矿井自然风压的反风测算法
矿井通风课件： 自然风压及测算
，Pa
自然风压的间接测定法
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主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定的影响，特别是建井初期
二、自然风压的控制和利用
1、对自然风压的控制
在深井中自然风压一般常年都帮助主要通风机通风，只是在季节改变时其 大小会发生变化，可能影响矿井风量。
在某些深度不大的矿井中，夏季自然风压可能阻碍主要通风机的通风，甚 至会使小风压风机通风的矿井局部地点风流反向。根据情况，采取安装高风压 风机的方法或者适时调整主要通风机的工况点。
二、自然风压的控制和利用
2、设计和建立合理的矿井通风系统 3、人工调节进、出风侧的气温差 4、降低井巷风阻 5、消灭独井通风 6、注意自然风压在非常时期对矿井通风的作用
三、自然风压的测定
生产矿井自然风压的测定方法有两种：直接测定法和间接测定法。
1 直接测定法
将风硐中的闸门完全放下，然后 由风机房水柱计直接读出矿井自 然风压值。
第 五 章 矿井通风动力
学习0单1 元1项矿目井介自绍然风压及测算
矿井自然风压及测算 主要内容：
一
自然风压的 形成和特性
二
自然风压的 控制和利用
三பைடு நூலகம்
自然风压 的测定
一、自然风压的形成和特性
1、自然风压的形成 现象 风流方向变化；井下风量大小变化。
1
原因
温度差：空气温度与井筒围岩温度存在差异； 密度差：气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大； 重量差：不同地方的相同高度空气柱重量不等。从而使风流 发生流动，形成了自然通风现象。
一、自然风压的形成和特性
1、自然风压的形成 把矿井进风测与回风侧空气柱的重量差称为矿井的自然风压
H自。
H自＝（ρ均进－ρ均回）gＺ，Pa
煤矿测风计算公式
煤矿测风计算公式
煤矿测风计算公式是用于评估矿井内气流流量和速度的数学表达式。
在煤矿工作过程中，通常需要对气流进行测量和监测，以确保工人的安全和生产效率。
以下是煤矿测风计算的公式和解释：
1. 流量公式：Q = A ×V
其中，Q表示气流流量（单位：m³/min）；A表示矿井断面积（单位：m²）；V 表示气流速度（单位：m/s）。
2. 速度公式：V = K ×(P - P₀)^n
其中，V表示气流速度（单位：m/s）；K、n、P₀为常数；P表示两点之间的压力差（单位：Pa）。
3. 压力差公式：P = (ρ×g ×h) + (ρ×V²/ 2)
其中，P表示两点之间的压力差（单位：Pa）；ρ表示空气密度（单位：kg/m³）；g表示重力加速度（单位：m/s²）；h表示两点之间的高度差（单位：m）；V表示气流速度（单位：m/s）。
上述公式中，密度、重力加速度、高度差等因素可能会影响气流速度和流量的计算结果。
因此，在实际测量中，需要对这些因素进行适当的校正和修正，以提高计算结果的准确性。
矿井反风风量
矿井反风风量摘要：一、矿井反风的定义和作用二、矿井反风的风量标准三、矿井反风风量的测定方法四、矿井反风风量的控制和管理五、矿井反风风量的优化建议正文：一、矿井反风的定义和作用矿井反风，是指在矿井通风系统中，通过改变风机的运转方向，使风流方向与正常通风方向相反，以达到某些特定目的的一种通风方式。
矿井反风的主要作用有以下几点：1.抑制矿井火灾：矿井反风可以将新鲜风流吹向火源，降低火源的温度和氧气浓度，从而抑制火灾的蔓延。
2.减少瓦斯积聚：矿井反风可以将瓦斯从工作面吹向回风巷，降低工作面瓦斯浓度，减少瓦斯积聚的风险。
3.降低矿尘浓度：矿井反风可以将含有矿尘的空气吹向回风巷，降低工作面的矿尘浓度，改善矿工的作业环境。
二、矿井反风的风量标准矿井反风的风量应满足以下标准：1.反风风量应大于火灾时所需风量，以确保火灾时能够有效抑制火源。
2.反风风量应大于矿井所需风量，以保证矿井通风的稳定。
3.反风风量应考虑矿井生产状况和矿工数量，以保证矿工的作业环境。
三、矿井反风风量的测定方法矿井反风风量的测定方法主要有以下几种：1.直接测量法：通过风速仪、流量计等仪器，直接测量矿井反风时的风速和风量。
2.计算法：根据矿井通风系统的设计参数和工作条件，通过计算得出矿井反风风量。
3.模型模拟法：通过建立矿井通风系统的数学模型或物理模型，模拟矿井反风时的风量。
四、矿井反风风量的控制和管理矿井反风风量的控制和管理主要包括以下几个方面：1.制定矿井反风方案：根据矿井通风系统的特点和矿井生产状况，制定合理的矿井反风方案，明确反风的时机、方式和风量要求。
2.监测矿井反风风量：通过安装风速仪、流量计等监测设备，实时监测矿井反风时的风量，确保反风风量满足标准要求。
3.调整矿井反风风量：根据矿井生产状况和监测数据，及时调整矿井反风风量，保证矿井通风的稳定。
五、矿井反风风量的优化建议为了提高矿井反风风量的合理性和有效性，可以采取以下优化措施：1.提高矿井通风系统的自动化水平，实现风量的自动调节和控制。
矿井自然风压的反风测算法
矿井自然风压的反风测算法
刘殿武
【期刊名称】《煤矿安全》
【年(卷),期】2005(036)007
【摘要】通过理论研究和实际应用,阐述了利用主要通风机反风试验时获得的数据测算矿井自然风压的理论依据和应用方法,并在实际中进行了验证.该方法克服了传统测算方法的许多弊病,为生产实际提供了一种科学、技术可靠、计算简便、结果准确的矿井自然风压测算方法.
