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第七章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配(一)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語和概念1.分支:表示通風(fēng)井巷的有向線段。2.節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)是指兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)3.回路:由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路。單一一個(gè)回路(其中沒有分支),又稱網(wǎng)孔。7-1通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式和特性一、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖礦井通風(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)。第七章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配(一)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語和概14.樹由包含通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的全部節(jié)點(diǎn)且任意兩節(jié)點(diǎn)間至少有一條通路和不形成回路的部分分支構(gòu)成的一類特殊圖,稱為樹;由網(wǎng)絡(luò)圖余下的分支構(gòu)成的圖,稱為余樹。
如圖所示各圖中的實(shí)線圖和虛線圖就分別表示樹和余樹。4.樹25.獨(dú)立回路由通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一棵樹及其余樹中的一條余樹枝形成的回路,稱為獨(dú)立回路。如圖(a)中的樹與余樹枝5、2、3可組成的三個(gè)獨(dú)立回路分別是:5-6-4、2-4-6-7-8-1和3-6-7-8-1。由n-m+1條余樹枝可形成n-m+1個(gè)獨(dú)立回路。5.獨(dú)立回路3(二)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制網(wǎng)路圖是不按比例、不反映空間關(guān)系的礦井通風(fēng)圖,能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系,便于進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和通風(fēng)系統(tǒng)分析,是礦井通風(fēng)管理的重要圖件之一。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的形狀是可以變化的。為了更清晰地表達(dá)通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的聯(lián)接關(guān)系及其通風(fēng)特點(diǎn),通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的節(jié)點(diǎn)可以移位,分支可以曲直伸縮。通常,習(xí)慣上把通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀畫成“橢圓”形。(二)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制4繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖,一般可按如下步驟進(jìn)行:1.節(jié)點(diǎn)編號在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖上,沿風(fēng)流方向?qū)⒕镲L(fēng)流的分合點(diǎn)加以編號。編號順序通常是沿風(fēng)流方向從小到大,亦可按系統(tǒng)、按翼分開編號。節(jié)點(diǎn)編號不能重復(fù)且要保持連續(xù)性。2.分支連線將有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)用單線條(直線或弧線)連接。3.圖形整理通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的形狀不是唯一的。在正確反映風(fēng)流分合關(guān)系的前提下,把圖形畫得簡明、清晰、美觀。4.標(biāo)注除標(biāo)出各分支的風(fēng)向、風(fēng)量外,還應(yīng)將進(jìn)回風(fēng)井、用風(fēng)地點(diǎn)、主要漏風(fēng)地點(diǎn)及主要通風(fēng)設(shè)施等加以標(biāo)注,并以圖例說明。繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖,一般可按如下步驟進(jìn)行:5繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一般原則如下:1.某些距離相近的節(jié)點(diǎn),其間風(fēng)阻很小時(shí),可簡化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。2.風(fēng)壓較小的局部網(wǎng)絡(luò),可并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如井底車場等。3.同標(biāo)高的各進(jìn)風(fēng)井口與回風(fēng)井口可視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。4.用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖的中部;進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)分別布置在圖的下部和上部;進(jìn)、回風(fēng)井口節(jié)點(diǎn)分別位于圖的最下端和最上端。5.分支方向(除地面大氣分支)基本應(yīng)由下而上。6.分支間的交叉盡可能少。7.節(jié)點(diǎn)間應(yīng)有一定的間距。繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一般原則如下:6例:如圖所示為某礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,試?yán)L出該礦的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。例:如圖所示為某礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,試?yán)L出該礦的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。7礦井通風(fēng)第七章-礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配課件8二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的三大定律風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)時(shí),都遵守風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和阻力定律。它們反映了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中三個(gè)最主要通風(fēng)參數(shù)——風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)阻間的相互關(guān)系,是復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路解算的理論基礎(chǔ)。1.