矿井通风阻力测定方法讲义

矿井通风阻力测定方法讲义
辽宁工程技术大学 马恒
2021年3月3日星期三
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前言
目前对于通风阻力测试的标准是MT/T440-2008
已对原有MT/T440-2008标准进行了修订，为《中华人民共和国 安全生产行业标准》——MT/T440-2008代替MT/T440-1995。
3. 了解现有通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，为了 使通风系统更为经济合理，为下一步提出切合实际的改进意见提供依据。
4. 作为矿井扩建、延深等提供有关通风设计数据参考依据，为下一步进行通风 系统优化等提供依据。
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6. 测定结果计算
通风网络解算： 三大定律加风机曲线
h
A
Q
h RQ2
h i
0
q i
0
h aq2 bq c
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0.003484P 00.3779P
273.15t
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选择测点时应满足下列要求：
1) 测点应在分风点或汇风点前(或后)处选定。选在前方不得小于 巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；
2) 需要在巷道转弯处、断面变化大的地方选点时，选在前方不得 小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；
3) 测点前、后3内巷道应支护良好，巷道内无堆积物；
在风硐A—A断面用精密气压计测试静压。切记不能在B—B 断面处测试。
风井总阻力为（与负压的区别） hr hs hv
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风井总风量、总阻力测量
H H1 H0
B 风机静压读数 A 矿井实际阻力、
风量
Q0
hh1h0
hv
1v2
2
在风门两侧用精密气压计测试静压（ 或采取倾斜 压差计法测试两端压差 ）。
风门压差： ∆P=P1-P2
P1
P2
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风井总风量、总阻力测量
B A
B A
风量的测试如果在井下无法准确测试，则在风硐A—A断面 进行测试，但需扣除防爆井盖等处的漏风。
6. 测定结果计算
6.1 空气密度计算 测点空气密度按式(1)计算：
0.003484P o0.3779P .……………….(1)
273.15t
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6.2巷道面积和周长计算
使用断面仪直接获取巷道面积和周长，或者按巷道断面形 状，根据测量数据计算其断面面积和周长。
在通风系统图上选择测定的主要路线和次要路 线。选择的测定路线须包含矿井最大阻力路线。 当测定一条较长巷道时，可分段测定。
4.2 测点选择
首先在通风系统图上按选定测定路线布置测点， 然后再按井下实际情况确定最终测点位置，并 作标记。
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前言
主要变化如下（详见矿井通风测试标准修订说明.doc） ——增加了规范性引用文件条款。 ——增加了第5条测定内容，对局部阻力测定，风门
压差测定进行了补充。
——对测定方法行了完善与修订。 ——对测定结果计算进行了补充与修订。 ——按现场实践经验对附表A的记录整理表重新进行
了设计。
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3)气压计同步测定法
h r i j k ''( h i '' h 'j ') k '( h i ' h 'j) i jg ( z i z j) ( h v i h v j)
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澄清几个概念：
静压（能）：相对，绝对；h s
动压（能）：
hv
全压（能）：相对，绝对；h t h s h v 或
位压（能）：
hz
总压（能）：
hw
阻力：
hr
风硐静压：
ht = hs -hv (读 数 )
风硐全压：
风机装置静压：
h fs h t h s h v ( 读 数 )
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5.3 具体测定方法
➢ 1） 倾斜压差计法 ➢ 2）气压计基点测定法 ➢ 3）气压计同步测定法
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倾斜压差计法
1）风压测量：
倾斜压差计法风压测量是在巷道中①和②两测点各安 置一根皮托管，如图2-1。皮托管布置于巷道中心，为消 除速压，需将尖部迎向风流，管轴与风向平行；在末点② 安放倾斜压差计；同时，用风表在①和②两测点分别量出 风速，还需同时用湿度计和气压计在两测点附近分别测出 风流的干、湿球温度和风流的绝对静压，从而测算出两测 点的空气密度。此时压差计所测得的数值是两测点之间的 静压差和势能差。
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2. 测试用仪器
精密气压计 、倾斜压差计 、干湿温度计、 皮托管、低速风速表、中速风速表、高速风速 表、秒表、钢卷尺、橡胶管(或塑胶管)、橡胶管 接头、断面仪、激光测距仪。
以上测定仪器均应检定，并在有效期内使用
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3. 测试内容
Q
随着风量的增加， ∆H差值会急剧增加。
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煤矿井工开采通风技术条件 AQ 1028-2006
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通风干湿温度计 测量空气的干球温度 和湿球温度，计算密 度。
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断面仪
适用于井下巷道或非井下隧道的开挖断 面检测、工程限界验收检测、以及巷道或隧 道的断面形变检测等场合之中。也可用于小 于60米以内的建筑物距离的检测、或类似的 其他条件的检测应用中。如正在开发的公路、 铁路路基土石方快速测算, 桥梁静载测试, 护 坡挡土墙的验收检测等工作。
