5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)

1、第五章 風網(wǎng)中風流基本規(guī)律和風 量自然分配黑龍江科技學院2012.31溫故而知新上一章我們已經(jīng)解決的問題：1.礦井通風動力有哪些？各有哪些特性？2.通風設(shè)備的原理怎樣？3.通風設(shè)備如何工作？4.如何確定通風設(shè)備？本章需要解決的問題：1.空氣進入礦井以后，如何分配到每個用風地點？2.如何計算每一條巷道的風量？3.用風地點的風量與所需風量不服，如何調(diào)整？4.礦井總風量過多或過少，如何調(diào)整？5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)2本章主要內(nèi)容1、風量分配基本定律-三大定律2、網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)特性1

2、)簡單網(wǎng)絡(luò)2)角聯(lián)及復雜網(wǎng)絡(luò)3、網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)分析4、礦井風量調(diào)節(jié)5、計算機解算復雜網(wǎng)絡(luò)5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)35.1 風量分配基本規(guī)律 礦井通風系統(tǒng)是由縱橫交錯的井巷構(gòu)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、點及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風網(wǎng)絡(luò)。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)45.1 風量分配基本規(guī)律一、礦井通風網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)圖

3、(一）礦井通風網(wǎng)絡(luò)通風網(wǎng)絡(luò)圖：用直觀的幾何圖形來表示通風網(wǎng)絡(luò)。 1. 分支（邊、?。罕硎疽欢瓮L井巷的 有向線段，線段的方向代表井巷中的風流 方向。每條分支可有一個編號，稱為分支號。 2. 節(jié)點（結(jié)點、頂點）： 是兩條或兩條以上分支的交點。 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。 4. 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13671251234567345礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.

4、5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)55.1 風量分配基本規(guī)律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(luò)的全部節(jié)點的樹稱為其生成樹，簡稱樹。1251234567345礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)65.1 風量分配基本規(guī)律（二）礦井通風網(wǎng)絡(luò)圖 特點： ）通風網(wǎng)絡(luò)圖只反映風流方向及節(jié)點與分支間的相互關(guān)系，節(jié)點位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(guān)系，并且是進行各種通風計算

5、的基礎(chǔ)，因此是礦井通風管理的一種重要圖件。1251234567345礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)75.1 風量分配基本規(guī)律（二）礦井通風網(wǎng)絡(luò)圖網(wǎng)絡(luò)圖兩種類型：一般常用曲線網(wǎng)絡(luò)圖，如圖5-1-3所示。繪制步驟：節(jié)點編號 在通風系統(tǒng)圖上給井巷 的交匯點標上特定的節(jié)點號。繪制草圖 在圖紙上畫出節(jié)點符號， 并用單線條（直線或弧線）連接有 風流連通的節(jié)點。圖形整理 按照正確、美觀的原 則對網(wǎng)絡(luò)圖進行修改。1251234567345礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單

6、網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)85.1 風量分配基本規(guī)律5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)95.1 風量分配基本規(guī)律5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)105.1 風量分配基本規(guī)律5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)

7、絡(luò) 通風網(wǎng)絡(luò)圖的繪制原則： (1) 用風地點并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖中部，進風節(jié)點位于其下邊；回風節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)圖的上部，風機出口節(jié)點在最上部； (2)分支方向基本都應由下至上； (3) 分支間的交叉盡可能少； (4) 網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀基本為“橢圓”形。 (5)合并節(jié)點，某些距離較近、阻力很小的幾個節(jié)點，可簡化為一個節(jié)點。 (6)并分支，并聯(lián)分支可合并為一條分支。115.1 風量分配基本規(guī)律二、風量平衡定律 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)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5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5

8、.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)125.1 風量分配基本規(guī)律 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：16523圖a2178356圖b如圖a，節(jié)點4處的風量平衡方程為：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所示，回路2-4-5-7-2的各鄰接分支的風量滿足如下關(guān)系：5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)135.1 風量分配基本規(guī)律三、能量平衡定律假設(shè)：一般地，

9、回路中分支風流方向為順時針時， 其阻力取“”，逆時針時，其阻力取“”。 （一）無動力源（Hn Hf）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 -6中有：234565礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)145.1 風量分配基本規(guī)律三、能量平衡定律（二）有動力源 設(shè)風機風壓Hf ，自然風壓HN 。 如圖，對回路 234-5-1中有：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。23456