通風(fēng)阻力定律井巷中的正常風(fēng)流一般均為紊流。通風(fēng)網(wǎng)路中各分支都遵守紊流通風(fēng)阻力定律,即:二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的三大定律92.風(fēng)量平衡定律風(fēng)量平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路中,流入與流出某節(jié)點(diǎn)或閉合回路的各分支的風(fēng)量的代數(shù)和等于零,即:若對流入的風(fēng)量取正值,則流出的風(fēng)量取負(fù)值。2.風(fēng)量平衡定律若對流入的風(fēng)量取正值,則流出的風(fēng)量取負(fù)值。10若回路中順時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取正值,則逆時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取負(fù)值。3.風(fēng)壓平衡定律風(fēng)壓平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路的任一閉合回路中,各分支的風(fēng)壓(或阻力)的代數(shù)和等于零,即:若回路中順時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取正值,則逆時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取11(一)串聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上風(fēng)路彼此首尾相連在一起,中間沒有風(fēng)流分合點(diǎn)時(shí)的通風(fēng),稱為串聯(lián)通風(fēng),如圖所示。串聯(lián)通風(fēng)也稱為“一條龍”通風(fēng),其特性如下:三、基本通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及其特性通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式有三種:串聯(lián)、并聯(lián)、角聯(lián)。(一)串聯(lián)通風(fēng)及其特性三、基本通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及其特性通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本121、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量,即,
2、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)壓等于各段風(fēng)路的分風(fēng)壓之和,即
3、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)阻等于各段風(fēng)路的分風(fēng)阻之和。1、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量,即,134、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)之和。即:故串聯(lián)翁絡(luò)的總等積孔為:4、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)14(二)并聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開后,又在另一節(jié)點(diǎn)匯合,其間無交叉分支時(shí)的通風(fēng),稱為并聯(lián)通風(fēng),如圖所示。并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特性如下:(二)并聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開后151、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和,即2、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)壓等于任一并聯(lián)分支的風(fēng)壓,即3、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)阻平方根的倒數(shù)等于并聯(lián)各分支風(fēng)阻平方根的倒數(shù)之和。1、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和,即2、并聯(lián)網(wǎng)路164、并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和。5、并聯(lián)網(wǎng)路的風(fēng)量自然分配故:4、并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和。5、并聯(lián)網(wǎng)17(三)串聯(lián)與并聯(lián)的比較在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中,既有串聯(lián)通風(fēng),又有并聯(lián)通風(fēng)。礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)通風(fēng),而工作面與工作面之間多為并聯(lián)通風(fēng)。從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)角度看,并聯(lián)通風(fēng)與串聯(lián)通風(fēng)相比,具有明顯優(yōu)點(diǎn):1、總風(fēng)阻小,總等積孔大,通風(fēng)容易,通風(fēng)動(dòng)力費(fèi)用少。2.并聯(lián)各分支獨(dú)立通風(fēng),風(fēng)流新鮮,互不干擾,有利于安全生產(chǎn);而串聯(lián)時(shí),后面風(fēng)路的入風(fēng)是前面風(fēng)路排出的污風(fēng),風(fēng)流不新鮮,空氣質(zhì)量差,不利于安全生產(chǎn)。3.并聯(lián)各分支的風(fēng)量,可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);而串聯(lián)各風(fēng)路的風(fēng)量則不能進(jìn)行調(diào)節(jié),不能有效地利用風(fēng)量。4.并聯(lián)的某一分支風(fēng)路中發(fā)生事故,易于控制與隔離,不致影響其它分支巷道,事故波及范圍小,安全性好;而串聯(lián)的某一風(fēng)路發(fā)生事故,容易波及整個(gè)風(fēng)路,安全性差。(三)串聯(lián)與并聯(lián)的比較18(四)角聯(lián)通風(fēng)及其特性在并聯(lián)的兩條分支之間,還有一條或幾條分支相通的連接形式稱為角聯(lián)網(wǎng)路(通風(fēng)),如圖所示。連接于并聯(lián)兩條分支之間的分支稱為角聯(lián)分支,如圖中的分支5為角聯(lián)分支。(四)角聯(lián)通風(fēng)及其特性19僅有一條角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為簡單角聯(lián)網(wǎng)路;含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為復(fù)雜角聯(lián)網(wǎng)路,如圖所示。
角聯(lián)網(wǎng)路的特性是:角聯(lián)分支的風(fēng)流方向是不穩(wěn)定的。
