第4次課 2.1 通風(fēng)管網(wǎng)理論基礎(chǔ) (礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配及調(diào)節(jié)) 1

1、華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院 2.1 通風(fēng)管網(wǎng)理論基礎(chǔ) 主要內(nèi)容及重點(diǎn)和難點(diǎn)1、風(fēng)量分配基本定律-三大定律2、網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)特性1)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)2)角聯(lián)及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)3、網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)分析4、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院本節(jié)將介紹通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的形式與特性、風(fēng)量分配的基本規(guī)律、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流變化的規(guī)律、風(fēng)量調(diào)節(jié)方法、應(yīng)用計(jì)算機(jī)解算復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的算法及軟件應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)解算的作用1.生產(chǎn)礦井通風(fēng)狀況模擬。根據(jù)實(shí)測(cè)的井巷風(fēng)阻和風(fēng)機(jī)特性曲線，用網(wǎng)絡(luò)解算方法可以比較準(zhǔn)確的模擬礦井通風(fēng)狀況。2.生產(chǎn)礦井通風(fēng)狀況預(yù)測(cè)，以某個(gè)時(shí)期的通風(fēng)狀況模擬為基礎(chǔ)，根據(jù)礦井未來生產(chǎn)布局的變化情況修改通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù) ，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解

2、算，可預(yù)測(cè)未來不同時(shí)期的通風(fēng)狀況。3 生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案的比較計(jì)算 ，對(duì)不同的方案分別繪制網(wǎng)絡(luò)圖，并準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算后可得到各方案的通風(fēng)狀況，從而為方案比較提供依據(jù)4.礦井設(shè)計(jì)時(shí)的風(fēng)量分配與與礦井阻力計(jì)算。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由縱橫交錯(cuò)的井巷構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。用圖論的方法對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象描述，把通風(fēng)系統(tǒng)變成一個(gè)由線、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷分配的風(fēng)量大小及其方向遵循一定規(guī)律。 2.1.1 風(fēng)量分配基本規(guī)律風(fēng)量分配基本規(guī)律華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院一、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)圖(一）礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖：用直觀的幾何圖形

3、來表示通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。 1. 分支（邊、?。罕硎疽欢瓮L(fēng)井巷的有向線 段，線段的方向代表井巷中的風(fēng)流方向。每條分 支可有一個(gè)編號(hào)，稱為分支號(hào)。2. 節(jié)點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)、頂點(diǎn)）：是兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)。 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線路。如圖中，125、1246和136等均是通路。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院6v4. 回路：由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路稱為回路。 如圖中，243、2563和1367v5、 樹：是指任意兩節(jié)點(diǎn)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。包含通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的全部節(jié)點(diǎn)的樹稱為其生成樹，

4、簡(jiǎn)稱樹。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院7（二）礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖v特點(diǎn)：v）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖只反映風(fēng)流方向及節(jié)點(diǎn)與分支間的相互關(guān)系，節(jié)點(diǎn)位置與分支線的形狀可以任意改變。 ）能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系，并且是進(jìn)行各種通風(fēng)計(jì)算的基礎(chǔ)，因此是礦井通風(fēng)管理的一種重要圖件。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院v網(wǎng)絡(luò)圖類型：一般常用曲線網(wǎng)絡(luò)圖。v繪制步驟：(1) 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 在通風(fēng)系統(tǒng)圖上給井巷的交匯點(diǎn)標(biāo)上特定的節(jié)點(diǎn)號(hào)。(2) 繪制草圖 在圖紙上畫出節(jié)點(diǎn)符號(hào)，并用單線條（直線或弧線）連接有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)。(3) 圖形整理 按照正確、美觀的原則對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行修改。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)

5、院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院(2)分支方向基本都應(yīng)由下至上；分支方向基本都應(yīng)由下至上； (3) 分支間的交叉盡可能少；分支間的交叉盡可能少；(4) 網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀基本為網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀基本為“橢圓橢圓”形。形。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制原6)并分支，并聯(lián)分支可合并為一條分支。并分支，并聯(lián)分支可合并為一條分支。(5)合并節(jié)點(diǎn)，某些距離較近、阻力很小的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，可簡(jiǎn)化為合并節(jié)點(diǎn)，某些距離較近、阻力很小的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，可簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。一個(gè)節(jié)點(diǎn)。(1)用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖中部，進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn)位于其下邊；用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖中部，進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn)位于其下邊；回風(fēng)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)圖的上部，風(fēng)機(jī)出口節(jié)點(diǎn)在最上部

