通风阻力测定讲解

《矿井通风》课程体验式教学教案任务一：通风阻力的测定 打算学时：2授课地点

云岩210 授课时间

教研室审核班级教学目标

授课教师使学生了矿井通风阻力测定的原理，并会用压差计法和气压计法测定矿井通风阻力。1.分组进展矿井通风阻力的测定。任务要求 2.以组为单位，遵守纪律、听从安排，认真完成实训。3.遵守实训室制度，留意安全，留神操作，保护好仪器，保持实训室干净干净。实训设备

补偿式微压计(UY--61胶皮管；皮托管；中速风表；秒表；湿度计；空盒气压计；皮尺；恒温气压计；周密气压计。教学方法 学训一体教学组织资讯—打算—决策—实施—检查—评价一、资讯矿井通风阻力测定的原理矿井通风阻力测定工作是通风技术治理的重要内容之一，其目的在于检查通风任务实施步骤

阻力的分布是否合理，某些巷道或区段的阻力是否过大，为改善矿井通风系统，削减通风阻力，降低矿井通风机的电耗以及均压防灭火供给依据。此外，通过阻力测量，还可求出矿井各类巷道的风阻值和摩擦阻力系数值，以备通风技术治理和通风计算时使用。通风阻力的测量方法常用的有两种，一为压差计测量法，二为气压计测量法。1〕测定方法的选择用压差计法测量通风阻力时，只测定压差计读数和动压差值，就可以测量出该段通风阻力，不需要测算位压，数据整理比较简洁，测量的结果比较准确，一般不会返工，所以，在标定井巷风阻和计算摩擦阻力系数时，多承受压差计法。但这种方法收放胶皮管的工作量很大，费时较多，尤其是在回采工作面、井筒内或者行人困难井巷及特长距离巷道，不宜承受此方法。用气压计法测量通风阻力，不需要收放胶皮管和静压管，测定简洁。〔矿井通风综合参数检测仪可以将阻力测量的全部参数测出，省时省力，操作简洁，但位压很难准确测算，精度较差，故一般适用于无法收放胶皮管或大范围测量矿井通风阻力分布的场合。2〕通风阻力测定的根本内容及要求：①测算井巷风阻。②测算摩擦阻力系数。③测算通风阻力的分布状况。3〕测定目的《煤矿安全规程》第一百—十九条规定，井投产前必需进展1次矿井通风阻31必需重进展矿井通风阻力测定。3①把握矿井通风阻力的分布状况，为改善矿井通风系统、削减通风阻力、降低矿井通风机的能耗及为承受均压技术防灭火等供给依据。②为通风设计和通风技术治理供给资料。③为发生事故时选择风流掌握方法供给必要的参数。4〕测量阻力原理1、22-9单管倾斜压差计放在2点之后〔a图，则作用在压差计“+”接头的压力为p1zg12p2,故将压差计的读数L换算成2mmHO，再换算成Pa2〔图2-9 单管倾斜压差计测量阻力布置图〕KLgpK读 1zg