僅有一條角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為簡單角聯(lián)網(wǎng)路;含有兩條或兩條以上角201、角聯(lián)分支5中無風(fēng)流:2、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由②→③3、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由③→②單角聯(lián)分支的風(fēng)流方向的判定1、角聯(lián)分支5中無風(fēng)流:2、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由②→③3、角21由上述三個(gè)判別式可以看出,簡單角聯(lián)網(wǎng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)向完全取決于兩側(cè)各鄰近風(fēng)路的風(fēng)阻比,而與其本身的風(fēng)阻無關(guān)。通過改變角聯(lián)分支兩側(cè)各鄰近風(fēng)路的風(fēng)阻,就可以改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。可見,角聯(lián)分支一方面具有容易調(diào)節(jié)風(fēng)向的優(yōu)點(diǎn),另一方面又有出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定的可能性。角聯(lián)分支風(fēng)流的不穩(wěn)定不僅容易引發(fā)礦井災(zāi)害事故,而且可能使事故影響范圍擴(kuò)大。由上述三個(gè)判別式可以看出,簡單角聯(lián)網(wǎng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)22為何要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)?1、礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的瓦斯等安全條件的變化,需要調(diào)整需風(fēng)量,適應(yīng)新的風(fēng)量要求。2、工作面位置的變化,使通風(fēng)網(wǎng)路的風(fēng)阻值R發(fā)生變化,引起通風(fēng)網(wǎng)路中風(fēng)量的自然變化,需要調(diào)整風(fēng)量重新達(dá)到原來的要求。風(fēng)量調(diào)節(jié)分為:局部風(fēng)量調(diào)節(jié)和礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。7-2礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)有三種方法:增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法和輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。一、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)為何要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)?7-2礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)有三種方23如圖所示為某采區(qū)兩個(gè)采煤工作面的通風(fēng)網(wǎng)路圖。已知兩風(fēng)路的風(fēng)阻值R1=0.8NS2/m8,R2=1.0NS2/m8,若總風(fēng)量Q=12m3/s,則該并聯(lián)網(wǎng)路中自然分配的風(fēng)量分別為:(一)增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法1、增阻法調(diào)節(jié)原理
m3/sm3/s如圖所示為某采區(qū)兩個(gè)采煤工作面的通風(fēng)網(wǎng)路圖。已知兩風(fēng)路的風(fēng)阻24如按生產(chǎn)要求,1分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅠ=4.0m3/s,2分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅡ=8.0m3/s,顯然自然分配的風(fēng)量不符合生產(chǎn)要求。按滿足生產(chǎn)要求的風(fēng)量,兩分支的阻力分別為:
h1=R1QⅠ2=0.8×42=12.8Pa
h2=R2QⅡ2=1.0×82=64.0Pa2風(fēng)路的阻力大于1風(fēng)路的阻力,這與并聯(lián)網(wǎng)路兩分支分壓平衡的規(guī)律不符。因此,必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用增阻調(diào)節(jié)法,即以h2的數(shù)值為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總阻力,在1風(fēng)路上增加一項(xiàng)局部阻力h窗,使兩風(fēng)路的阻力相等,這時(shí)進(jìn)入兩風(fēng)路的風(fēng)量即為需要的風(fēng)量。
h1+h窗=h2或h窗=h2-h1即h窗=64-12.8=51.2Pa
如按生產(chǎn)要求,1分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅠ=4.0m3/s,2分支25增阻調(diào)節(jié)法的主要措施,是在調(diào)節(jié)支路回風(fēng)側(cè)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗(如圖所示)、臨時(shí)風(fēng)簾、風(fēng)幕(如圖所示)等調(diào)節(jié)裝置。其中調(diào)節(jié)風(fēng)窗由于其調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍大,制造和安裝都較簡單,在生產(chǎn)中使用的最多。增阻調(diào)節(jié)法的主要措施,是在調(diào)節(jié)支路回風(fēng)側(cè)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗(如圖所26調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開口斷面積計(jì)算:或當(dāng)Sc/S<=0.5時(shí),當(dāng)Sc/S>=0.5時(shí),
或調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開口斷面積計(jì)算:或當(dāng)Sc/S<=0.5時(shí),當(dāng)27增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):增阻調(diào)節(jié)法具有簡單、易行的優(yōu)點(diǎn),是采區(qū)內(nèi)巷道間的主要調(diào)節(jié)措施。缺點(diǎn):這種方法會(huì)使礦井的總風(fēng)阻增加,若主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線不變,會(huì)導(dǎo)致礦井總風(fēng)量下降;否則,就得改變主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線,以彌補(bǔ)增阻后總風(fēng)量的減少。增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)28二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法1、降阻法調(diào)節(jié)原理:降阻調(diào)節(jié)法與增阻調(diào)節(jié)法相反。為了保證風(fēng)量的按需分配,當(dāng)兩并聯(lián)巷道的阻力不相等時(shí),以小阻力分支為依據(jù),設(shè)法降低大阻力巷道的風(fēng)阻,使風(fēng)網(wǎng)達(dá)到阻力平衡。二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法292、主要措施:降低風(fēng)阻值的方法可根據(jù)所需降阻數(shù)值的大小和礦井通風(fēng)狀況而定。