2)其他参数测量
风速测量、大气物理参数测量、巷道断面积和周长测量、测 点间距离测量同倾斜压差计法。
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气压计同步测定法
1)风压测量
在测点I处，调好两台精密气压计(I、II)，并记录初始测点风 流的静压。然后仪器I留在原处不动，仪器II放置在测点2，在约 定时间内两台仪器同时读取测点风流的静压。再把仪器I移到测 点2，同时记录初始测点风流的静压，仪器I不动，将仪器II移到 测点3，再在约定时间内两台仪器同时读取测点风流的静压。如 此前进直至巷道测试完毕为止。
2)其他参数测量
风速测量、大气物理参数测量、巷道断面积和周长测量、测 点间距离测量同倾斜压差计法。
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局部阻力测量 测量局部阻力时，在分风点或汇风点前后进行布置
测点，采取倾斜压差计法或气压计法测试两测点间压差。 风门两侧压差测量
优点：测定过程无需测点标高，测量精度高（同步性），
数据整理也较简单。
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2
1
①
4
z
② β
+
-
3
பைடு நூலகம்
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倾斜压差计法
2）测点间距测量：
利用钢卷尺（或利用
激光测距仪
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气压计基点测定法
1)风压测量
在井口或井底车场调试好两台精密气压计(I、II)，并记录初 始读数。仪器I留在原地监视大气压变化，每隔10分钟记录一次 读数，仪器II按测点顺序分别测出各测点风流的相对基点的静压。
6.3平均风速计算
每测点取三次实际测量风速值，然后求取算术平均值作为 该测点的平均风速。
6.4风量计算
风量按式(2)计算
Q S v …………………………………….(2)
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6.5动压计算
动压按式(3)计算
hv
1 2
v2
V*-*：字母V表示精密气压计测点，第一个数字表示第*天测试，第二个 数字表示当天的第*个测点，如V3-6表示倾斜压差计测试区段第3天的第6 个测点。
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风井 副井 主井
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中央并列式主要通风路线
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4.2 测点选择
在阻力测试过程中，为了方便对测试数据的查询、辨别和数据处理， 对众多测点最好要有一个统一的命名规则，例如：
D*-*：字母D表示测段点，第一个数字表示第*天测试，第二个数字表 示当天的第*个测点，如D1-3表示倾斜压差计测试区段第1天的第3个测点；
F*-*：字母F表示测风点，第一个数字表示第*天测试，第二个数字表示 当天的第*个测点，如F2-5表示倾斜压差计测试区段第2天的第5个测点；
铺设的胶管长度）或激光 测距仪测量。
3）风速测量：
在测点用风速表测量
风速，应测量三次，计算
其平均值作为该测点的风
速值。(一般情况测试两
次即可，九点法或S曲线
测试均可。)
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倾斜压差计法
4)大气物理参数测量：
用气压计测量大 气压；
2010年7月1日起实施。
本修定标准由国家安全生产监督管理总局提出；本标准由全国 安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。
本标准修定单位：煤炭科学研究总院抚顺分院，辽宁工程技术 大学。
本标准主要起草人：梁运涛，富奎聚，刘剑，马恒，李雨成， 贾廷贵
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本标准的附录A为资料性附录。
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主要内容
矿井通风阻力测定的目的意义 测定用仪器 测定内容 测定方法 测定步骤 测定结果计算和处理。
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1. 通风阻力测定的目的和意义
矿井通风阻力测定包括井巷摩擦阻力测定 和局部阻力测定。
测点的静压，测点的标高，主要井巷摩擦 阻力、局部阻力、干温度、湿温度、风速、 测点间长度、井巷断面面积、周长等通风 参数，以及风门两端静压差。
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4. 测定方法
4.1 测定路线选择
………………………………….(3)
6.6通风阻力计算
两测点间通风阻力
1) 倾斜压差计法 倾斜压差计两测点间压差 :
hij kLg
两测点间摩擦阻力和局部阻力: hrij hij hvi hvj
2) 气压计基点测定法
h r i j k ''( h i '' h 'j ') k '( h i ' h 'j) i jg ( z i z j) ( h v i h v j)
4) 两测点间的压差：倾斜压差计法应不小于5；气压计法应不小 于20；
5) 测试巷摩擦风阻力时，两测点之间不应有分风点或汇风点；
6) 测试巷道局部阻力时，测点应在分风点或汇风点前(或后)3～8 倍巷道宽度范围内进行。
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5. 测定方法
《煤矿安全规程》规定：新矿井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至 少进行1次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻 力测定。
1. 通过测定各种类型井巷的通风阻力、风量等，以提供实际的风阻值和摩擦阻 力系数值，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料。
2. 井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通过测定一定路线的井巷的风 压、风量、空气密度等，为网络解算等提供基础参数。