-p1-p

2〔

p2

-g

12

〔2-36〕1〔bp1

，作用在压差计“-”接头的压力为p2

zg

12

，故：KLg=p

-zg

p-p

zg

〔2-37〕读 1 2

12 1

12上两式说明：用单管倾斜压差计测出的压差值为1、2两断面的静压差与位压差1、221之前或22两断面之间的通风阻力为：h

＝〔p

p)(0zg

)(

v21

2v2)2阻12 1 22

12 2 2〔2-38〕KL

g=〔p-p

〕-zg读 1 2

12所以用单管倾斜压差计测量阻力的计算公式为：h＝KL

gh

，Pa 〔2-39)阻 读 动式中 L读——单管倾斜压差计的读数，mmH2O；K——单管倾斜压差计的校正系数；h ——两断面动压之差，Pa12动h速为正值，反之，为负值。上式〔2-39〕同样适用于用其它压差计测量任意两测点的通风阻力。4.资源库皮托管；湿度计；气压计；补偿式微压计；数字式气压计；通风阻力测定方法；矿井通风阻力测定、测定路线选择和测点布置；用皮托管和压差计测风；压差计法测算巷道的通风阻力。二、打算在这一阶段中，学生针对本任务，以小组方式工作，独立地查找与任务相关的信息，制定完成任务的方法。将学生分为*3三、决策压差计法：用压差计和皮托管测定井巷通风阻力的布置方式：在测点mn用胶皮管分别将两个皮托管上的静压接在压差计上，此时压差计的读数值应为两点的静压差和位压差之和，分析如下：可知，皮托管将m点确实定静压承受过来并经胶皮管传到压差计右侧液面上，(Z+△Z)ρ毫米水柱，所以右侧液面所受的压力为：P＝P－ZZ右 m同理，压差计左侧液面所受的压力：P ＝P－Z左 n压差计液面上上升度就是两液面上的压力差所造成的，故：L KP ZZP－Z＝P－P

－Z读 m n m n式中：Pm——测点mPn——测点n的空气确定静压，毫米水柱Z——两测点的高差，mρ——胶皮管中的空气密度，kg/m3

测定时，假设胶皮管中空气的温度和巷道中空气的温度全都，即ZZ，由此可得：

，那么L

－Z读 m n m n依据伯诺里方程式，测点mnh

Z

Z

2 2

v22g阻mn m n

m m n n m nv2 v2 ＝PPZ2g 2gm n m n比照上述两式可知，只要，则v2 v2 h L K2g 2g阻mn 读 m n式中：L读——压差计读数，毫米水柱K——压差计校正系数vm,vn——两测点上的平均风速，m/sρm，ρn——两测点上的空气密度，kg/m3上式就是用皮托管和压差计测定通风阻力计算式，所以还要用风表测定两点的平均风速，同时测量巷道的气压、温度、湿度，以计算空气密度。具体测定的做法时,从第一个测点开头，在前后两测点处各设置一个静压管(或皮托管)，在后测点的下风侧6—8m处安设压差计，将压差计调整水平并调零，长胶皮管的一端接m点的静压管(或皮托管的静压端)，另一端接在压差计的“+”接收上-短胶皮管一端接n点的静压管，另一端接在压差计的“－”接收上，此时待压差计液面稳定后可读数。假设液面波动，可连续读几个数求平均值。在测定压差的同时，其他小组应进展风速、大气条件和巷道几何参数的测量。2.气压计法气压计法是用恒温气压计或周密气压计测定两点间确实定静压差，再加上两测点的位压差、速压差以计算通风阻力。A、恒温气压计法：定基点：将装好冰块并经过校正的恒温气压计2油柱吹到肯定高度，同时关闭开关，待油柱稳定后，同时读取两台仪器的油柱高度h ，h值(测1 测1)作为基点读数，并计下读数的时间。5读一次油柱高度值并作好记录，另一台提至其次测点，待油柱稳定后读一个油柱值并记录读数时间，假设地面大气压和通风状况都没有发生变化，这两点的读数差经校正，就是两测点间确实定静压差，即：Kh －h 1 2 测2 式中：P1--第一点确实定静压，毫米水柱，P2——其次点确实定静压，毫米水柱，测h1——第一点恒温气压计读数值，毫米油柱；测测h 2——其次点恒温气压计读数值，毫米油柱，测K——恒温气压计的校正系数。假设大气压发生变化，井下任一点确实定静压也随之发生变化，这就必需依据基点设置的恒温气压计读数对两测点确实定静压进展校正，即，－h h 1 2 测2 测1 测1 测2K——地面恒温气压计校正系数h h测1——读取测1时，校正用恒温气压计的读数测2h测2测2——读取