(1)當(dāng)所需降阻值不大時(shí),首先應(yīng)考慮減小局部阻力,還可以在阻力大的巷道旁側(cè)開掘并聯(lián)巷道(可利用廢舊巷),也可以改變巷道壁面平滑程度或支架型式,通過減少摩擦阻力系數(shù)降低風(fēng)阻;(2)當(dāng)所需降阻值較大時(shí),可采用擴(kuò)大巷道斷面的方法,條件允許時(shí),也可縮短通風(fēng)路線總長度降低風(fēng)阻。2、主要措施:303、降阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):降阻調(diào)節(jié)法可使礦井總風(fēng)阻減少,若主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線不變,礦井總風(fēng)量會(huì)增加。缺點(diǎn):這種方法工程量大、投資多、施工時(shí)間較長,適用條件:降阻調(diào)節(jié)法多在礦井增產(chǎn)、老礦挖潛改造或某些主要巷道年久失修的情況下,用來降低主要風(fēng)路中某一段巷道的通風(fēng)阻力。3、降阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)31三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法1、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法原理如圖所示,如果按需要風(fēng)量Q1、Q2計(jì)算出兩風(fēng)路的阻力h2>h1時(shí),可在風(fēng)路2中安裝一臺(tái)輔助通風(fēng)機(jī),用輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓來克服該風(fēng)網(wǎng)的阻力差,使其符合風(fēng)壓平衡。三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法322、輔助通風(fēng)機(jī)的選擇輔助通風(fēng)機(jī)的選擇方法有多種,這里只介紹一種簡單方法。1)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,就是并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的兩分支的阻力差。即:2)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,就是該巷道的需風(fēng)量,即:通過計(jì)算出的輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量,就可選擇合適的通風(fēng)機(jī)。2、輔助通風(fēng)機(jī)的選擇2)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量通過計(jì)算出33四、各種調(diào)節(jié)方法的評價(jià)1、增阻調(diào)節(jié)法是簡便、經(jīng)濟(jì)、易行。但由于它增加了礦井總風(fēng)阻,礦井總風(fēng)量要減少,因此這種方法只適于服務(wù)年限不長、調(diào)節(jié)區(qū)域的總風(fēng)阻占礦井總風(fēng)阻的比重不大的采區(qū)范圍內(nèi)。對于礦井主要風(fēng)路,特別是在阻力搭配不均的礦井兩翼調(diào)風(fēng),則盡量避免采用。否則,不但不能達(dá)到預(yù)期效果,還會(huì)使全礦通風(fēng)惡化。2、減阻調(diào)節(jié)法是減少了礦井總風(fēng)阻,增加了礦井總風(fēng)量。但實(shí)施工程量較大、費(fèi)用高。因此,這種方法多用于服務(wù)年限長、巷道年久失修造成風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻很大而又不能使用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的區(qū)域。3、輔助通風(fēng)機(jī)法調(diào)節(jié)是簡便、易行,且提高了礦井總風(fēng)量。但管理復(fù)雜,安全性較差。因此,這種方法可在并聯(lián)風(fēng)路阻力相差懸殊、礦井主要通風(fēng)機(jī)能力不能滿足較大阻力風(fēng)路要求時(shí)使用??傊?,上述三種風(fēng)量調(diào)節(jié)方法各有特點(diǎn),在運(yùn)用中要根據(jù)具體情況,因地制宜選用。當(dāng)單獨(dú)使用一種方法不能滿足要求時(shí),可考慮上述方法的綜合運(yùn)用。四、各種調(diào)節(jié)方法的評價(jià)34(一)改變主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻調(diào)節(jié)法如圖所示的通風(fēng)機(jī)工況,通風(fēng)機(jī)特性曲線為n,當(dāng)?shù)V井風(fēng)阻特性曲線R增大為R1時(shí),通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)由a變到b,礦井總風(fēng)量由Q減到Q1;二、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)反之,當(dāng)?shù)V井風(fēng)阻特性曲線R減小為R2時(shí),工作點(diǎn)由a變到c,礦井總風(fēng)量由Q增至Q2。(一)改變主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻調(diào)節(jié)法二、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)反之,35應(yīng)用情況:如果主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大于礦井實(shí)際需要,可以增加主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻,使總風(fēng)量下降。1、由于離心式通風(fēng)機(jī)的輸入功率隨風(fēng)量的減少而降低,所以,對于離心式風(fēng)機(jī),當(dāng)所需風(fēng)量變小時(shí),可利用風(fēng)硐中的閘門增加風(fēng)阻,減小風(fēng)量;2、對于軸流式風(fēng)機(jī),通風(fēng)機(jī)的輸入功率隨風(fēng)量的減小而增加,故一般不用閘門調(diào)節(jié)而多采用改變通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角度,或降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié);3、對于有前導(dǎo)器的通風(fēng)機(jī),當(dāng)需風(fēng)量變小時(shí),可用改變前導(dǎo)器葉片角度的方法來調(diào)節(jié),但其調(diào)節(jié)幅度比較小。應(yīng)用情況:36(二)改變主要通風(fēng)機(jī)特性調(diào)節(jié)法1、離心式通風(fēng)機(jī)對于礦井使用中的一臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī),其實(shí)際工作特性曲線主要決定于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。如圖所示,一臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)數(shù)為n1時(shí),其風(fēng)壓特性曲線為Ⅰ。如果實(shí)際產(chǎn)生的風(fēng)量(Q1)不能滿足礦井需風(fēng)量(Q2)
