礦井通風阻力測定方法講義

礦井通風阻力測定方法講義遼寧工程技術(shù)大學馬恒5/19/20231/36通風阻力測試講義-馬恒前言目前對于通風阻力測試的標準是MT/T440-2008已對原有MT/T440-2008標準進行了修訂，為《中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準》——MT/T440-2008代替MT/T440-1995。2010年7月1日起實施。本修定標準由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出；本標準由全國安全生產(chǎn)標準化技術(shù)委員會煤礦安全分技術(shù)委員會歸口。本標準修定單位：煤炭科學研究總院撫順分院，遼寧工程技術(shù)大學。本標準主要起草人：梁運濤，富奎聚，劉劍，馬恒，李雨成，賈廷貴5/19/20232通風阻力測試講義-馬恒主要變化如下（詳見礦井通風測試標準修訂說明.doc）——增加了規(guī)范性引用文件條款?！黾恿说?條測定內(nèi)容，對局部阻力測定，風門壓差測定進行了補充?！獙y定方法行了完善與修訂?！獙y定結(jié)果計算進行了補充與修訂?！船F(xiàn)場實踐經(jīng)驗對附表A的記錄整理表重新進行了設(shè)計。本標準的附錄A為資料性附錄。前言5/19/20233通風阻力測試講義-馬恒主要內(nèi)容礦井通風阻力測定的目的意義測定用儀器測定內(nèi)容測定方法測定步驟測定結(jié)果計算和處理。5/19/20234通風阻力測試講義-馬恒1.通風阻力測定的目的和意義《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：新礦井投產(chǎn)前必須進行1次礦井通風阻力測定，以后每3年至少進行1次。礦井轉(zhuǎn)入新水平生產(chǎn)或改變一翼通風系統(tǒng)后，必須重新進行礦井通風阻力測定。通過測定各種類型井巷的通風阻力、風量等，以提供實際的風阻值和摩擦阻力系數(shù)值，將其編集成冊，作為礦井通風技術(shù)管理的基本資料。井巷的風阻是反映井巷通風特性的重要參數(shù)，通過測定一定路線的井巷的風壓、風量、空氣密度等，為網(wǎng)絡(luò)解算等提供基礎(chǔ)參數(shù)。了解現(xiàn)有通風系統(tǒng)中阻力分布情況，發(fā)現(xiàn)通風阻力較大的區(qū)段和地點，為了使通風系統(tǒng)更為經(jīng)濟合理，為下一步提出切合實際的改進意見提供依據(jù)。作為礦井擴建、延深等提供有關(guān)通風設(shè)計數(shù)據(jù)參考依據(jù)，為下一步進行通風系統(tǒng)優(yōu)化等提供依據(jù)。5/19/20235通風阻力測試講義-馬恒2.測試用儀器精密氣壓計、傾斜壓差計、干濕溫度計、皮托管、低速風速表、中速風速表、高速風速表、秒表、鋼卷尺、橡膠管(或塑膠管)、橡膠管接頭、斷面儀、激光測距儀。以上測定儀器均應檢定，并在有效期內(nèi)使用5/19/20236通風阻力測試講義-馬恒3.測試內(nèi)容礦井通風阻力測定包括井巷摩擦阻力測定和局部阻力測定。測點的靜壓，測點的標高，主要井巷摩擦阻力、局部阻力、干溫度、濕溫度、風速、測點間長度、井巷斷面面積、周長等通風參數(shù)，以及風門兩端靜壓差。5/19/20237通風阻力測試講義-馬恒4.測定方法4.2測點選擇首先在通風系統(tǒng)圖上按選定測定路線布置測點，然后再按井下實際情況確定最終測點位置，并作標記。4.1測定路線選擇在通風系統(tǒng)圖上選擇測定的主要路線和次要路線。選擇的測定路線須包含礦井最大阻力路線。當測定一條較長巷道時，可分段測定。5/19/20238通風阻力測試講義-馬恒在阻力測試過程中，為了方便對測試數(shù)據(jù)的查詢、辨別和數(shù)據(jù)處理，對眾多測點最好要有一個統(tǒng)一的命名規(guī)則，例如：D*-*：字母D表示測段點，第一個數(shù)字表示第*天測試，第二個數(shù)字表示當天的第*個測點，如D1-3表示傾斜壓差計測試區(qū)段第1天的第3個測點；F*-*：字母F表示測風點，第一個數(shù)字表示第*天測試，第二個數(shù)字表示當天的第*個測點，如F2-5表示傾斜壓差計測試區(qū)段第2天的第5個測點；V*-*：字母V表示精密氣壓計測點，第一個數(shù)字表示第*天測試，第二個數(shù)字表示當天的第*個測點，如V3-6表示傾斜壓差計測試區(qū)段第3天的第6個測點。4.2測點選擇5/19/20239通風阻力測試講義-馬恒中央并列式主要通風路線主井副井風井5/19/202310通風阻力測試講義-馬恒選擇測點時應滿足下列要求：