6、；回風(fēng)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)圖的上部，風(fēng)機(jī)出口節(jié)點(diǎn)在最上部；華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院v (三)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的矩陣表示v 1通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的集合表示v 設(shè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)號(hào)的集合為為節(jié)點(diǎn)數(shù)，分支號(hào)的集合為為分支數(shù)；則通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)可表示為G=(V，E)。v 如圖511所示簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，其節(jié)點(diǎn)集合V=(1，2，3，4，5)，m=5；分支集合E=（1，2，3，4，5，6，7），n=7。v 2節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣v 表示節(jié)點(diǎn)vi、vj之間鄰接關(guān)系的矩陣：vA=（aij）mm v 其中v 。uuuuajijijijiij不鄰接時(shí)與或若，；鄰接且與若，21華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院0000110

7、00011000011000001055545352514544434241353433323125242322211514131211aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaAn對(duì)上面的網(wǎng)絡(luò)圖，其節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣為對(duì)上面的網(wǎng)絡(luò)圖，其節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣為華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院v 3基本關(guān)聯(lián)矩陣v 表示網(wǎng)絡(luò)中分支ej與節(jié)點(diǎn)vi關(guān)系的矩陣。基本關(guān)聯(lián)矩陣的各行均與線性無關(guān)。vB=（bij）（m-1）n v其中 v 節(jié)點(diǎn)vi與分支ej關(guān)聯(lián)，且vi為始節(jié)點(diǎn)；v v 節(jié)點(diǎn)vi與分支ej關(guān)聯(lián)，且vi為末節(jié)點(diǎn)；v v 節(jié)點(diǎn)vi與分支ej不關(guān)聯(lián)。，011ijb華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院其基本關(guān)聯(lián)矩陣為01011

8、0000110100000111100000147464544434241373635343332312726252423222117161514131211bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbB華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院能量平衡定律能量平衡定律n通風(fēng)阻力定律通風(fēng)阻力定律網(wǎng)絡(luò)解算三大定律風(fēng)量平衡定律風(fēng)量平衡定律華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院二、風(fēng)量平衡定律二、風(fēng)量平衡定律風(fēng)量平衡定律是指在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下，單位時(shí)間流入某節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量等于流出該節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量；或者說，流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和等于零，即 0iM華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院 若不考慮風(fēng)流密度的變化，則流入與

9、流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的體積流量（風(fēng)量）的代數(shù)和等于零，即：如圖a，節(jié)點(diǎn)4處的風(fēng)量平衡方程為： 將上述節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展為無源回路，則上述風(fēng)量平衡定律依然成立。如圖b所示，回路2-4-5-7-2的各鄰接分支的風(fēng)量滿足如下關(guān)系：0iQ06454434241QQQQQ087654321QQQQ16523圖a2178356圖b華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院三、能量平衡定律 假設(shè)：一般地，回路中分支風(fēng)流方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)， 其阻力取“”，逆時(shí)針時(shí)，其阻力取“”。 （一）無動(dòng)力源（Hn Hf） 通風(fēng)網(wǎng)路圖的任一回路中，無動(dòng)力源時(shí)，各分支阻力的代數(shù)和為零，即： 如圖，對(duì)回路 -6中有：（二）有動(dòng)力源 設(shè)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Hf ，自然風(fēng)壓H

10、N 。 如圖，對(duì)回路 234-5-1中有：一般表達(dá)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(fēng)阻力代數(shù)和等于該回路中自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的代數(shù)和。234560Rih02436RRRRhhhh54321RRRRRNfhhhhhHHRiNfhHH華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院v通風(fēng)阻力定律v 空氣流經(jīng)一條風(fēng)道時(shí)消耗的機(jī)械能與通過風(fēng)量的平方成正比。通風(fēng)阻力定律由下列方程表示：v v式中：h風(fēng)道風(fēng)壓，Pa；v qv風(fēng)道風(fēng)量，m3s；v R風(fēng)道風(fēng)阻，Ns2m8。v三大定律組成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱風(fēng)網(wǎng))解算的數(shù)學(xué)模型。2VRqh 華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院2.1.2 2.1.2 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)特性簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)特性

