巷道平均风速的测量方法

1、图4-6 风表移动路线图H株推式I六线式I l四畿式一分格定点巷道平均风速的测量方法1、风表的移动路线由于空气具有粘性和井巷壁面有一定的粗糙度，使得井巷中空气在流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在巷道断面上的分布并非是均匀的。风速在巷壁周边处风速最小，从巷壁向 巷道轴心方向，风速逐渐增大。通常在巷道轴心附近风速最大。在井下因井巷断面和支护形式的不同，最大风速往往不在巷道轴心上，风速分布也不对称。在测量巷道平均风速时，如果把风速计（风表）停留在巷道边壁附近，测量结果将较实际值偏小；风速计位于巷道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定巷道平均风速时，不能使 风速计停在某一固定点，而应该在巷道横断面上

2、按着一定路线均匀地测定，其数据才能真实 地反映出巷道的平均风速。在矿井通风中如不特别注明是某一点的风速，那么所指的风速均 为巷道平均风速。其含义可用下式表示：V 均=Q/S m / s式中：q单位时间通过的风量，m/s；S 巷道断面积，m2。为了测得巷道平均风速，测风时 可采用线路法（即将风表按一定的路 线均匀移动）；或采用分格定点法（即 将巷道断面分为若干格、风表在每格 内停留相等的时间）进行测定，然后求 算出平均风速。图4 5所示为风表移 动路线。风表在巷道内的移动路线以图中 a所示最为准确，但其操作较困难。由 实际经验得出图中 c所示的四线式路 线法，测量简单，结果也很准确，巷 道断面较

3、大时，可采用图中所示的六线测风法。分格定点法测风时应按巷道断面积的大小来确定分格点数。一般梯形巷道通常采 用12点测风法，即最上部取 3个点，中部取4个点，底板附近取5个点来测量平均风速。2、利用风表测量巷道平均风速的方法测风员用风表在巷道内测风时可采用迎面法和侧身法两种形式。迎面法测风是测风员面向风流，手持风表，将手臂向正前方伸直，随后将风表沿一定路线 在巷道断面内均匀移动；用迎面法测量风速时，因测风员立于巷道中间减少通风断面，从而 增加了风速，需要乘校正系数（1 . 14）才能求得真正表速，即 v表=1.14y测。侧身法是测风员背向巷道壁站立，手持风表将手臂向风流垂直方向伸直，然后在巷道断

4、面内作均匀移动。由于测风员立于巷道内减少了通风断面，从而增加了风速，测量结果将较 实际风速偏大，故需对测量结果进行校正，即v表=K. v测。校正系数：K可按下式计算：k=(s-0.4)/s 、 2式中：S 一测风处巷道的断面积，m;0. 4-测风员阻挡风流的面积，m2。作为所测风速的校正。在生产矿井中，可将巷道断面积减去0 . 4n2,而风速则采用风表测得的风速，经两种方法校正后，计算出巷道某一断面的风量是相近的在实际工作中，这两种测风方法都不太方便，于是便对测风方法进行了简化，简化后的 测风方法是：测风时测风员站于巷道内，背向巷道壁，将迎风一侧的手臂伸出，使风表距人身 不小于0. 6-0 .

5、 8并放于人身向着风流的前侧约0. 2m,风表仍按线路法均匀移动，这样测出的风速受人体影响很小，可忽略不计，因而不需要再乘以校正系数3、巷道断面积的测算在煤矿生产过程中常见的巷道断面形状有矩形、梯形、三心拱形、半圆拱形、和圆形等 几种。巷道断面形状如图 46所示。1) .矩形巷道断面积-.2S=E h m式中：S一巷道断面积，m2;B一矩形巷道宽度，m；h-矩形巷道高度，m;2) .梯形巷道断面积2S=(Bi+B2)x h+ 2 m式中：S梯形巷道断面积， 宿；B 1、B2 一分别为梯形巷道的上、下底净宽度，mh 梯形巷道的高度，m3 )、圆形巷道的断面积S= 兀 D2-4, m2.或 S=0

6、.7854X 廿，m2式中：S圆形巷道的断面积，m2d圆形巷道的直径，m兀-圆周率，兀=3. 14159.4)、三心拱形巷道净断面积2S= BX (0 . 26x B+h), m式中：S巷道断面积，m2;b巷道断面底宽，mh由道殖面算起的墙高，m5 ).半圆拱形的巷道断面积图4T巷道断面形状。一蛔形*松一半同拱彩.一裸形.一三心拱形.#一通孤拱形+，一圆形S= 兀 x E2- 8+BX h, m2式中：S半圆拱形巷道断面积，m2:b 半圆拱形的直径(巷道宽度)，m兀圆周率，兀=3. 14159;h拱形底高度或半圆拱巷道的墙高，m=现在煤矿生产中多采用半圆拱形或圆弧拱形巷道施工。圆弧拱形巷道断面

7、积可利用下式讨算；2S = BX (0 . 24B+h), m式中：S圆弧形巷道净断面积，m2;B巷道断面的净宽度，m,h巷道的拱基高度，m=选择测风地点应注意的事项为了能够准确地测量矿井风速、风量必须合理地选择测风地点。选择测风地点应注意下列事项：1 、矿井的进、回风巷，各水平、各翼和各采区的进、回风巷的测风地点应选在测风站。2 、辅助通风机的进风测点，应在确能代表辅助通风机工作范围的进风巷道；辅助通风机的排风测点应在距辅助通风机排风口20至30m范围内。3 、主要通风机的排风量，应在风机扩散器处测定，条件受限制时可在入风侧测定。4 、回采工作面测风点应选择在直线段上，巷道支架必须完整，断面