時(shí),可用比例定律求出該風(fēng)機(jī)所需新的轉(zhuǎn)數(shù)n2。即:(二)改變主要通風(fēng)機(jī)特性調(diào)節(jié)法時(shí),可用比例定律求出該風(fēng)機(jī)所37改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是改變離心式通風(fēng)機(jī)特性曲線的主要方法。其具體做法是:1、如果通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間是間接傳動(dòng),可以改變傳動(dòng)比或改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù);2、如果通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)是直接傳動(dòng),則可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)或更換電動(dòng)機(jī)。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是改變離心式通風(fēng)機(jī)特性曲線的主要方法。382、軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)特性曲線的改變,主要決定于葉輪的葉片安裝角和通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)兩個(gè)因素。在礦井生產(chǎn)中,常采用改變軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪葉片安裝角和通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的方法實(shí)施調(diào)節(jié)。具體如下:2、軸流式通風(fēng)機(jī)39如圖示,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),葉片安裝角(27.50),運(yùn)轉(zhuǎn)工況點(diǎn)為特性曲線Ⅰˊ上的a點(diǎn);由于生產(chǎn)需要,礦井總阻力增加,為保證原有的風(fēng)量,主通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況點(diǎn)移至b點(diǎn),此時(shí),則把葉片安裝角調(diào)整到(300),才能使風(fēng)壓特性曲線Ⅰ通過b點(diǎn),從而保證礦井總風(fēng)量的需要。
如圖示,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),葉片安裝角(27.50),運(yùn)轉(zhuǎn)工況點(diǎn)為特40軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片的調(diào)整方法:軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片,是用雙螺帽固定于輪轂上,調(diào)整時(shí)只需將螺帽擰開,調(diào)整好角度后再擰緊即可。這種方法的調(diào)節(jié)范圍比較大,一般每次可調(diào)5°(每次最小可調(diào)2.5°),而且可使通風(fēng)機(jī)在最佳工作區(qū)域內(nèi)工作。采用變頻技術(shù)控制主要通風(fēng)機(jī)的礦井,在一定范圍內(nèi),也可通過調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),方便地實(shí)現(xiàn)總風(fēng)量的調(diào)節(jié)。軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片的調(diào)整方法:413、對旋式通風(fēng)機(jī)對旋式通風(fēng)機(jī)是近年來開發(fā)應(yīng)用的新型高效軸流式風(fēng)機(jī)。其調(diào)節(jié)方法和一般軸流式通風(fēng)機(jī)相似,可以調(diào)整風(fēng)機(jī)兩級動(dòng)輪上的葉片安裝角(可調(diào)整其中一級,也可同時(shí)調(diào)整兩級),也可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。由于對旋式通風(fēng)機(jī)的兩級動(dòng)輪分別由各自的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),在礦井投產(chǎn)初期甚至可單級運(yùn)行。3、對旋式通風(fēng)機(jī)42謝謝!謝謝!43第七章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配(一)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語和概念1.分支:表示通風(fēng)井巷的有向線段。2.節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)是指兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)3.回路:由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路。單一一個(gè)回路(其中沒有分支),又稱網(wǎng)孔。7-1通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式和特性一、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖礦井通風(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)。第七章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配(一)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語和概444.樹由包含通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的全部節(jié)點(diǎn)且任意兩節(jié)點(diǎn)間至少有一條通路和不形成回路的部分分支構(gòu)成的一類特殊圖,稱為樹;由網(wǎng)絡(luò)圖余下的分支構(gòu)成的圖,稱為余樹。
如圖所示各圖中的實(shí)線圖和虛線圖就分別表示樹和余樹。4.樹455.獨(dú)立回路由通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一棵樹及其余樹中的一條余樹枝形成的回路,稱為獨(dú)立回路。如圖(a)中的樹與余樹枝5、2、3可組成的三個(gè)獨(dú)立回路分別是:5-6-4、2-4-6-7-8-1和3-6-7-8-1。由n-m+1條余樹枝可形成n-m+1個(gè)獨(dú)立回路。5.獨(dú)立回路46(二)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制網(wǎng)路圖是不按比例、不反映空間關(guān)系的礦井通風(fēng)圖,能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系,便于進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和通風(fēng)系統(tǒng)分析,是礦井通風(fēng)管理的重要圖件之一。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的形狀是可以變化的。為了更清晰地表達(dá)通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的聯(lián)接關(guān)系及其通風(fēng)特點(diǎn),通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的節(jié)點(diǎn)可以移位,分支可以曲直伸縮。通常,習(xí)慣上把通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀畫成“橢圓”形。(二)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制47繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖,一般可按如下步驟進(jìn)行:1.節(jié)點(diǎn)編號在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖上,沿風(fēng)流方向?qū)⒕镲L(fēng)流的分合點(diǎn)加以編號。編號順序通常是沿風(fēng)流方向從小到大,亦可按系統(tǒng)、按翼分開編號。