11、一、串聯(lián)風(fēng)路 由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒有風(fēng)流分匯點(diǎn)的線路稱為串聯(lián)風(fēng)路。如圖5-2-1所示，由1，2，3，4，5五條分支組成串聯(lián)風(fēng)路。（一） 串聯(lián)風(fēng)路特性 1. 總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量，即 MS = M1 = M2 = Mn 當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí)， QS = Q1 = Q2 = Qn2. 總風(fēng)壓（阻力）等于各分支 風(fēng)壓（阻力）之和，即: niinshhhhh121458123679123456789華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院3. 總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和，即： 4. 串聯(lián)風(fēng)路等積孔與各分支等積孔間的關(guān)系 niinsnsssRRRRQhhhQhR1212212.222211111

12、nsAAAA 219.1iRiA 2219.1iAiR2222119. 119. 119. 1119. 1iiisAARRsA華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院（二）串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線的繪制 根據(jù)以上串聯(lián)風(fēng)路的特性，可以繪制串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線。方法：、首先在hQ坐標(biāo)圖上分別作出串聯(lián)風(fēng)路1、2的阻力特性曲線R1、R2； 、根據(jù)串聯(lián)風(fēng)路“風(fēng)量相等，阻力疊加”的原則，作平行于h軸的若干條等風(fēng)量線，在等風(fēng)量線上將1、2分支阻力h1、h2疊加，得到串聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線上的點(diǎn)； 、將所有等風(fēng)量線上的點(diǎn)聯(lián)成曲線R3，即為串聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線。1R1R2R1R2R1+R2QH華北科技學(xué)院華北科技

13、學(xué)院二、并聯(lián)風(fēng)網(wǎng) 由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)的分支所組成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，稱為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。如圖所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)由5條分支并聯(lián)（一）并聯(lián)風(fēng)路特性：1. 總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和，即 當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí),2. 總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓，即注意：當(dāng)各分支的位能差不相等，或分支中存在風(fēng)機(jī)等通風(fēng)動(dòng)力時(shí)，并聯(lián)分支的阻力并不相等。 niinsMMMMM121 niinsQQQQQ121nshhhh 211234612345華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院3. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)阻與各分支風(fēng)阻的關(guān)系 又 即：4. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)等積孔等于各分支等積孔之和，即 2SssQRhsssRhQnSQQQQ.21nnssRhRhRhR

14、h.2211nsRRRR1111.2122121111 nsssRRRQhRnsAAAA 21).(19. 111119. 121nsRRRRsA華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院5. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)量分配 若已知并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)量，在不考慮其它通風(fēng)動(dòng)力及風(fēng)流密度變化時(shí)，可由下式計(jì)算出分支i的風(fēng)量。 即sihh22ssiiQRQRSRRiQQs).(12111nRRRiSsisRQRRQiQR1R2.RiRnQS華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院（二）并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線的繪制 根據(jù)以上并聯(lián)風(fēng)路的特性，可以繪制并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線。方法：、首先在hQ坐標(biāo)圖上分別作出并聯(lián)風(fēng)路1、2的阻力特性曲線R1、R2；、根

15、據(jù)并聯(lián)風(fēng)路“風(fēng)壓（阻力）相等，風(fēng)量疊加”的原則，作平行于Q軸的若干條等風(fēng)壓線，在等風(fēng)壓線上將1、2分支阻力h1、h2疊加，得到并聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線上的點(diǎn)； 、將所有等風(fēng)壓線上的點(diǎn)聯(lián)成曲線R3，即為并聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線。2112R1R2R1R2R1+R2QH華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院三、串聯(lián)風(fēng)路與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的比較 在任何一個(gè)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，都同時(shí)存在串聯(lián)與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。在礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)風(fēng)路，而采區(qū)內(nèi)部多為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：、從提高工作地點(diǎn)的空氣質(zhì)量及安全性出發(fā)，采用并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。、在同樣的分支風(fēng)阻條件下，分支并聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻小于串聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻。例如：若R1=R2=

16、0.04 kg/m7， 串聯(lián)：Rs= R1+ R2= 0.08 kg/m7 并聯(lián)： Rs ：Rs：即在相同風(fēng)量情況下，串聯(lián)的能耗為并聯(lián)的 8 倍。704. 0104. 01112/01. 0)(1)(121mkgRRRS1R1R22112R1R2華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院四、角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)（一）幾個(gè)概念 角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：是指內(nèi)部存在角聯(lián)分支的網(wǎng)絡(luò)。 角聯(lián)分支（對(duì)角分支）：是指位于風(fēng)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(diǎn)相連的分支，如圖。 簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：僅有一條角聯(lián)分支的風(fēng)網(wǎng)。 復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的風(fēng)網(wǎng)。213456復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)1華北科技學(xué)院