10、5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)155.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性一、串聯(lián)風路 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。如圖5-2-1所示，由1，2，3，4，5五條分支組成串聯(lián)風路。（一） 串聯(lián)風路特性 1. 總風量等于各分支的風量，即 MS = M1 = M2 = Mn 當各分支的空氣密度相等時， QS = Q1 = Q2 = Qn2. 總風壓（阻力）等于各分支 風壓（阻力）之和，即:4581236791234567895礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風

11、量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)165.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性3. 總風阻等于各分支風阻之和，即：4. 串聯(lián)風路等積孔與各分支等積孔間的關(guān)系5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)175.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性（二）串聯(lián)風路等效阻力特性曲線的繪制方法：.首先在hQ坐標圖上作出1、2的阻力特性曲線R1、R2；、根據(jù) “風量相等，阻力疊加”的原則，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)

12、風路的等效阻力特性曲線。1R1R25礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)R1R2R1+R2QH185.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性二、并聯(lián)風網(wǎng) 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(luò)，稱為并聯(lián)風網(wǎng)。如圖所示并聯(lián)風網(wǎng)由5條分支并聯(lián)（一）并聯(lián)風路特性：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,5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)12346123457195.

13、2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性二、并聯(lián)風網(wǎng)2. 總風壓等于各分支風壓，即注意：當各分支的位能差不相等，或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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)12346123457205.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性3. 并聯(lián)風網(wǎng)總風阻與各分支風阻的關(guān)系4. 并聯(lián)風網(wǎng)等積孔等于各分支等積孔之和，即5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)215.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性5. 并聯(lián)風網(wǎng)

14、的風量分配 若已知并聯(lián)風網(wǎng)的總風量，在不考慮其它通風動力及風流密度變化時，可由下式計算出分支i的風量。R1R2.RiRnQS5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)225.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性（二）并聯(lián)風路等效阻力特性曲線的繪制、在hQ坐標圖上作出風路1、2的阻力特性曲線R1、R2；、根據(jù)并聯(lián)風路“風壓相等，風量疊加”的原則，得到并聯(lián)風路的等效阻力特性曲線上的點； 、將所有等風壓線上的點聯(lián)成曲線R3，即可。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)

15、特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)2112R1R2R1R2R1+R2QH235.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性三、串聯(lián)風路與并聯(lián)風網(wǎng)的比較并聯(lián)風網(wǎng)的優(yōu)點：、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。、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。1R1R22112R1R25礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)245.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性三、串聯(lián)風路與并聯(lián)風網(wǎng)的比較例如：若R1=R2=0.04 kg/m7， 串聯(lián)：Rs= R1+ R2= 0.0

16、8 kg/m7 并聯(lián)： Rs1 ：Rs2：即在相同風量情況下，串聯(lián)的能耗為并聯(lián)的 8 倍。1R1R22112R1R25礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)255.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性四、角聯(lián)風網(wǎng)（一）幾個概念 角聯(lián)風網(wǎng)：指包含角聯(lián)分支的網(wǎng)絡(luò)。 角聯(lián)分支（對角分支）：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，如圖。 簡單角聯(lián)風網(wǎng)：僅有一條角聯(lián)分支 復雜角聯(lián)風網(wǎng)：含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支1簡單角聯(lián)風網(wǎng)213456復雜角聯(lián)風網(wǎng)5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配

17、基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)265.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性（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。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；當始節(jié)點能位低于末節(jié)點時，風流反向。 判別式（以簡單角聯(lián)為例）： 1、 分支5中無風 Q5 = 0 Q1 = Q3 , Q2 = Q4 由風壓平衡定律： h1 = h2 , h3 = h4115礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)2

18、75.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性由阻力定律：兩式相比得： 即或?qū)憺椋?15礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)285.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性、當分支5中風向由23 節(jié)點的壓能高于節(jié)點，則 hR2 hR1即同理， hR3 hR4即以上兩式相乘，或?qū)憺椋?15礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)295.2 簡單網(wǎng)絡(luò)特性、分支5中的風向由32同理可得： 改變角聯(lián)分支兩側(cè)的邊緣分支的風阻就可以改變角聯(lián)分支

19、的風向。對圖示簡單角聯(lián)風網(wǎng)，可推導出如下角聯(lián)分支風流方向判別式：115礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)305.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析一、井巷風阻變化引起風流變化的規(guī)律1. 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，該分支的風量增大、風壓降低。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)21536748315.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分

20、析2. 變阻分支對其它分支風量與風壓的影響規(guī)律 1）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量減小，風壓亦減?。慌c該分支并聯(lián)的通路上的分支的風量增大，風壓亦增大；當風阻減小時與此相反。 2）對于一進一出的子網(wǎng)絡(luò)，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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)21536748325.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析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，以本分支為最大，鄰近分支次之，離該分支越遠的分

