矿井通风阻力测定方案@

矿井通风阻力测定方案一、测定的目的矿井通风阻力测定是矿山通风与安全技术管理工作的重要内容之一。《煤矿安全规程》第119条规定：新井投产前应进行一次矿井通风阻力测定，以后每３年进行一次，在矿井转入新水平或改变一翼通风系统后，都必须重新进行矿井通风阻力测定。通过阻力测定不仅可以了解矿井通风系统现状、系统中阻力的分布情况（阻力分布状况、主扇功率消耗情况等），测算摩擦阻力系数，实现矿井通风的科学管理，而且为矿井通风系统调整、优化以及各项安全技术措施的制定与实施提供可靠的技术基础资料。二、资料准备矿井概况(矿井设计说明书)矿井开拓工程平面图矿井通风系统图通风报表(月报、周报)通风阻力测定资料扇风机主要参数(电压、电流、压力、风量等)扇风机特性曲线三、仪器准备和检查精密气压计(防暴)２台空盒气压计1台风扇湿度计1台皮尺1个计时器2个风表中1个、低1个记录表仪器仪表行业标准压差计∶测量范围0～3000Pa，最小分度值2Pa普通型空盒气压计∶测量范围80～107kPa，最小分度值50Pa通风干湿温度计∶测量范围-25～+50℃，最小分度值0.2℃钢卷尺：测量范围0～2m，最小分度值为1.0mm；测量范围0～30m，最小分度值为1.0mm；计时器∶最小分度值1s风表分类测量范围m/s启动风速，m/s低速0.2～5≤0.2中速0.4～10≤0.4高速叶轮0.8～25≤0.5杯式1.0～30≤0.8四、测定原理与方法矿井通风阻力测定的常用方法有压差计法和气压计法两种，前者适合于局部范围内或部分巷道的通风阻力测定，测量资料的整理计算工作量少，但现场铺设、收放胶管费时费力，工作量大；后者适合于全矿性的大规模测量且现场测量工作简便、快速，省人省力。本次采用整体控制较好的气压计基点（逐点）测定法。其基本原理为：用气压计测量出巷道风流前后两测点的静压差，同时测量测段内巷道断面、风速、干湿温度等参数，从而计算出两测点间的通风阻力。具体做法是：使用两台精密气压计，将一台气压计留在基点监测大气压的变化，另一台随身携带分别沿各自预定的测量路线，至测点等仪器稳定后记下读数和时间以及测段内巷道断面、风速、干湿温度等参数。五、人员组织测风(测风员)测干湿温度量断面精密气压计、空盒气压计读数数据记录监视大气压变化(基点)六、测点布置测点布置按选定的测量路线布置测点并进行测点编号。应选择风量大，人员仪器易通过的线路为主要测量路线，且能够反映矿井通风系统特征的最长通风路线做为测定路线，测点沿风流方向依此编号。并绘制测点布置示意图测点选定原则风流分叉、汇合及局部阻力增大的地点测点附近风流稳定、断面规整、无障碍物容易确定测点的标高井下实测时可根据具体情况增减测点七、测定原始记录表见附表八、数据整理在获取所有测点的原始测量数据后，首先对精密数字气压计、风表、干湿温度计的读数进行校正，然后进行数据计算处理与结果汇总。各主要参数的计算依据分述如下：（一）、巷道几何参数的获取①半圆拱：断面积S=（H-0.1073B）*B，m2周长UL=3.84√S②三心拱：断面积S=（H-0.07B）*B，m2周长UL=4.10√S③圆形：断面积S=π*R2，m2周长UL=2πR④梯形：断面积S=H*B，m2周长UL=4.16√S式中：H——巷道全高，mB——巷道中心宽度，mR——圆半径，mπ——圆周率，取3.14159以上参数以现场实测数据为准，测点标高由生产技术科及地测部门提供。（二）、井巷内风量、风速按以下公式计算：Qi=Si*Vi,m3/minVi=(Si-0.4)*(ax+b)/Si，m/min式中：Qi————井巷内通过的风量，m3/minSi——巷道断面面积，m2Vi——巷道内平均风速，m/minX——表风速，m/mina,b——风表校正系数（三）、井巷内空气密度的计算：ρ=0.003484(Pi-0.379φiPb)/(273.15+Td)，Kg/m3式中：Pi——测点I空气的绝对静压，Paφi——测点I空气的相对湿度，%Pb——空气温度下的饱和水蒸气压力，PaTd——测点I空气的干温度，℃(四)、井巷断面速压的计算井巷断面速压由其空气密度和风速确定，即Hv=ρi*Vi2/2*9.8，mmH2O式中：Hv——井巷断面速压，mmH2Oρi——井巷断面的空气密度，Kg/m3Vi——井巷断面的风速，m/s(五)、矿井通风总阻力及井巷通风阻力的计算①矿井通风总阻力从进风井口到通风机前风峒内测点的全矿井通风阻力，等于一条主要通风路线上各段井巷通风阻力之和，即h=∑hi-j，mmH2O②巷道两断面之间的通风阻力按下式计算其计算公式如下：hi-j=hs(i-j)+hz(i-j)+hv(i-j)，mmH2O式中：hi-j——巷道两断面之间的通风阻力，mmH2Ohs(i-j)——始断面与末断面静压之差，mmH2Ohs(i-j)=（Bi-Bj）-(Ai-Aj)Bi，Bj分别为始断面与末断面静压读数，mmH2OAi，Aj分别为读取Bi，Bj时基点气压计静压差读数，mmH2Ohv(i-j)——始断面速压与末断面速压之差，mmH2Ohz(i-j)=（Zi-Zj）*(ρi-ρj)/2，mmH2OZi，Zj——分别为始、末测点标高，mρi，ρj——分别为始、末断面空气密度，Kg/m3（六）、巷道风阻计算Ri=hi/Qi2，Kg/m7（七）、巷道摩擦阻力系数计算αi=hi*Si3/Qi2*UL*L，Kg*S2/m4式中：L——X巷道长度，m(八)、巷道百米风阻计算R100=(Ri/L)*100九、结果分析（一）、矿井通风阻力测定结果矿井通风总阻力为：mmH2O（二）、矿井等积孔A=1.19*Q排/√h(三)、误差检验在测定过程中，由于各种人为因素和仪器精度的影响，难免存在一定的测量误差，为了保证测定结果的可靠性，必须对其进行检验。十、系统分析及评价（一）、通风阻力分布根据矿井通风系统中空气成份性质的变化及巷道在通风中的作用，把矿井通风系统分为三段，即进风段、用风段和回风段。各个通风系统段测得的阻力值分布如下表：通风系统阻力分布表进风区段测点巷道长度（m）通风阻力(mmH2O)百分比（%）进风段用风段回风段（二）、系统评价及改善矿井通风状况建议