17、華北科技學(xué)院（二）角聯(lián)分支風(fēng)向判別 原則：分支的風(fēng)向取決于其始、末節(jié)點(diǎn)間的壓能值。風(fēng)流由能位高的節(jié)點(diǎn)流向能位低的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)兩點(diǎn)能位相同時(shí)，風(fēng)流停滯；當(dāng)始節(jié)點(diǎn)能位低于末節(jié)點(diǎn)時(shí)，風(fēng)流反向。 判別式（以簡(jiǎn)單角聯(lián)為例）： 1、 分支5中無風(fēng) Q5 = 0 Q1 = Q3 , Q2 = Q4 由風(fēng)壓平衡定律： h1 = h2 , h3 = h4 由阻力定律： 兩式相比得： 即 或?qū)憺椋?22211QRQR244233QRQR244222233211QRQRQRQR4231RRRR13241RRRRK11華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院、當(dāng)分支5中風(fēng)向由23 節(jié)點(diǎn)的壓能高于節(jié)點(diǎn)，則 hR2 hR1 即： 即同理，

18、hR3 hR4即又 即：或?qū)憺椋?11222QRQR244233QRQR22253222112)(QQQQQRR22523242334)(QQQQQRR253523)(QQQQQQ12222532252334)()(RRQQQQQQRR13241RRRRK4231RRRR風(fēng)流華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院、分支5中的風(fēng)向由32 同理可得： 或?qū)憺椋?改變角聯(lián)分支兩側(cè)的邊緣分支的風(fēng)阻就可以改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。對(duì)圖示簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，可推導(dǎo)出如下角聯(lián)分支風(fēng)流方向判別式：114231RRRR13241RRRRK風(fēng)流。中風(fēng)向由，分支中風(fēng)流停滯；，分支；中風(fēng)向由，分支32515123513241RRRRK華北科技

19、學(xué)院華北科技學(xué)院1235678102.1.3 2.1.3 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性分析通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性分析一、井巷風(fēng)阻變化引起風(fēng)流變化的規(guī)律1. 變阻分支本身的風(fēng)量與風(fēng)壓變化規(guī)律 當(dāng)某分支風(fēng)阻增大時(shí)，該分支的風(fēng)量減小、風(fēng)壓增大；當(dāng)風(fēng)阻減小時(shí)，該分支的風(fēng)量增大、風(fēng)壓降低。2. 變阻分支對(duì)其它分支風(fēng)量與風(fēng)壓的影響規(guī)律 1）當(dāng)某分支風(fēng)阻增大時(shí)，包含該分支 的所有通路上的其它分支的風(fēng)量減小， 風(fēng)壓亦減小；與該分支并聯(lián)的通路上的 分支的風(fēng)量增大，風(fēng)壓亦增大；當(dāng)風(fēng)阻 減小時(shí)與此相反。 2）對(duì)于一進(jìn)一出的子網(wǎng)絡(luò)，若外部分支調(diào)阻引起其流入（流出）風(fēng)量變化，其內(nèi)部各分支的風(fēng)量變化趨勢(shì)相同。 3）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，某分支風(fēng)阻變化時(shí)

20、，各分支風(fēng)量、風(fēng)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(yuǎn)的分支變化越小。 49華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院4）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，不同類型的分支風(fēng)阻變化引起的風(fēng)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(fēng)量變化幅度和影響范圍大，末支巷道變阻引起的風(fēng)量變化幅度和影響范圍小。5）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時(shí)，增阻分支風(fēng)量減小值比其并聯(lián)分支風(fēng)量增加值大；某分支減阻時(shí)，減阻分支風(fēng)量增加值比其并聯(lián)分支風(fēng)量減小值大。3巷道密閉與貫通對(duì)風(fēng)流的影響 巷道密閉相當(dāng)于該分支的風(fēng)阻增大至，故本分支風(fēng)量減少到趨近于0；對(duì)其它分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。 巷道貫通時(shí)要修改網(wǎng)絡(luò)圖，即在網(wǎng)絡(luò)圖中增加貫通后的分支。風(fēng)

21、流方向取決于巷道兩端點(diǎn)間壓能差；對(duì)其它分支的影響規(guī)律與分支減阻相同。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院二、風(fēng)流穩(wěn)定性分析(一)穩(wěn)定性的基本概念 穩(wěn)定性是指當(dāng)系統(tǒng)受到外界瞬時(shí)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(dòng)回復(fù)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(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行（工作在軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線的駝峰區(qū)）等特殊情況下，礦井通風(fēng)系統(tǒng)一般都是穩(wěn)定的。 通風(fēng)管理中所說的風(fēng)流穩(wěn)定性，一般是指井巷中風(fēng)流方向發(fā)生變化或風(fēng)量大小變化超過允許范圍的現(xiàn)象；且多指風(fēng)流方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。(二)影響風(fēng)流穩(wěn)定性的因素1. 風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響 僅由串、并聯(lián)組成的風(fēng)網(wǎng)，其穩(wěn)定性強(qiáng)；角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，其對(duì)角分