節(jié)點(diǎn)編號不能重復(fù)且要保持連續(xù)性。2.分支連線將有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)用單線條(直線或弧線)連接。3.圖形整理通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的形狀不是唯一的。在正確反映風(fēng)流分合關(guān)系的前提下,把圖形畫得簡明、清晰、美觀。4.標(biāo)注除標(biāo)出各分支的風(fēng)向、風(fēng)量外,還應(yīng)將進(jìn)回風(fēng)井、用風(fēng)地點(diǎn)、主要漏風(fēng)地點(diǎn)及主要通風(fēng)設(shè)施等加以標(biāo)注,并以圖例說明。繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖,一般可按如下步驟進(jìn)行:48繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一般原則如下:1.某些距離相近的節(jié)點(diǎn),其間風(fēng)阻很小時(shí),可簡化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。2.風(fēng)壓較小的局部網(wǎng)絡(luò),可并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如井底車場等。3.同標(biāo)高的各進(jìn)風(fēng)井口與回風(fēng)井口可視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。4.用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖的中部;進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)分別布置在圖的下部和上部;進(jìn)、回風(fēng)井口節(jié)點(diǎn)分別位于圖的最下端和最上端。5.分支方向(除地面大氣分支)基本應(yīng)由下而上。6.分支間的交叉盡可能少。7.節(jié)點(diǎn)間應(yīng)有一定的間距。繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一般原則如下:49例:如圖所示為某礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,試?yán)L出該礦的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。例:如圖所示為某礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,試?yán)L出該礦的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。50礦井通風(fēng)第七章-礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)量分配課件51二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的三大定律風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)時(shí),都遵守風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和阻力定律。它們反映了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中三個(gè)最主要通風(fēng)參數(shù)——風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)阻間的相互關(guān)系,是復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路解算的理論基礎(chǔ)。1.通風(fēng)阻力定律井巷中的正常風(fēng)流一般均為紊流。通風(fēng)網(wǎng)路中各分支都遵守紊流通風(fēng)阻力定律,即:二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的三大定律522.風(fēng)量平衡定律風(fēng)量平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路中,流入與流出某節(jié)點(diǎn)或閉合回路的各分支的風(fēng)量的代數(shù)和等于零,即:若對流入的風(fēng)量取正值,則流出的風(fēng)量取負(fù)值。2.風(fēng)量平衡定律若對流入的風(fēng)量取正值,則流出的風(fēng)量取負(fù)值。53若回路中順時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取正值,則逆時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取負(fù)值。3.風(fēng)壓平衡定律風(fēng)壓平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路的任一閉合回路中,各分支的風(fēng)壓(或阻力)的代數(shù)和等于零,即:若回路中順時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取正值,則逆時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取54(一)串聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上風(fēng)路彼此首尾相連在一起,中間沒有風(fēng)流分合點(diǎn)時(shí)的通風(fēng),稱為串聯(lián)通風(fēng),如圖所示。串聯(lián)通風(fēng)也稱為“一條龍”通風(fēng),其特性如下:三、基本通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及其特性通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式有三種:串聯(lián)、并聯(lián)、角聯(lián)。(一)串聯(lián)通風(fēng)及其特性三、基本通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及其特性通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本551、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量,即,
2、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)壓等于各段風(fēng)路的分風(fēng)壓之和,即
3、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)阻等于各段風(fēng)路的分風(fēng)阻之和。1、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量,即,564、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)之和。即:故串聯(lián)翁絡(luò)的總等積孔為:4、串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)57(二)并聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開后,又在另一節(jié)點(diǎn)匯合,其間無交叉分支時(shí)的通風(fēng),稱為并聯(lián)通風(fēng),如圖所示。并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特性如下:(二)并聯(lián)通風(fēng)及其特性兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開后581、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和,即2、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)壓等于任一并聯(lián)分支的風(fēng)壓,即3、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)阻平方根的倒數(shù)等于并聯(lián)各分支風(fēng)阻平方根的倒數(shù)之和。