1)測點應在分風點或匯風點前(或后)處選定。選在前方不得小于巷道寬度的3倍；選在后方不得小于巷道寬度的8倍；2)需要在巷道轉(zhuǎn)彎處、斷面變化大的地方選點時，選在前方不得小于巷道寬度的3倍；選在后方不得小于巷道寬度的8倍；3)測點前、后3內(nèi)巷道應支護良好，巷道內(nèi)無堆積物；4)兩測點間的壓差：傾斜壓差計法應不小于5；氣壓計法應不小于20；5)測試巷摩擦風阻力時，兩測點之間不應有分風點或匯風點；6)測試巷道局部阻力時，測點應在分風點或匯風點前(或后)3～8倍巷道寬度范圍內(nèi)進行。5/19/202311通風阻力測試講義-馬恒5.測定方法5.3具體測定方法1）傾斜壓差計法2）氣壓計基點測定法3）氣壓計同步測定法5/19/202312通風阻力測試講義-馬恒

1）風壓測量：

傾斜壓差計法風壓測量是在巷道中①和②兩測點各安置一根皮托管，如圖2?1。皮托管布置于巷道中心，為消除速壓，需將尖部迎向風流，管軸與風向平行；在末點②安放傾斜壓差計；同時，用風表在①和②兩測點分別量出風速，還需同時用濕度計和氣壓計在兩測點附近分別測出風流的干、濕球溫度和風流的絕對靜壓，從而測算出兩測點的空氣密度。此時壓差計所測得的數(shù)值是兩測點之間的靜壓差和勢能差。優(yōu)點：測定過程無需測點標高，測量精度高（同步性），數(shù)據(jù)整理也較簡單。傾斜壓差計法5/19/202313通風阻力測試講義-馬恒5/19/202314通風阻力測試講義-馬恒傾斜壓差計法2）測點間距測量：利用鋼卷尺（或利用鋪設(shè)的膠管長度）或激光測距儀測量。3）風速測量：在測點用風速表測量風速，應測量三次，計算其平均值作為該測點的風速值。(一般情況測試兩次即可，九點法或S曲線測試均可。)5/19/202315通風阻力測試講義-馬恒傾斜壓差計法4)大氣物理參數(shù)測量：用氣壓計測量大氣壓；通風干濕溫度計測量空氣的干球溫度和濕球溫度，計算密度。5/19/202316通風阻力測試講義-馬恒5/19/202317通風阻力測試講義-馬恒斷面儀適用于井下巷道或非井下隧道的開挖斷面檢測、工程限界驗收檢測、以及巷道或隧道的斷面形變檢測等場合之中。也可用于小于60米以內(nèi)的建筑物距離的檢測、或類似的其他條件的檢測應用中。如正在開發(fā)的公路、鐵路路基土石方快速測算,橋梁靜載測試,護坡?lián)跬翂Φ尿炇諜z測等工作。激光測距儀5/19/202318通風阻力測試講義-馬恒氣壓計基點測定法1)風壓測量在井口或井底車場調(diào)試好兩臺精密氣壓計(I、II)，并記錄初始讀數(shù)。儀器I留在原地監(jiān)視大氣壓變化，每隔10分鐘記錄一次讀數(shù)，儀器II按測點順序分別測出各測點風流的相對基點的靜壓。2)其他參數(shù)測量風速測量、大氣物理參數(shù)測量、巷道斷面積和周長測量、測點間距離測量同傾斜壓差計法。5/19/202319通風阻力測試講義-馬恒氣壓計同步測定法1)風壓測量在測點I處，調(diào)好兩臺精密氣壓計(I、II)，并記錄初始測點風流的靜壓。然后儀器I留在原處不動，儀器II放置在測點2，在約定時間內(nèi)兩臺儀器同時讀取測點風流的靜壓。再把儀器I移到測點2，同時記錄初始測點風流的靜壓，儀器I不動，將儀器II移到測點3，再在約定時間內(nèi)兩臺儀器同時讀取測點風流的靜壓。如此前進直至巷道測試完畢為止。2)其他參數(shù)測量風速測量、大氣物理參數(shù)測量、巷道斷面積和周長測量、測點間距離測量同傾斜壓差計法。5/19/202320通風阻力測試講義-馬恒局部阻力測量測量局部阻力時，在分風點或匯風點前后進行布置測點，采取傾斜壓差計法或氣壓計法測試兩測點間壓差。風門兩側(cè)壓差測量在風門兩側(cè)用精密氣壓計測試靜壓（或采取傾斜壓差計法測試兩端壓差）。風門壓差：?P=P1-P25/19/202321通風阻力測試講義-馬恒風井總風量、總阻力測量風量的測試如果在井下無法準確測試，則在風硐A—A斷面進行測試，但需扣除防爆井蓋等處的漏風。在風硐A—A斷面用精密氣壓計測試靜壓。切記不能在B—B斷面處測試。風井總阻力為（與負壓的區(qū)別）5/19/202322通風阻力測試講義-馬恒風井總風量、總阻力測量隨著風量的增加，?H差值會急劇增加。5/19/202323通風阻力測試講義-馬恒煤礦井工開采通風技術(shù)條件AQ1028-20065/19/202324通風阻力測試講義-馬恒5/19/202325通風阻力測試講義-馬恒澄清幾個概念：靜壓（能）：相對，絕對；動壓（能）：全壓（能）：相對，絕對；位壓（能）：總壓（能）：阻力：風硐靜壓：風硐全壓：風機裝置靜壓：5/19/202326通風阻力測試講義-馬恒6.測定結(jié)果計算AQh通風網(wǎng)絡(luò)解算：

