矿井通风第4章 矿井通风动力
《矿井通风》习题集.
《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些？2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么？第一章矿井空气思考题1-1 地面空气的主要成分是什么？矿井空气与地面空气有何不同？1-2 什么是矿井空气的新鲜风流？污风风流？1-3 氧气有哪些性质？造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些？1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些？它们的来源和对人体的影响如何？《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的？1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么？可用来检测哪些气体？1-6 防止有害气体危害的措施有哪些？1-7 什么叫矿井气候条件？气候条件对人体热平衡有何影响？1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度？矿井空气的湿度一般有何变化规律？1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿？1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定？1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施？1-12 风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式风表的优缺点各是什么？1-13 风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同？1-14 风表校正曲线的含义是什么？为什么风表要定期校正？1-15 对测风站有哪些要求？1-16 测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中，已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min，回风量为520 m3/min，问该工作面回风流中的CO2浓度是多少？是否符合安全浓度标准？（1.25%；符合标准）1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃，湿球温度为20℃，风速为1.5m/s，求其相对湿度和等效温度分别是多少？（83%；14℃）1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m，净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288，测定时间均为1min，该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度？压力和温度相同时，为什么湿空气比干空气轻？2-2 什么叫空气的压力？单位是什么？地面的大气压力与哪些因素有关？2-3 什么叫空气的粘性？用什么参数表示粘性大小？粘性对空气流动起什么作用？2-4 何谓空气的静压、动压、位压？各有何特点？2-5 什么叫绝对压力？相对压力？正压通风？负压通风？2-6 什么叫全压、势压和总压力？2-7 在同一通风断面上，各点的静压、动压、位压是否相同？通常哪一点的总压力最大？2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压；而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压？2-9 矿井通风中的能量方程是什么？从能量和压力观点讲，分别代表什么含义？2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程？矿井风流应满足什么条件？2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时，其静压和位压之间可以相互转化？2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样？如何确定？2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用？如何绘制？如何从图上了解某段通风阻力的大小？2-14 在抽出式和压入式通风矿井中，主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系？2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段？习题2-1 井下某地点有两道单扇风门，测得每道风门内外压差为800Pa，风门门扇的尺寸高为1.5m，宽为0.8m，门扇把手距门轴0.7m，问至少用多大的力才能把门扇拉开？（548.6N）2-2 测得某回风巷的温度为20℃，相对湿度为90%，绝对静压为102500Pa，求该回风巷空气的密度和比容。
矿井通风4矿井通风动力
二、 自然风压的影响因素及变化规律
自然风压影响因素
HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ]
1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，
但影响较小。
HN
月份 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D K 65 8 №24
防爆型 对旋结构 表示用途，K为矿用
叶轮直径（24dm) 电机为8极（740r/min） 轮毂比0. 65的100倍化整
4、对旋风机的特点
一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相反；机翼形叶片的扭曲方 向也相反，两级叶片安装角一般相差3º；电机为防爆型安装在主风筒 中的密闭罩内，与通风机流道中的含瓦斯气流隔离，密闭罩中有扁管 与大气相通，以达到散热目的。