22、支的風(fēng)流易出現(xiàn)不穩(wěn)定。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院2. 風(fēng)阻變化對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響 在角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中，邊緣分支的風(fēng)阻變化可能引起角聯(lián)分支風(fēng)流改變。 在實(shí)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(yīng)采取安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門的措施，保證風(fēng)流的穩(wěn)定性。3. 通風(fēng)風(fēng)動(dòng)力變化對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響 礦井風(fēng)網(wǎng)內(nèi)主要通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)數(shù)量和性能的變化，不僅會(huì)引起風(fēng)機(jī)所在巷道的風(fēng)量變化，而且會(huì)使風(fēng)網(wǎng)內(nèi)其他分支風(fēng)量也發(fā)生變化，并影響風(fēng)網(wǎng)內(nèi)其他風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院2.1.4 2.1.4 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 隨著生產(chǎn)的發(fā)展和變化，工作面的推進(jìn)和更替，巷道風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需的風(fēng)量均在不斷變化，要求及時(shí)進(jìn)行風(fēng)

23、量調(diào)節(jié)。 從調(diào)節(jié)設(shè)施來看，有通風(fēng)機(jī)、射流器、風(fēng)窗、風(fēng)幕和增加并聯(lián)井巷或擴(kuò)大通風(fēng)斷面等。按其調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。從通風(fēng)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(fēng)量調(diào)節(jié) 局部風(fēng)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(fēng)量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。(一) 增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法是在通過在巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)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(fēng)量，或增大與其關(guān)聯(lián)的通路上的風(fēng)量。增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法 主要措施：(1)調(diào)節(jié)風(fēng)窗；(2)臨時(shí)風(fēng)簾；(3)空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風(fēng)窗。華

24、北科技學(xué)院華北科技學(xué)院風(fēng)窗調(diào)節(jié)法原理分析如圖 ，分支風(fēng)阻分別為 R1和R2，風(fēng)量分別為Q1,Q2。則兩分支的阻力為：h1=R1Q12 h2=R2Q22，且 h1= h2若分支風(fēng)量不足。可在分支中設(shè)置調(diào)節(jié)窗。設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗產(chǎn)生的局部風(fēng)阻為R。 (R1+ R)Q12= R2Q22但增阻后，并聯(lián)系統(tǒng)總風(fēng)阻增大。使QQ，由于Q未知，實(shí)際計(jì)算過程中，假設(shè)QQ。已知, R后，可計(jì)算調(diào)節(jié)風(fēng)窗面積。使用條件：增阻分支風(fēng)量有富余。特點(diǎn)：增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見效快等優(yōu)點(diǎn)；但增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻，減少總風(fēng)量。122122RRRQQR1Q1R2Q2Q2R1+ RQ1R2Q2Q2華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院調(diào)

25、節(jié)風(fēng)窗開口面積計(jì)算：當(dāng) Sc/S0.5 時(shí)，當(dāng) Sc/S 0.5 時(shí)，Sc調(diào)節(jié)風(fēng)窗的斷面積，m2；S巷道的斷面積，m2；Q通達(dá)風(fēng)量，m3/s；hc調(diào)節(jié)風(fēng)窗阻力，Pa；Rc調(diào)節(jié)風(fēng)窗的風(fēng)阻，Ns2/m8；Rchc /Q2。 cchSQQSS84.065.0ccRSSS84.065.0cchSQQSS759.0ccRSSS759.01 華北科技學(xué)院華北科技學(xué)院(二)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(fēng)阻力，從而增大與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或減小與其關(guān)聯(lián)通路上的風(fēng)量。主要措施：(1)擴(kuò)大巷道斷面；(2)降低摩擦阻力系數(shù)；(3)清除巷道中的局部阻力物；(4)采用并聯(lián)風(fēng)路；(5)縮短風(fēng)流路線的總長度等。特點(diǎn)：可以降低礦井總風(fēng)阻，并增加礦井總風(fēng)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(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行較大的改造時(shí)采用。(三)增能調(diào)節(jié)法增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風(fēng)機(jī)