三大定律加風機曲線5/19/202327通風阻力測試講義-馬恒6.1空氣密度計算測點空氣密度按式(1)計算：.……………….(1)6.測定結(jié)果計算5/19/202328通風阻力測試講義-馬恒6.2巷道面積和周長計算使用斷面儀直接獲取巷道面積和周長，或者按巷道斷面形狀，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算其斷面面積和周長。6.3平均風速計算每測點取三次實際測量風速值，然后求取算術(shù)平均值作為該測點的平均風速。6.4風量計算風量按式(2)計算…….(2)5/19/202329通風阻力測試講義-馬恒6.5動壓計算動壓按式(3)計算

………………….(3)6.6通風阻力計算兩測點間通風阻力

1)傾斜壓差計法傾斜壓差計兩測點間壓差:兩測點間摩擦阻力和局部阻力:

2)氣壓計基點測定法5/19/202330通風阻力測試講義-馬恒3)氣壓計同步測定法6.7巷道風阻1)兩點間風阻計算兩測點間摩擦風阻和局部風阻:2)摩擦阻力系數(shù)計算若為摩擦風阻，則摩擦阻力系數(shù):5/19/202331通風阻力測試講義-馬恒3)兩點間的標準風阻計算4)巷道標準百米風阻計算5)通路的總阻力計算完成上述計算以后，將阻力測試紀錄匯總到總表中。5/19/202332通風阻力測試講義-馬恒由于儀表精度、測定技巧和其它各種因素的影響，測定時總會發(fā)生各種誤差。如果誤差在允許范圍以內(nèi)，則測定結(jié)果是可用的。為此，必須對測定結(jié)果進行檢查校驗。①風量檢驗根據(jù)流體連續(xù)特性，在空氣密度近似不變時，流進匯點或閉合風路的風量應等于流出匯點或閉合風路的風量。則在重要的風流匯合點檢驗流入和流出該匯點的風量，其誤差不應超過風表的允許誤差值。②阻力檢驗根據(jù)閉合風路中兩個不同方向的風流阻力應當平衡的原則，在檢驗阻力時，閉合回