【总页数】2页(P10-11)
【作者】刘殿武
【作者单位】辽源职业技术学院,吉林,辽源,136201
【正文语种】中文
【中图分类】TD723
【相关文献】
1.浅议自然风压对多风井多水平通风矿井反风的影响 [J], 毕作枝
2.矿井反风时降低反风率下限值可能性探讨 [J], 周军民;张良
3.高自然风压矿井通风系统分析及机械风压与自然风压最优匹配 [J], 伍云
4.基于Scott-Hensley算法的矿井反风模拟研究 [J], 程磊;王泽华
5.矿井反风及其反风装置 [J], 杨继国;郭晓英;赵前锋;韦涌清
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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
浅议自然风压对多风井多水平通风矿井反风的影响(最新版)
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅议自然风压对多风井多水平通风矿井反风的影响(最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.浅议自然风压对多风井多水平通风矿井反风的影响(最新版)摘要：通过某矿的反风演习,分析了自然风压对具有多风井多水平通风矿井反风的影响,给出计算主要井巷风流能否反向条件的数学模型,并提出了每年的反风演习应安排在不同月份进行和采用模拟计算法预测矿井反风效果的建议。
关键词：自然风压;矿井反风;矿井火灾;对策建议矿井反风技术是指当井下发生火灾时,利用预设的反风设施,人为地改变火灾烟流方向而采取的通风措施。
其目的是限制灾区范围扩大,保护受烟流威胁的人员安全撤退,减少人员伤亡。
反风演习是考察灾变时期矿井反风效果,锻炼与检验反风组织指挥管理人员、机电与通风技术人员、主要通风机司机等有关人员的基本技能以及通风设施反风性能的重要手段。
因此,《煤矿安全规程》、《矿井反风技术规定》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》等都做了“矿井每年应进行一次反风演习”的规定。
自然风压是由于进回风两侧空气柱质量不同而产生的压差。
空气柱质量的大小又取决于空气柱的温度和高度。
所以,只要存在标高差和气温差的井下连通巷道之间必然存在自然风压。
当矿井自然风压的方向与主要通风机风压一致时,矿井自然风压帮助主要通风机通风;当矿井自然风压的方向与主要通风机风压不一致时,矿井自然风压就成为主要通风机的通风阻力,从而降低风机的通风能力。
自然风压
根据能量方程，可以写出自进风井口到出风 井口通风总阻力hr的测算式为: hr＝P0-P0'+(Z2-3γ 2-3－Z4-5 γ4-5)，Pa
该矿井用来克服 hr 的唯一动力是该矿井的自然 风压hn，以P0＝P0'＋(z1-2γ1-2)代入上式得： hr＝hn＝(z1-2γ1-2＋z2-3γ2-3)—(z4-5γ4-5)，Pa
二、轴流式扇风机
轴流式扇风机主要由动轮 l，圆筒形机壳3、集 风器4、整流器5、流线体6和环形扩散器7所组成。 集风器是外壳呈曲线形且断面收缩的风筒。流线体 是一个遮盖动轮轮毂部分的曲面圆锥形罩，它与集 风器构成环形入风口，以减少入口对风流的阻力。 动轮是由固定在 轮轴上的轮毂和 等间距安装的叶 片2组成。
第四章 矿井通风动力
空气能在井巷中流动，是由于风流的始末 两点间存在着能量差。这种能量差的产生， 若是由扇风机造成的，则为 机械风压 ，若是 矿井自然条件产生的，则为 自然风压 。机械 风压和自然风压均是矿井通风的动力，用以 克服矿井的通风阻力，促使空气流动。
一.自然风压及其变化规律
如图4-1所示的通风系统中，平峒口与出风井 口的标高差为Z米，当井外空气柱4-1和 井内空气 柱2-3的平均温度有差异时，两空气柱中空气的重 率也不相同。所以，在两空气 柱各自的底面积1、 2上所承受的重量也不一样，造成了1、2两点间的 能量差，从而促使空气流动 ，l和2两点以上空气柱的重 量差完全决定于两井口的标 高差、两空气柱的温度差以 及能影响空气重率变化的其 它自然因素。因此，称为自 然风压，一般用hn表示。
5．消音装置
扇风机在运转时产生噪音，特别是大直径轴 流式扇风机的噪音更大，以致影响工业场地和居 民区的工作和休息，为了保护环境，需要采取有 效措施，把噪音降低到人们感觉正常的程度。我 国规定扇风机的噪音不得超过90dB。 速度较大的风流在扇风机内和高速旋转的动 轮叶片迅猛冲击，产生空气动力噪音，同时机件 振动产生机械噪音。当扇风机的圆周速度大于 20m/s时，空气动力噪音占主要地位。正对扇风机 出口方向的噪音最大，侧向逐渐减少。
矿井通风动力.doc