8、基本一致。5 、每个测风地点必须选择在巷道断面均匀一致，前后5m内无任何障碍物、拐弯、起伏不平、空帮空顶、淋水之处。机械式风表测量风速的方法、步骤用机械式风表测量巷道平均风速的方法、步骤如下：1、进入测风站或待测巷道测风时，首先要估测巷道的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定。如估测巷道的风速为6mZs左右时，可选用量程为 0. 510Es的中速风表。2、取出风表和秒表。将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在1min的时间内均匀走完测量路线(或测量点)，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数(格/min),并作记录。3、 在某一断

9、面进行测风时， 测风次数应不少于三次， 每次测量误差不应超过 5%,然后取 三次测风结果的平均值(格/ min)。如果测量误差大于5%,说明测风结果不符合要求，需 追加一次测风。4、在测得巷道风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的巷道各部尺寸，计算 出测风处的巷道断面积。r1 一广77i 7777/ri5 I 5 4 3 25 、把测风数据和巷道参数记录于表 4-3之中。测风原始记录表4- 3地点风表示值(格/ mi n)平均风速v(m/ s)断面积s (m2)断面积s(m2)风量Q(m3/ mi n)温度 t (°c)N1N2N3平 均 值形状上宽下宽高 度测定人：测定时间

10、：6 、计算表速和巷道的平均风速(1) 风表表速按下式进行计算V表=n/t格/ s式中v表测得的表速，格/ s,n三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/ min;图4-7 风,表校正曲线t测风时间，S0一般为60s。(2) 根据计算出的表速，查看风表校正曲线(如图4 一 7所示)，可求得巷道内平均风速 V。(3) 根据测量出的巷道参数计算出巷道断面积S,然后求算出通过的风量。Q=$ V m 3/ s式中q通过巷道的风量，m5/s,S 巷道断面积，m 2V 巷道内平均风速，nZ S。测算风速例题：在某矿井下一测风站内进行测风，测风站的巷道断面形状为半圆拱形，巷道的净宽度为3nx拱基高为2m风表的三

11、次测量读数分别为 ni=325、m=337、币=340,每次测风时间均 为imin。求算该测风站的风速和通过测风站的风量各为多少 ？(风表校正曲线如图47所示) 解：1) 检验三次测量结果的最大误差是否超过5%。E=(最大读数一最小读数)/最小读数X 100%=(340-325 ) /325 X 100 %=4. 62%<5%三次测量结果的最大误差 4. 62% <5%,测量数据精度符合要求。2) 计算风表的表速、查风表校正曲线，求真实风速。N=(n i+n2+ns)/3=(325+337+340)/3=334格 /S根据V表=5. 57格/s的数据，查风表校正曲线可得知实际风速为

12、5. 2ms。3) 求算通过测风站的风量。(1) 计算测风站处巷道的断面积 S:一2 一 S=兀 b/8+Bh= 兀 32/8+3 X 2=3.53+6=9.53 m 2(2) 通过测风站的风量Q:Q = VX S= 5.2 乂 9.53=49.56 m 3/ s经求算得知通过测风站的风速为5.2m/S,风量为49. 56/s。四、用风表测风时应注意的问题1 、风表度盘一侧背向风流，即测风员能看到度盘。否则，风表指针会发生倒转。2 、风表不能距人体太近，否则会引起较大的误差。3 、风表在测量路线上移动时，速度一定要均匀。在实际工作中，这点常不被重视，由此 引起的误差是很大的，如果风表在巷道中心

13、部分停留的时间长，则测量结果较实际风速偏高， 反之，测量结果较实际值偏低。4 、叶轮式风表一定要与风流方向垂直，在倾斜巷道测风时，更应注意。表4-4说明风表偏角对测量结果的影响。由表可知风表偏角在100以内时所产生的误差可忽略不计。5 、在同一断面测风次数不应少于三次，每次测量结果的误差值不应超过5%。6 、风表的量程应和测定的风速相适应。否则，将造成风表损坏或测量不准确，甚至吹不动叶轮无法测量。当风速大于 lOm/s时，应选用高速风表，当风速为 0. 5lOm/s时，选用 中速风表，当风速小于 0.5m/s时，要选用低速风表。7 、为减少测量误差，一般要求在lmin的时间里，刚好使风表从移动

14、路线的起点到达终点°8、使用前还应注意风表校正有效期。风筒的有效风量率C:C=Q/Q X 100式中：C风筒的有效风量率，%;Q局部通风机的风量，n3/ s.3Q 出风筒口的出风重，m/ s。风筒的漏风率为L:L= （Q- Q 出）/Q X 100式中：L风筒的漏风率，。矿井有效风量率是矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比，用C表示，可按下式计算:C= Q 有效+习 QffliX 100式中：C有效风量率，%,Q 有效有效风量，R3/ sE Q通i第i台主要通风机的实测风量，掐/ s有效风量是指风流通过井下各工作地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、石同室和其它用风地点）实际风量的总和。可按下式计算：Q有效=习Q又i+习Q掘i+习Qffii+E Q其它i m3/ s3式中：Q >i独立通风的米煤工作面风重，m/s:Q掘i 独立通风的掘进工作面风量，R3/s,一、一 一一 、一一3Q碉i独立通风的石同室风量，m/ s： 3Q 其它i独立通风的其匕地点风重，m/ s。矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量总和之比，用L表示。可按下式进行计算：L=Q 外漏+习Q通iX 100式中：L外部漏风率；%;3Q 外漏矿井外部漏风重， m/ s;e q通i-一第i台主要通风机的实测风量，my So矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附