静压功率：用风机静压计算输出功率，称为静压功率NS。计算式：
NS=HSQ×10—3
KW
风机的轴功率，即通风机的输入功率N（kW）。计算式：
N Nt H tQ
或
t 1000t
N Ns HSQ
s 1000s
式中 t、 S分别为风机的全压和静压效率。
电动机的输入功率（ Nm ）：
设电动机的效率为m,传动效率为tr时,则
第三节 通风机附属装置
一、风硐
风硐是连接风机和井筒的一段巷道。通过风量大、内外压差较大， 应尽量降低其风阻，并减少漏风。
二、扩散器(扩散塔)
作用：是降低出口速压以提高风机静压。 扩散器四面张角的大小应视风流从叶片出口的绝对速度方向而定。 总的原则是，扩散器的阻力小，出口动压小并无回流。
三、防爆门(防爆井盖)
2、工作原理
矿井通风总结
第一章矿井空气1地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
地面空气：O2 20.96% N2 79.0% CO2 0.04% 2矿井空气的主要成分（生成）及基本性质物理变化：气体混入-CH4,CO2,H2S等气体从地层涌出到井下空气中，固体混入-岩尘，煤尘和其他杂尘浮游于空气中。
气象变化-温度、气压和温度的变化引起井下空气的体积和浓度变化化学变化：物质的缓慢氧化、爆破工作、火区氧化和人员呼吸3新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气，其成分与地面大气基本相同。
4污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。
A．氧气(O2)矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。
B．二氧化碳(CO2)矿井空气中二氧化碳的主要来源是：煤和有机物的氧化；人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸等。
C．氮气(N2)矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出,灭火为注氮。
4矿井空气主要成分的质量（浓度）标准采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20％；二氧化碳浓度不得超过0.5％；总回风流中不得超过0.75％；当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5％或采区、•采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5％时，必须停工处理。
《规程》规定CO最高允许浓度为0.0024%。
CH4 ：可燃3%--16%CO：可燃，13%-75%可以爆炸。
0.0024%H2S：臭鸡蛋味，0.0001%可嗅，剧毒，可燃，4.3%-45.5%可以爆炸。
0.00066%NO2：刺激性，易溶，会中毒。
0.00025%SO2：0.0005%可嗅，有刺激性，0.05%致命。
0.0005%NH3：易溶，浓度30%时会爆炸，有刺激性作用。
0.004%H2：可自然，4%-74%可以爆炸。
通风工程教案教材
第三节 通风能量方程
• 一、空气流动连续性方程 • 二、可压缩流体能量方程
第四节 能量方程在矿井通风中的应用
• 能量方程是通风工程的理论基础，应用极广。 • 了解水平风道的通风能量（压力）坡度线 • 习题：2-13、2-14
第三章 井巷通风阻力
• 当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及 井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力， 它是造成风流能量损失的原因。井巷通风阻力可分为 两类：摩擦阻力（也称沿程阻力）和局部阻力。本章 主要内容：通风阻力产生原因、计算方法及降阻措施。
• 3、氮气（N2） • 它是一种惰性气体，是新鲜空气的主要成分，
本身无毒，不助燃也不供呼吸。
• 三、矿井空气的主要成分浓度标准
害气体有哪些？及其基本 性质 CO、H2S、NO2、SO2、NH3、H2，对CO和NO2性质和危害作 较详细说明
二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准 防治井下有害气体的措施：a、加强通风，冲淡各种有害 气体；b、对局部地点采取针对性的抽放和稀释；c、喷雾洒 水（如NO2 ）；d、加强检测与检查；e、及时设置栅栏；f、 确保密闭工程质量；g、对中毒人员要施救得当。
• 第一节、矿井空气成分 • 一、地面空气的组成，干空气与湿空气的含义与区别 • 二、矿井空气的主要成分及基本性质：地面空气与矿井空气的区
别，新鲜空气与污浊空气的界定 • 1、氧气（O2） • 缺氧窒息是造成矿井人员伤亡的原因之一，我省煤矿是主要原因
之一。
• 我省1997、1998、1999三年间瓦斯事故大部分 都是缺氧窒息事故，这三年统计情况如下：
轴流式 离心式 通风机 理论知识
第四章通风动力本章重点和难点1、自然风压的产生、计算、利用和控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。
这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。
由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。
本章将就。
对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。
第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算自然风压和自然通风图4-1-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致Array两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向和冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
图4—1—1 简化矿井通风系统由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
