矿井通风压力

1、矿井通风压力 任务：1、测算矿井通风压力。知识目标：1、能理解并陈述空气的密度、比容、压力（压强）、黏性等基本概念和表达式；2、能理解概述风流静压能、动能、位能和空气的静压、动压、位压的概念，并能解释其相互关系；3、理解并能解释抽出式通风、压入式通风矿井中压力之间的关系；4、能概述各种测压仪器的构造、原理和使用方法。能力目标：1、会测算空气的密度；2、会计算井下风流中某点的压力值；3、会测定井巷断面某一点的各种压力；4、会利用速压的物理意义测算井巷的风速。 利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量的流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。 矿井通风的作用是：供给井下足

2、够的新鲜空气，满足工作人员的呼吸；稀释和排除有毒有害气体及矿尘，保证矿井空气的清洁度和防止瓦斯、煤尘爆炸和矿井火灾事故；稀释和排除井下热量和水蒸气，维持合适的劳动作业环境。 一、矿井通风压力的定义和分类 1、矿井通风压力的定义 井巷内空气借以流动的压力称为通风压力，矿井通风压力就是进风井口断面与出风井口断面的总压之差，它是由主要通风机和自然风压作用造成的。 井巷风流中两断面之间的总压差是造成空气流动的根本原因，空气流动的方向总是从总压大的地点流向总压小的地点。 矿井井巷断面上，风流任意一点的压力称为风流的点压力，即该点单位体积空气所具有的压力。风流在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的降落，

3、称为压降、压差或称压力损失。 2、矿井通风压力的分类（1）三个基本压力 井巷的任何一个断面都具有静压、速压和位压三个基本压力。（2）三个导出压力 同一个断面的三个基本压力组合而形成全压、势压和总压三个导出压力。静 压速 压位 压基本压力导出压力全 压势 压总 压静压差速压差位压差全压差势压差总压差名称定义产生原因分类及符号单位计算公式特点备注静压重力空气分子对容器壁单位面积上施加的压力。热运动绝对静压PsPaPsP0hs在各个方向上都相等只要有空气存在，就呈现出静压静压的大小反映了静压能的多少压入式取 抽出式取相对静压hs 速压（动压）风流定向流动时动能呈现的压力。空气流动hvPahv /2具

4、有方向性永远为正同一断面上各点的速压不相等恒为正位压因空气位置高度不同而产生的压力。位置高度PwPaPwgZ与基准面有关不能用仪器测量不呈现压力位压与静压可以相互转化只与基准面选取有关三个基本压力的比较表名称组合方式分类及符号单位计算公式备注全压静压速压绝对全压、PtPaPtPshv压入式取抽出式取相对全压、hththshv势压静压位压PnPaPnPsPw同一断面上任一点的势压相等总压静压速压位压PzPaPzPshvPw对同一断面而言三个导出压力的比较表 二、测压仪表 三、测压方法与步骤1. 绝对静压、速压和绝对全压的测量（1）绝对静压的测量 井巷风流中某点的绝对静压的测量，可用水银气压计、空

5、盒气压计或精密数字气压计。如用空盒气压计，测定时，将其水平放置，用手指轻轻敲击盒面数次，消除指针的蠕动现象，等待数分钟后再读值，读值应根据仪器所附检定证进行刻度和温度的补充校正。 精 密 气 压 计 的 使 用（2）速压的测算 该点的速压可用风表测其风速，然后由hvv2/2计算或用皮托管与压差计直接测出hv。（3）绝对全压的计算 由于绝对全压以真空为基准，是绝对静压和速压之和，所以由PtPshv计算。 2. 相对静压、速压和相对全压的测量 按下图布置测压仪器，即可测出压入式和抽出式通风的相对静压、速压和相对全压。（a） （b）压力测量布置图a）压入式通风；b）抽出式通风1、4测相对静压；2、5

6、测速压；3、6测相对全压； 根据理论分析可以得出相对静压、动压和相对全压之间的关系：hthshv （压入式通风时取，抽出式通风时取） 由此可见，就相对压力而言，相对全压等于相对静压与速压的代数和。对于压入式通风，相对全压等于相对静压加上速压，对于抽出式通风，相对全压等于相对静压减去速压。 关于绝对静压、动压和绝对全压之间的关系与相对静压、动压和相对全压之间的关系，结合下图理解更为直观、容易。3. 压差（静压差、全压差）的测量 风流中两点之间的静压差与全压差的测量，可用皮托管和压差计按下图布置。将两支皮托管的“”号端用胶皮管连在压差计上，压差计上的读数即为两点之间的静压差；将两支皮托管的“”号端

7、用胶皮管连在压差计上，压差计上的读数即为两点之间的全压差。四、测压注意事项1、携带测压仪表、工具、材料，并检查其可靠性，应该注意：空盒气压计无破损、刻度及温度校正表齐全、量程合乎要求；压差计或补偿微压计不漏气、装有酒精；精密气压计要充足电、显示数据稳定；皮托管不堵塞，胶皮管气密性良好。2、测量绝对压力时使用空盒气压计、精密气压计；测量相对压力或压差时使用U型水柱计、单管倾斜气压计、补偿微压计；测量静压差时也可以使用精密气压计（使用精密气压计时要同时测定测点的标高和空气密度）。3、用空盒气压计测压时，应将仪器盒面平行于风流方向放置，等待1020min，一边注意指针的位置，一边用手轻击气压计的玻璃，至指针稳定后，读出测点的大气压力。4、U型压差计或U型倾斜压差计在测压前应注入蒸馏水或酒精，U型管两侧的液面应处于同一水平。5、操作单管倾斜压差计时，应配备皮托管和胶皮管，皮托管的管嘴应正对风流方向。6、使用单管倾斜压差计时应注意：测定时，应防止水、杂物堵塞胶皮管，防止车辆、行人、设备等挤压胶皮管；仪器和胶皮管的接点要严密，防止漏气影响精度；携带压差计行走时要小心，防止损坏和溢出酒精。7、使用精密气压计时要注意