第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图1—6—1 简化矿井通风系图1-6-1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与冬季相反。
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。
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。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：H Zg N m m =-()ρρ12 (1-6-1)(二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。
如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。
由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图图1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风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、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。
深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。
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矿井自然风压的反风测算法
（辽源职业技术学院，吉林辽源）
摘要：通过理论研究和实际应用，阐述了利用主要通风机反风试验时获得的数据测算矿井自然
风压的理论依据和应用方法，并在实际中进行了验证。
该方法克服了传统测算方法的许多弊病，
为生产实际提供了一种科学、技术可靠、计算简便、结果准确的矿井自然风压测算方法。
在机械通风的矿井中，自然风压既可能是动力帮助主要通风机通风，增大矿井风量；又可能是阻力
阻碍主要通风机通风，减少矿井风量，甚至使风流反向，造成安全事故。
所以，准确测算矿井自然风压值
的大小，掌握其变化规律，对矿井通风安全管理具有非常重要的意义。
1 传统的自然风压测算方法
1.1 间接测算法
如图1所示，用间接测算法测算自然风压，就是测算出矿井进、回风侧的空气平均密度，然后按下式计算出自然风压。
为准确测量矿井进、回风侧的空气平均密度，一般要布置很多测点，尤其在密度变化大的地方必须设测点。
而每个测点都得测绝对压力、温度、相对湿度才能计算出密度值。
所以，对于大中型矿井来说，这种方法不仅劳动强度相当大，很难在短时间内完成，而且影响因素较多，做到测算结果准确无误几乎是不可能的。
1.2 直接测量法
如图1所示，用直接测量法测量自然风压，就是风机停止运转，将风硐闸门完全放下，这时风机房压差计的读数就是自然风压值。
这种方法看似简单，但生产中是不允许为测量自然风压而停止主要通风机向井下供风的，所以这只是一种
理论上的方法，不能采用。
针对自然风压传统测算法的诸多弊病，本文提出一种利用主要通风机反风试验时的相关数据，计
算矿井自然风压的方法，简称”反风测算法”，它完全克服了上述2种方法的弊端，具有广泛的实际应用价值。
2 反风测算法的理论依据
如图1所示，根据矿井通风阻力与风硐断面相对压力的关系可知：
当矿井采用抽出式通风时，矿井通风阻力为
如图2所示，当矿井反风后变为压入式通风时，矿井通风阻力为
3 反风测算法的应用
现以某矿反风演习为例，说明”反风测算法”的应用方法与步骤。
第一步：如图1所示，测出正常通风时风硐2断面的风量Q抽2
和该断面的相对全压h抽全2；
第二步：如图2所示，测出反风后风硐2断面的风量Q压2和该断面的相对全压h压全2。
第三步：将测得的两组数据代入（6）式计算，即可得出该矿的自然风压h 自值。
表1记录了某矿4年的反风数据，在该表里应用”反风测算法”计算出了该矿不同时期的自然风压、反风前后的矿井风量和通风阻力和风阻值。
表2分析了用传统法和反风法测算自然风压的相对误差。
4 自然风压反风测算法的特点
（1）自然风压反风测算法具有可靠的理论依据
（2）利用矿井的反风演习数据，在检验矿井反风效果的同时，又可以测算出矿井自然风压值，既免去了单独测量矿井自然风压的繁琐工作，又节省了资金消耗，更重要的是掌握了矿井自然风压的变化规律，为矿井通风安全管理提供准确的依据。
（3）为掌握矿井自然风压一年四季的变化情况，最好把反风时间定在不同的季节里进行。
（4）读取数据时，必须在压力稳定后进行，每个数据要读取3次，相邻2次读数的误差不超过5%，再取3次读数的平均值作为最终数据。