根据自然风压定义，图4—1—1所示系统的自然风压H N 可用下式计算：gdZ gdZ H N ⎰⎰-=532201ρρ 4-1-1 式中 Z —矿井最高点至最低水平间的距离，m ；g —重力加速度，m/s 2；ρ1、ρ2—分别为0-1-2和5-4-3井巷中dZ 段空气密度，kg/m 3。
由于空气密度受多种因素影响，和高度Z 成复杂的函数关系。
因此利用式4-2-1计算自然风压较为困难。
为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替式4—1—1中的ρ1和ρ2，则(4-1-1)可写为：H Zg N m m =-()ρρ12 4-1-2二、 自然风压的影响因素及变化规律自然风压影响因素由式4-1-1可见，自然风压的影响因素可用下式表示：H N =f (ρZ ）=f [ρ(T,P ,R ，φ)Z ] 4-1-3影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而影响空气密度又由温度T 、大气压力P 、气体常数R 和相对湿度φ等因素影响。
通风安全学1通风安全学
惰性稀有气体氦、 惰性稀有气体氦、 氖、氩、氪、 氙等计在氮气中
二、矿井空气的主要成分及基本性质
新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气， 1．氧气(O2) 氧气(O 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体, 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需 的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度 休 息 轻 劳 动 中度劳动 重 劳 动 极重劳动 呼吸空气量（L/min） 氧气消耗量（L/min） 呼吸空气量（L/min） 氧气消耗量（L/min） 6-15 2020-25 3030-40 4040-60 4040-80 0.2－ 0.2－0.4 0.60.6-1.0 1.21.2-2.6 1.81.8-2.4 2.52.5-3.1
第 11 章 矿尘防治
矿尘及其性质、 §1 矿尘及其性质、尘肺病 §2 煤尘爆炸及其预防 §3 综合防尘措施
第12 章
矿山防水
地面防水、 地面防水、井下防水及其处理
第 13 章 矿山救护
§1 矿山救护队 §2 矿工自救 §3 现场急救
第一章 矿井空气
本章重点： 本章重点： 1、空气成分； 、空气成分； 2、矿井有害气体、来源及最高允许浓度； 、矿井有害气体、来源及最高允许浓度； 3、矿井气候条件 、
第一 节
一、地面空气的组成
矿井空气成份
定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 矿井空气 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 干空气 组成的混合气体 湿空气 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微 是指完全不含有水蒸汽的空气 二氧化碳、 量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。 量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。 湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 气体成分 氧气（O2） 氧气（O2） 氮气（N2） 氮气（N2） 二氧化碳（CO2） 二氧化碳（CO2） 按体积计／％ 按体积计／％ 20.96 79.0 0.04 按质量计／％ 按质量计／％ 23.32 76.71 0.06 备 注
矿井通风理论
第二节 空气物理性质与状态参数
井下空气由干空气、水蒸气和有害气体组成的混合气体。有 害气体的含量小，成分复杂，变化大，在工程上将井下气体当 作空气和有害气体的混合气体来分析。
空气物理性质：空气在受到力和热的作用下所表现出来的不同 与其他物质的特性。
表征空气物理性质的物理量有两类：
– 一是空气物性参数，包括气体常数、比热容和黏度等，这些物性参 数随空气中水蒸气的含量变化而变化；
– 有些情况下，根据具体条件采取其他措施，如抽放瓦斯， 煤体注入石灰水以减少H2S和SO2 ，防止煤炭自燃等。
– 爆破后空气中CO、CO2、NO2等气体浓度往往超过安全浓 度，除了采取水炮泥、喷雾洒水等措施外，必须等炮烟 吹散后方可进入掘进工作面。当发生爆炸、火灾、煤与 瓦斯突出等事故时，空气中有害气体的浓度通常是致命 的，空中氧气浓度低于安全浓度应佩带自救器。
矿井通风理论
中国矿业大学(北京)安全工程系
目录
第一章 井下空气 第一节 井下空气的成分 第二节 空气的物理性质与状态参数 第三节 井下气候条件
第二章 通风系统 第一节 矿井通风系统 第二节 采区通风系统
第三章 通风动力 第一节 矿用通风机的原理和构造 第二节 主要通风机的附属装置 第三节 通风机的实际特性曲线 第四节 自然风压及其利用
–（2）氮气
无色、无味、无臭气体，相对密度0.97，微溶于水， 不助燃，无毒。地层中涌出的氮气可增加空气中的含 量。
–（3）井下空气中常见有毒、有害气体
一氧化碳(C0)、二氧化氮(NO2)、硫化氢(H2S)、甲烷 (CH4)等。来源是爆破生成的炮烟、矿物氧化、火灾、 爆炸以及柴油机工作产生的废气等。
(六)含湿量
– 通风工程中，湿度变化，总质量也变化。在含有1kg干
第4章 通风动力
叶片的安装角θ可以根据需要来调整，国产轴流式 通风机的叶片安装角一般可调为15°、25°、30°、 35°、40°和45°七种，使用时可以每隔2.5°调一次。
叶片按等间距t安装在动轮上，当动轮的机翼形叶 片在空气中快速扫过时，由于叶片的凹面与空气冲击， 给空气以能量，产生正压，将空气从叶道压出，叶片 的凸面牵动空气，产生负压，将空气吸入叶道。如此 一压一吸便造成空气流动。
31
离心式通风机的 风压曲线比较平缓 ， 当风量变化时 ，风压 变化不大；离心式通 风机的功率曲线 ，在 其稳定工作区内 ，功 率随风量的增加而增 加，为避免启动负荷 大引起的电流过大烧 毁电动机 ，所以离心 式通风机启动时 ，应 将闸门关闭，待通风 机启动正常后再逐渐 打开闸门。