h 时，校正用恒温气压计的读数其余符号同前。上式经过两测点的速压校正、位压校正后得到两测点间的通风阻力，即：h

v2

v2Kh －h K h

ZZ

2 阻1－2

测2

测1

1 2

2g

2g 2式中：Z1,Z2——分别为两测点的标高，m12均——测点间空气的平均密度，kg/m3V1,V2——分别为两测点的平均风速，m/s12——分别为两测点的空气密度，kg/m3其余符号同前。B、周密气压计法用周密气压计法测算通风阻力，也是气压计法中的一种方法。其原理与恒温气KYIKYI气压计示意图：该仪器的原理是利用真空膜合由于气压变化产生的位移带动差动变压器铁芯移动，其输出电压随着变化的道理，实现对气压的测定。整机为矿用本质安全型电路。仪器的操作方法a、气压差显示：将仪器电源开关⑥拔至“开调零电位计不动，当气压发生变化时，仪器即可以毫米水柱为单位显示出大气压力的瞬间变化值。b、气压值显示：将仪器电源开关⑥拨至“开调整“调零”电位计⑦，使仪器显示为零，此时将转换开关⑧拨到“气压”档，仪950调试标定方法a、压差灵敏度校正：将仪器电源开关⑥拨至“开档，调整仪器“调零”电位计⑦，使仪器显示为负值，此时将一标准压力200mmH2O送至“气压咀”④，仪器应显示200，如显示值与外加压力值有误差时，即调整压差灵敏度调整电位计①，使仪器显示为200(显示值＝原负值+200)。b调整仪器“调零”电位计，使仪器显示为零，此时将转换开关⑧拨至“气压’档，仪器显示的读数与950毫巴基准气压值相加，即为当地当时大气压力值。如与标准水银气压计读数差值超过仪器的精度指标，(压差显示准确度：士(0.3mmH2O+1％×读数)，气压显示准确度：1000.5零点调整电位计②即可。c、气压灵敏度校正：将仪器电源开关⑥拨至“开档，调整仪器“调零”电位计⑦使仪器显示为零，又将转换开关⑧拨至“气压”挡，此时仪器的气压显示值记为Pl，再将转换开关⑧拨至“压差”档，调整“调零”电位计⑦，使仪器显示为158毫米水柱，再将转换开关⑧拨至“气压”档，此时仪器气压显示值记为P2，计算P2－Pl15位计③。阻力测定方法使用KYl型矿用徽气压计测定通风系统阻力及分布，可分三个步骤进展。①按通风系统拟定测定路线，进展实地调查，布置测点，并从地测图上查出各测点标高。②通风系统实测。⑧依据实际测量数据，进展数据整理，计算各测点间的各区段通风阻力值。在井下用微气压计实际测定，大致可分为两种方法，即同时法与基点法，下面分别介绍：同时法：将两台气压计带入井下，在同一地点读取气压计的读数，确定读数系统差，然AB度，依次序测完通风系统内选定的线路，将数据列入表内，出井后进展数据处理。两点间的大气压力差为：PP P P A B A读

A B ，毫巴。，B式中：P P读——测点A与B，BPP——两台气压计在同一地点同一时刻的读数，毫巴A BA B——在测点A与测点BPP P A B A读

A B mmH2O依据上式，两点间的全压差为：h P

v2v2BH AA BB全 A读 B读 A B 2

2g mmH2O两台气压计读数差校正，高程差校正和动压差等项。 A,B——分别为A、Bkg/m3VA,VB——分别为A、B两测点的平均风速，m/sg——9.8lm／s2基点法这种方法只需带一台气压计到井下，测定者顺着测定路线在各测点读取气压计读数，并测取温度与风速。由于各测点不能同一时刻测定，而地表大气压力又是时压力的变化，并随时记录仪器的读数。在井下巡回测定者，应准确登记读取气压计读数的时刻，并列入表内，最终到井上进展数据处理。两点间的大气压力差为：PPP P A B 读 AB 10.2P P PPmmHOA读 B读 A B 2PP——分别为测定A、BA BAPP——基点大气压力变动校正，毫巴A因此两点间的全压差为：

AA

v2v2BBh 全

P PA读 B读

PP A B

2 H

AA BB2g2从上式看出：用基点法测定全压差时，数据处理包括两测点的气压计读数差、基点大气压力变化校正、高程差校正与动压差等项。静压差及全压差为正值时，风向与巡回方向一样，为负值时，巡回方向相反。同时法是在同一时刻测定某一区间两端的气压不需要校正大气压力的变动。通风系统的某些变动对其影响较小。基点法是在