑的區(qū)域。輔助通風機法調劑的優(yōu)點是簡便、易行,且提髙了礦井總風量。但治理復雜,安全性 較差。因此,這種方法可在并聯(lián)風路阻力相差懸殊、礦井要緊通風機能力不能滿足較大阻 力風路要求時使用??傊?,上述三種風量調劑方法各有特點,在運用中要依照具體情形,因地制宜選用。 當單獨使用一種方法不能滿足要求時,可考慮上述方法的綜合運用。第二節(jié)礦井總風量調劑礦井總風量調劑要緊是調整要緊通風機的工作點。苴方法是改變要緊通風機的特性曲 線,或是改變要緊通風機的工作風阻。一、改變要緊通風機工作風阻調劑法如圖6-11所
10、示的通風機工況,通風機特性曲線為“,當?shù)V井風阻特性曲線R增大為 川時,通風機的工作點由a變到b,礦井總風量由0減到0:反乙 工作點由a變到b, 礦井總風量由Q增至圖611改變主通風機的工作風阻調劑風量因此,當?shù)V井要求的通風能力超過要緊通風機最大潛力又無法采納英它調劑法時,就 必須降低礦井總風阻,以滿足礦井通風要求。假如要緊通風機的風疑大于礦井實際需要,能夠增加要緊通風機的工作風阻,使總風 量下降。由于離心式通風機的輸入功率隨風量的減少而降低,因此,關于離心式風機,當 所需風量變小時,可利用風嗣中的閘門增加風阻,減小風量:關于軸流式風機,通風機的 輸入功率隨風量的減小而增加,故一樣不用閘門調劑而
11、多采納改變通風機的葉片安裝角 度,或降低風機轉速進行調劑:關于有前導器的通風機,當需風量變小時,可用改變前導 器葉片角度的方法來調劑,但其調劑幅度比較小。二、改變要緊通風機特性調劑法1、離心式通風機關于礦井使用中的一臺離心式通風機,事實上際工作特性曲線要緊決左于風機的轉 數(shù)。如圖6-12所示,一臺離心式通風機在轉數(shù)為山時,英風壓特性曲線為I。假如實際 產生的風量(C/)不能滿足礦井需風量()時,可用比例定律求岀該風機所需新的轉數(shù) H2,即:Qie.(6-13)繪制出新轉數(shù)血時的全風壓特性曲線II,它和礦井總風阻曲線R的交點M即為通風 機新的工作點。同時,依照新轉數(shù)的效率特性曲線和功率特性曲線,
12、檢查新工作點是否在 合理的工作范疇內,并驗算電動機的能力。改變通風機轉速是改變離心式通風機特性曲線的要緊方法。其具體做法是:假如通風 機和電動機之間是間接傳動,能夠改變傳動比或改變電動機的轉數(shù):假如通風機和電動機 是直截了當傳動,則可改變電動機的轉數(shù)或更換電動機。圖612改變通風機的轉數(shù)調劑風量2、軸流式通風機軸流式通風機特性曲線的改變,要緊決泄于通風機動輪葉片安裝角和通風機轉數(shù)兩個 因素。在礦井生產中,常采納改變軸流式通風機葉片安裝角的方法實施調劑。如圖6-13 所示,正常運轉時,葉片安裝角為I(27.5。),運轉工況點為特性曲線I 上的a點:由 于生產需要,礦井總阻力增加,為保證原有的風量
13、,主通風機運轉工況點移至b點,現(xiàn)在, 則把葉片安裝角訓整到(h(30),才能使風壓特性曲線【通過b點,從而保證礦井總風量 的需要。1519120080000(wz(dwi609!406080100圖613改變軸流式通風機的葉片安裝角軸流式通風機的葉片,是用雙螺帽固定于輪轂上,調整時只需將螺帽擰開,調整好角 度后再擰緊即可。這種方法的調劑范疇比較大,一樣每次可調5。(每次最小可調2.5。), 而且可使通風機在最佳工作區(qū)域內工作。采納變頻技術操縱要緊通風機的礦井,在一左范 疇內,也可通過調整電動機轉數(shù),方便地實現(xiàn)總風量的調劑。3、對旋式通風機對旋式通風機是近年來開發(fā)應用的新型高效軸流式風機。其調劑
14、方法和一樣軸流式通 風機相似,能夠調整風機兩級動輪上的葉片安裝角(可調整其中一級,也可同時調整兩級), 也能夠改變電動機的轉數(shù)。由于對旋式通風機的兩級動輪分不由各自的電動機驅動,在礦 井投產初期甚至可單級運行。復習摸索題6-1什么緣故風疑調劑是礦井通風治理的要緊內容?6-2什么是局部風量調劑?什么是礦井總風量調劑?二者有什么不同?6-3增阻調劑法的實質是什么?6-4增阻調劑法對礦井通風網路有什么阻礙?6-5使用增阻調劑法對應注意哪些咨詢題?6-6降阻調劑法的實質是什么?6-7使用降阻調劑法時應注意哪些咨詢題?6-8輔助通風機調劑法的實質是什么?6-9使用輔助通風機調劑法時應注意哪些咨詢題?6-
15、10礦井總風量調劑的方法要緊有哪些?習題6-1某采區(qū)通風系統(tǒng)如題圖6-1所示,各段巷道的風阻為:& =0.08./?2 =0.15,心=0.18, 心=0.15, /?5=0.10Ns2/m8,系統(tǒng)總風量0=4Om/s,各分支需要的風量為:02=15 m/s, 03 = 20 m3/s,24=5m3/so若采納風窗調劑(風窗設苣處巷道斷而積為5=4 m2 ),應如何 設置風窗,風窗的而積值為多少?調劑后系統(tǒng)的總風阻、總等積孔為多少? (S謝2 = 187 m $ , S 呀 q =0.63 m2 , A=2.67 m2 , /? , =0.198 Ns2 /m8)6-2如題圖6-2所示的通風系統(tǒng),已知:心佯=1.5, RBI)E=0.9 Ns2/ms, Lfic. = 1500m, Sa=1000m。因生產需要,兩分支BCD、BDE的風量均為20m3/s,若采納全長擴大斷 面的調劑描施,咨詢需要在哪個分支上擴大斷而?斷而擴大到多少平方米(擴
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