32
轴流式通风机 的风压曲线比较陡， 并有一个类似“马 鞍形”的驼峰区， 当风量变化时，风 压变化较大。轴流 式通风机的功率曲 线，在其稳定工作 区内 ( 图中所示的 GF 区 ) ，功率随着风量 的增加而减少，为 减少启动负荷，故 轴流式通风机启动 时，不能关闭闸门。
19
离心式通风 机的反风情况如 图4-12所示，正常 通风时，反风门 1 和 2 为实线位置， 反风时，反风门 1 提起，而将反风 门 2 放下，风流自 反风门 2 进入通风 机，再从反风门 1 进入反风道 3 ，经 风井压入井下。
20
2.防爆门
《规程》规定：装有主要 通风机的出风井口，应安装 防爆门。防爆门不得小于出 风井口的断面积，并正对出 风口的风流方向。当井下发 生瓦斯爆炸时，爆炸气浪将 防爆门掀起，从而起到保护 主扇的作用。
3
0 1 2
6 5
4
3
4
通风动力的基本概念
• 机械风压
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HN
深井自然风压受围岩 热交换影响显著，一 年四季变化小。
深 井
0.46457 (1
P T
0.378Psa t P
)
浅井
月份 9 10 11 12
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12 1 2 3 4 5 6 7 8
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通风动力
影响井下风流温度的因素
• • • • • • 1）矿井进风温度； 2）井下风流的自压缩热； 3）机电设备放热； 4）氧化放热； 5）地下热水散热； 6）围岩散热；
F
E D Z B′
C
式中：
HS—风机静压，Pa；
Q—DBB’C风路风量，m3/S; RD、RC —分别为DB和BB’C分支风阻，N·2/m8。 S
A
B
两式相除：
H NA H ND RD H S H NA RC
此即AB段风流停滞条件式。
当上式变为
则AB段风流反向。
H NA H ND RD H S H NA RC
H N 1 gdZ 2 gdZ
0 3
2
5
为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，
用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为：
H N Zg ( m1 m2 )
在实际测量计算中，常取：
0 ρ2
5 dz 4 z
m
0 n
通风动力
第四章
矿井通风动力
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通风动力
第一节 自然风压
第二节 矿用通风机的类型及构造
第三节 通风机附属装置 第四节 通风机实际特性曲线
第五节 通风机工况点及其经济运行
第六节 通风机的联合运转
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通风动力
1、上一章内容回顾 1)、上一章所讲的主要内容 风速在井巷断面上的分布、摩擦阻力定律及摩擦阻力的计算、 摩擦阻力系数、摩擦风阻、尼古拉兹实验、矿井局部阻力系数的计 算方法、矿井风阻特性曲线及画法、总风阻与等积孔的计算及降低 矿井通风阻力的措施。 2)、能解决的实际问题 (1)判断井巷风流状态； (2)摩擦阻力系数及摩擦风阻值的计算； (3)矿井通风阻力计算问题 (4)降低矿井通风阻力的技术措施
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通风动力
第一节
一、 自然风压及其形成和计算
1、自然风压与自然通风
自然风压
0 ρ2 dz 3
P T 0.378Psa t P
5 dz 4 z
由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季：空气柱0-1-2比5-4-3的 平均温度较低，平均空气密 度较大，导致两空气柱作用 在2-3水平面上的重力不等。 它使空气源源不断地从井 口1流入，从井口5流出。 夏季：相反。
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通风动力
一、离心式通风机的构造和工作原理 1、 风机构造。 离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺 形机壳和前导器等部分组成。 吸风口有：单吸和双吸两种。在相同的条件下双吸风 机叶(动)轮宽度是单吸风机的两倍。 前导器(有些通风机无前导器)，使进入叶(动)轮的气 流发生预旋绕，以达到调节性能之目的。 叶轮是唯一的旋转部件。
1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）；
2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面）， 帮助主通风机通风，以保证该分支风量；安全隐患，一般不用；
3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。
按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。
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通风动力 5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因 自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。 如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。(两个系统的自然风压)
C D A B′
F
E D
RD
C
Z
RC B′
B
A
B
ABB’CEFA系统的自然风压为： DBB’CED系统的自然风压为： 装一台抽风机（向外）。
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通风动力