21、支變化越小。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)21536748335.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析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。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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)21536748345.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5）風網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時，增阻分

22、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，減阻分支風量增加值比其并聯(lián)分支風量減小值大。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)21536748355.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析3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，故本分支風量減少到趨近于0；對其它分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。巷道貫通時要修改網(wǎng)絡(luò)圖，即在網(wǎng)絡(luò)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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡

23、單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)365.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析二、風流穩(wěn)定性分析(一)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)自動回復到該平衡狀態(tài)的能力。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。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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分

24、析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)375.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析二、風流穩(wěn)定性分析(二)影響風流穩(wěn)定性的因素1. 風網(wǎng)結(jié)構(gòu)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)，其對角分支的風流易出現(xiàn)不穩(wěn)定。2. 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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)385.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析

25、3. 通風動力變化對風流穩(wěn)定性的影響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)各分支風量按主要通風機風量變化的趨勢和比率而變化。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)各分支風量不按比例變化。3) 多主要通風機風網(wǎng)內(nèi)，即使風網(wǎng)結(jié)構(gòu)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。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)395.3 通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析4)

26、 風網(wǎng)內(nèi)，某巷道安設(shè)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。5) 自然風壓引起的風流變化，與輔助通風機相似。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復

27、雜通風網(wǎng)絡(luò)405.4 礦井風量調(diào)節(jié)一、局部風量調(diào)節(jié)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。(一) 增阻調(diào)節(jié)法 主要措施：(1)調(diào)節(jié)風窗；(2)臨時風簾；(3)空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風窗。R1Q1R2Q2Q25礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)415.4 礦井風量調(diào)節(jié)風窗調(diào)節(jié)法原理分析如圖，分支風阻分別為 R1和R2，風量分別Q1,Q2。則兩分支的阻力為：h1=R1Q12 h2=R2Q22，且 h1= h2若分支風

28、量不足?？稍诜种е性O(shè)置調(diào)節(jié)窗。設(shè)調(diào)節(jié)風窗產(chǎn)生的局部風阻為R。R1Q1R2Q2Q2R1+ RQ1R2Q2Q25礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)425.4 礦井風量調(diào)節(jié) (R1+R)Q12= R2Q22由于Q未知，假設(shè)QQ。已知R后，可計算調(diào)節(jié)風窗面積。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；但增阻調(diào)節(jié)法會增加礦井總風阻，減少總風量。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)

29、5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)R1Q1R2Q2Q2R1+ RQ1R2Q2Q2435.4 礦井風量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)風窗開口面積計算：當 Sc/S0.5 時，當 Sc/S0.5 時，Sc調(diào)節(jié)風窗的斷面積，m2；S巷道的斷面積，m2；Q通達風量，m3/s；hc調(diào)節(jié)風窗阻力，Pa；Rc調(diào)節(jié)風窗的風阻，Ns2/m8； Rchc /Q 2。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)445.4 礦井風量調(diào)節(jié)(二)減阻調(diào)節(jié)法主要措施：(1)擴大巷道斷面；(2)降低摩擦阻力系數(shù)；(3)清除巷道中的局部阻力物；(4)

30、采用并聯(lián)風路；(5)縮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)進行較大的改造時采用。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)455.4 礦井風量調(diào)節(jié)(三)增能調(diào)節(jié)法主要措施：(1)輔助通風機調(diào)節(jié)法。(2)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，但采用輔助通風機調(diào)節(jié)時設(shè)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。5礦井通

31、風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)465.4 礦井風量調(diào)節(jié)二、礦井總風量的調(diào)節(jié) 也就是調(diào)整主通風機的工況點。(一) 改變主通風機工作特性 改變主通風機的葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式風機葉片安裝角度和離心式風機前導器葉片角度等5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)RM1M2M3QH475.4 礦井風量調(diào)節(jié)(二) 改變礦井總風阻值1. 風硐閘門調(diào)節(jié)法 通過改變在風機風硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門的開口大小可以改變風機的總工作風阻，從而可調(diào)節(jié)風機的工作風量。2. 降低礦井總風阻 當?shù)V井總風量不足時，如果能降低礦井總風阻，則不僅可增大礦井總風量，而且可以降低礦井總阻力。5礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)5.1風量分配基本規(guī)律5.2簡單網(wǎng)絡(luò)特性5.3通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析5.4礦井風量調(diào)節(jié)5.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)R1M1QHR2M2R3M3485.5應用計算機解算復雜通風網(wǎng)絡(luò)