1、并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和,即2、并聯(lián)網(wǎng)路594、并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和。5、并聯(lián)網(wǎng)路的風(fēng)量自然分配故:4、并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和。5、并聯(lián)網(wǎng)60(三)串聯(lián)與并聯(lián)的比較在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中,既有串聯(lián)通風(fēng),又有并聯(lián)通風(fēng)。礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)通風(fēng),而工作面與工作面之間多為并聯(lián)通風(fēng)。從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)角度看,并聯(lián)通風(fēng)與串聯(lián)通風(fēng)相比,具有明顯優(yōu)點(diǎn):1、總風(fēng)阻小,總等積孔大,通風(fēng)容易,通風(fēng)動(dòng)力費(fèi)用少。2.并聯(lián)各分支獨(dú)立通風(fēng),風(fēng)流新鮮,互不干擾,有利于安全生產(chǎn);而串聯(lián)時(shí),后面風(fēng)路的入風(fēng)是前面風(fēng)路排出的污風(fēng),風(fēng)流不新鮮,空氣質(zhì)量差,不利于安全生產(chǎn)。3.并聯(lián)各分支的風(fēng)量,可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);而串聯(lián)各風(fēng)路的風(fēng)量則不能進(jìn)行調(diào)節(jié),不能有效地利用風(fēng)量。4.并聯(lián)的某一分支風(fēng)路中發(fā)生事故,易于控制與隔離,不致影響其它分支巷道,事故波及范圍小,安全性好;而串聯(lián)的某一風(fēng)路發(fā)生事故,容易波及整個(gè)風(fēng)路,安全性差。(三)串聯(lián)與并聯(lián)的比較61(四)角聯(lián)通風(fēng)及其特性在并聯(lián)的兩條分支之間,還有一條或幾條分支相通的連接形式稱為角聯(lián)網(wǎng)路(通風(fēng)),如圖所示。連接于并聯(lián)兩條分支之間的分支稱為角聯(lián)分支,如圖中的分支5為角聯(lián)分支。(四)角聯(lián)通風(fēng)及其特性62僅有一條角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為簡單角聯(lián)網(wǎng)路;含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為復(fù)雜角聯(lián)網(wǎng)路,如圖所示。
角聯(lián)網(wǎng)路的特性是:角聯(lián)分支的風(fēng)流方向是不穩(wěn)定的。
僅有一條角聯(lián)分支的網(wǎng)路稱為簡單角聯(lián)網(wǎng)路;含有兩條或兩條以上角631、角聯(lián)分支5中無風(fēng)流:2、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由②→③3、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由③→②單角聯(lián)分支的風(fēng)流方向的判定1、角聯(lián)分支5中無風(fēng)流:2、角聯(lián)分支5中風(fēng)向由②→③3、角64由上述三個(gè)判別式可以看出,簡單角聯(lián)網(wǎng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)向完全取決于兩側(cè)各鄰近風(fēng)路的風(fēng)阻比,而與其本身的風(fēng)阻無關(guān)。通過改變角聯(lián)分支兩側(cè)各鄰近風(fēng)路的風(fēng)阻,就可以改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。可見,角聯(lián)分支一方面具有容易調(diào)節(jié)風(fēng)向的優(yōu)點(diǎn),另一方面又有出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定的可能性。角聯(lián)分支風(fēng)流的不穩(wěn)定不僅容易引發(fā)礦井災(zāi)害事故,而且可能使事故影響范圍擴(kuò)大。由上述三個(gè)判別式可以看出,簡單角聯(lián)網(wǎng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)65為何要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)?1、礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的瓦斯等安全條件的變化,需要調(diào)整需風(fēng)量,適應(yīng)新的風(fēng)量要求。2、工作面位置的變化,使通風(fēng)網(wǎng)路的風(fēng)阻值R發(fā)生變化,引起通風(fēng)網(wǎng)路中風(fēng)量的自然變化,需要調(diào)整風(fēng)量重新達(dá)到原來的要求。風(fēng)量調(diào)節(jié)分為:局部風(fēng)量調(diào)節(jié)和礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。7-2礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)有三種方法:增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法和輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。一、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)為何要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)?7-2礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)有三種方66如圖所示為某采區(qū)兩個(gè)采煤工作面的通風(fēng)網(wǎng)路圖。已知兩風(fēng)路的風(fēng)阻值R1=0.8NS2/m8,R2=1.0NS2/m8,若總風(fēng)量Q=12m3/s,則該并聯(lián)網(wǎng)路中自然分配的風(fēng)量分別為:(一)增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法1、增阻法調(diào)節(jié)原理
m3/sm3/s如圖所示為某采區(qū)兩個(gè)采煤工作面的通風(fēng)網(wǎng)路圖。已知兩風(fēng)路的風(fēng)阻67如按生產(chǎn)要求,1分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅠ=4.0m3/s,2分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅡ=8.0m3/s,顯然自然分配的風(fēng)量不符合生產(chǎn)要求。按滿足生產(chǎn)要求的風(fēng)量,兩分支的阻力分別為:
h1=R1QⅠ2=0.8×42=12.8Pa