2、本章的重点：
1)自然风压的产生、计算、利用与控制 2)轴流式和离心式主要通风机特性 3)主要通风机的联合运转 4)主要通风机的合理工作范围 3、本章的难点： 1)自然风压的计算、利用与控制 2)主要通风机的联合运转 3)主要通风机的合理工作范围 4、本章的思考题 1)烟囱为什么能够排烟？ 2)矿井主要通风机为什么要有反风装置？ 3)通风机为啥有个体特性曲线、类型曲线和通用特性曲线？ 4)矿井主要通风机工况点是静态的，还是动态的，为什么？ 5)轴流式通风机为什么会出现喘振现象？ 6)两台风机并联运行时矿井风量一定增大吗？
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通风动力
叶片出口构造角：风流相对速度W2的方向与 圆周速度u2的反方向夹角称为 叶片出口构造角，以β2表示。 w2 c2 β2
u2 w2
c2
u2
w2
β2
β2
c2
u2
c2u
离心式风机可分为：前倾式（β2>90º )、径向式（β2=90º )和后倾式 （β2<90º )三种。 β2不同，通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式。
• 7）运输中煤炭及矸石散热等。
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通风动力
二、 自然风压的影响因素及变化规律
2、空气成分和湿度：它影响空气的密度，因而对自然风压也 有一定影响，但影响较小。 3、井深：HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。 4、主要通风机：主要通风机工作对自然风压的大小和方向也
73 —
1
1
№
25
D
表示传动方式 通风机叶轮直径（25dm)
设计序号(1表示第一次设计） 表示进风口数,1为单吸,0为双吸
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通风动力
二、轴流式风机的构造和工作原理
1、风机构造 主要由进风口、叶轮、整流器、风筒、扩散（芯筒）器和传动部件 等部分组成。叶轮有一级和二级两种
由此可知防止AB风路风流反向的措施有：（1）加大RD ；（2）增大 HS；（3）在A点安装风机向巷道压风。
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第二节
矿用通风机的类型及构造
矿井的通风动力主要是通风机，每个风井至少有2台主要通风机（一台 使用、备用）一般功率都很大，其电耗一般为全矿的20%～25%，有的 矿井甚至高达50%，原因是功率大效率低，平均只有52.79%。 矿用通风机按其服务范围可分为三种：
1 ρ1 2
0.46457 (1
)
自然风压：在通风系统中，由于重力差引起的通风压力，就叫该系统的自
然风压。其大小等于作用在最低水平两侧空气柱重力差。
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2、自然风压的计算
根据自然风压定义，自然风压是“势函数”，是一种势能，因此要注意选取计算的参 考面，即0势位面，图所示系统的自然风压HN可用下式计算 ：
有一定影响。因为矿井主要通风机工作决定了主风流的方向，加
之风流与围岩的热交换，使回风井气温高于进风井，在进风井周 围形成了冷却带以后，即使风机停转或通风系统改变，这两个井
筒之间在一定时期内仍有一定的气温差，从而仍有一定的自然风
压起作用。
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三、自然风压的控制和利用 自然风压既可作为矿井通风的动力，也可能是事故的肇凶。因此， 研究自然风压的控制和利用具有重要意义。 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利 用地形和当地气候特点。新井设计应尽量使自然风压全年的方向与机 械通风机方向一致。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使 其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。 3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风， 如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时 也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破 坏时，便可利用自然风压进行通风。
n
1 dz
注意：1）自然风压的计算必须取一闭合系统。
ρ 2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。 1
3）一般选取最低点作为基准面。
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二、 自然风压的影响因素及变化规律 影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而空气密度 又受温度T、大气压力P、气体常数R(气体常数，是一个只与气体的种 类有关，与气体所处的状态无关的一个物理量)和相对湿度φ等因素影 响。因此，影响自然风压的因素可用下式表示： HN=f(ρZ）=f[ρ(T,P,R,φ)，Z] 1、温差：矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 影响气温差的主要因素是地面入风流气温和风流与围岩的热交换。其 影响程度随矿井的开拓方式、开采深度、地形、地质原因不同而有不 同的影响，在山区浅井，受地面温度影响大，深井偏小。
3、常用型号
目前我国煤矿使用的离心式风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。这些品种 通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。 型号参数的含义举例说明如下： G
代表通风机的用途，K表示 矿用通风机，G代表鼓风机 表示通风机在最高效率点时 全压系数10倍化整 表示通风机比转速(ns)化整