h2=R2QⅡ2=1.0×82=64.0Pa2風(fēng)路的阻力大于1風(fēng)路的阻力,這與并聯(lián)網(wǎng)路兩分支分壓平衡的規(guī)律不符。因此,必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用增阻調(diào)節(jié)法,即以h2的數(shù)值為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總阻力,在1風(fēng)路上增加一項(xiàng)局部阻力h窗,使兩風(fēng)路的阻力相等,這時(shí)進(jìn)入兩風(fēng)路的風(fēng)量即為需要的風(fēng)量。
h1+h窗=h2或h窗=h2-h1即h窗=64-12.8=51.2Pa
如按生產(chǎn)要求,1分支的風(fēng)量應(yīng)為QⅠ=4.0m3/s,2分支68增阻調(diào)節(jié)法的主要措施,是在調(diào)節(jié)支路回風(fēng)側(cè)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗(如圖所示)、臨時(shí)風(fēng)簾、風(fēng)幕(如圖所示)等調(diào)節(jié)裝置。其中調(diào)節(jié)風(fēng)窗由于其調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍大,制造和安裝都較簡單,在生產(chǎn)中使用的最多。增阻調(diào)節(jié)法的主要措施,是在調(diào)節(jié)支路回風(fēng)側(cè)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗(如圖所69調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開口斷面積計(jì)算:或當(dāng)Sc/S<=0.5時(shí),當(dāng)Sc/S>=0.5時(shí),
或調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開口斷面積計(jì)算:或當(dāng)Sc/S<=0.5時(shí),當(dāng)70增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):增阻調(diào)節(jié)法具有簡單、易行的優(yōu)點(diǎn),是采區(qū)內(nèi)巷道間的主要調(diào)節(jié)措施。缺點(diǎn):這種方法會(huì)使礦井的總風(fēng)阻增加,若主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線不變,會(huì)導(dǎo)致礦井總風(fēng)量下降;否則,就得改變主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線,以彌補(bǔ)增阻后總風(fēng)量的減少。增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)71二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法1、降阻法調(diào)節(jié)原理:降阻調(diào)節(jié)法與增阻調(diào)節(jié)法相反。為了保證風(fēng)量的按需分配,當(dāng)兩并聯(lián)巷道的阻力不相等時(shí),以小阻力分支為依據(jù),設(shè)法降低大阻力巷道的風(fēng)阻,使風(fēng)網(wǎng)達(dá)到阻力平衡。二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法722、主要措施:降低風(fēng)阻值的方法可根據(jù)所需降阻數(shù)值的大小和礦井通風(fēng)狀況而定。(1)當(dāng)所需降阻值不大時(shí),首先應(yīng)考慮減小局部阻力,還可以在阻力大的巷道旁側(cè)開掘并聯(lián)巷道(可利用廢舊巷),也可以改變巷道壁面平滑程度或支架型式,通過減少摩擦阻力系數(shù)降低風(fēng)阻;(2)當(dāng)所需降阻值較大時(shí),可采用擴(kuò)大巷道斷面的方法,條件允許時(shí),也可縮短通風(fēng)路線總長度降低風(fēng)阻。2、主要措施:733、降阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):降阻調(diào)節(jié)法可使礦井總風(fēng)阻減少,若主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線不變,礦井總風(fēng)量會(huì)增加。缺點(diǎn):這種方法工程量大、投資多、施工時(shí)間較長,適用條件:降阻調(diào)節(jié)法多在礦井增產(chǎn)、老礦挖潛改造或某些主要巷道年久失修的情況下,用來降低主要風(fēng)路中某一段巷道的通風(fēng)阻力。3、降阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)74三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法1、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法原理如圖所示,如果按需要風(fēng)量Q1、Q2計(jì)算出兩風(fēng)路的阻力h2>h1時(shí),可在風(fēng)路2中安裝一臺(tái)輔助通風(fēng)機(jī),用輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓來克服該風(fēng)網(wǎng)的阻力差,使其符合風(fēng)壓平衡。三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法752、輔助通風(fēng)機(jī)的選擇輔助通風(fēng)機(jī)的選擇方法有多種,這里只介紹一種簡單方法。1)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,就是并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的兩分支的阻力差。即:2)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,就是該巷道的需風(fēng)量,即:通過計(jì)算出的輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量,就可選擇合適的通風(fēng)機(jī)。2、輔助通風(fēng)機(jī)的選擇2)輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量通過計(jì)算出76四、各種調(diào)節(jié)方法的評價(jià)1、增阻調(diào)節(jié)法是簡便、經(jīng)濟(jì)、易行。但由于它增加了礦井總風(fēng)阻,礦井總風(fēng)量要減少,因此這種方法只適于服務(wù)年限不長、調(diào)節(jié)區(qū)域的總風(fēng)阻占礦井總風(fēng)阻的比重不大的采區(qū)范圍內(nèi)。對于礦井主要風(fēng)路,特別是在阻力搭配不均的礦井兩翼調(diào)風(fēng),則盡量避免采用。否則,不但不能達(dá)到預(yù)期效果,還會(huì)使全礦通風(fēng)惡化。2、減阻調(diào)節(jié)法是減少了礦井總風(fēng)阻,增加了礦井總風(fēng)量。但實(shí)施工程量較大、費(fèi)用高。因此,這種方法多用于服務(wù)年限長、巷道年久失修造成風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻很大而又不能使用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的區(qū)域。3、輔助通風(fēng)機(jī)法調(diào)節(jié)是簡便、易行,且提高了礦井總風(fēng)量。但管理復(fù)雜,安全性較差。因此,這種方法可在并聯(lián)風(fēng)路阻力相差懸殊、礦井主要通風(fēng)機(jī)能力不能滿足較大阻力風(fēng)路要求時(shí)使用??傊鲜鋈N風(fēng)量調(diào)節(jié)方法各有特點(diǎn),在運(yùn)用中要根據(jù)具體情況,因地制宜選用。當(dāng)單獨(dú)使用一種方法不能
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