***煤礦通風係統分析

　　***煤礦通風係統分析

　　河南理工大學

　　安全科學與工程學院

　　指導老師:***

　　學生:***

　　***煤礦通風係統分析

　　摘要：合理地進行礦井通風係統分析，對礦井災害的預測預報及其控製，對礦井的安全生產及通風係統的科學管理，降低煤礦安全事故發生率具有重要的意義。本文對***煤礦通風係統進行分析，從進行礦井通風阻力測定所得數據的基礎上，分析了通風阻力分布狀況、網絡複雜程度、有效風量率、內部漏風率、外部漏風率和對各用風地點的風量、風速、溫度進行驗證和分析。從而為後緒的礦井通風係統優化提供原始的基礎數據和資料。

　　關鍵詞：通風係統 阻力測定 分析

　　前 言

　　在我國的能源結構中,煤炭做為基礎性能源占有特別重要的地位,占總能源消耗的73.4%,是我國工業可持續發展的重要保障。礦井通風係統是礦井生產係統的重要組成部分。隨著對煤炭需求的增加, 煤炭工業的不斷發展，礦井生產能力越來越大，開采深度和廣度不斷加大，開采的地質條件也更加複雜，礦井通風對礦井的生產與安全起著越來越大的影響。煤礦生產的安全事故發生率也居高不下。大型、特大型災難不斷發生，不但給國家帶來巨大的損失，同時對煤礦職工的生命安全也帶來了巨大的損失與威脅。剖析國內近幾年來煤礦重大災害事故發生和擴大的原因，無不與礦井通風係統有著密切的關係。建立一個能滿足礦井日常需風要求，保證風向穩定、風質合格、經濟合理，並且有較強抗災能力的礦井通風係統是至關重要的。因此，合理地進行礦井通風係統分析，對礦井災害的預測預報及其控製，對礦井的安全生產及通風係統的科學管理，降低煤礦安全事故發生率，搞好礦井通風係統分析工作是一項具有非常重要的意義而又急待解決的工作。

　　良好的礦井通風係統的標誌是各礦井主要通風機裝置運行狀態良好;通風井巷聯結形式合理;通風網絡內部實際最優化調節。許多礦井的通風係統由於在安全、技術、經濟方麵存在著不合理現象，從而導致煤礦經濟效益的嚴重滑坡，有的甚至難以維持礦井的正常生產。產生這些不合理現象的原因可能是由設計不當引起，或是因通風技術管理不當、生產布局的發展變化、設備老化或是主要通風機通風能力與井巷通過能力不匹配等造成。而實踐證明：無論是哪方麵原因引起的礦井通風係統不合理，隻要及時的對礦井通風係統進行合理分析從而進行改造、優化調整，相應的通風係統就會大大改善，從而有利於安全生產。

　　第一章 基本概況

　　1.1礦井位置與交通

　　新登煤礦是***企業(集團)有限公司的骨幹企業，位於登封市東南15公裏處的陽城經濟工業區，許洛公路從井田北部穿過，地理位置優越，交通十分便利，其井田東西寬2.5-3.0km，南北長3.1km，井田麵積約8km2。

　　1.2礦井概況

　　井田以低山丘陵地貌為主，衝溝發育，南高北低，地表有兩條季節性河流，對井田開采無影響。礦井地質構造簡單，基本為單斜構造，地層走向北東10o～20 o，傾向280 o～290 o，傾角6o～15 o。全礦井湧水量為240m3/h。近年來測出的瓦斯湧出量為7.27m3/min，屬低沼礦井。煤塵有爆炸危險性，自然發火期為12個月。根據鑽孔測溫資料，本井田地溫梯度0.35—1.67℃/100m，平均1.04℃/100m，屬地溫正常區。

　　礦井通風方式為中央邊界式，副(主)斜井、六井進風，新風井回風。采區內采用付巷進風，機巷回風，工作麵采用“U”型通風，付巷進風，機巷回風，掘進工作麵采用壓入式通風。目前井下布置有兩個回采工作麵，分別是：31051綜采工作麵、21051炮采工作麵，共布置有7個掘進工作麵。新風井裝備BDK60-6-№18軸流式風機(Ⅰ#、Ⅱ#)兩台，風機配用電機功率均為160kw。

　　第二章 礦井通風阻力測定

　　2.1阻力測定的目的

　　1.了解通風係統中阻力分布情況，以便降阻增風;

　　2.提供實際的井巷摩擦阻力係數和風值，為通風設計、網絡解算、通風係統改造提供可靠的基礎資料;

　　3.為調節風壓法控製火災提供必須的基礎資料，使這一方法的應用更合理、有效;

　　4.為擬定發生事故時的風流控製方法提供必要的基礎參數;

　　5.為礦井通風自動化及礦井通風係統優化提供原始數據等等。

　　2.2測定前的組織與準備工作

　　2.2.1測定前的計劃與組織

　　1.測試日期,時間及詳細的日程安排;

　　2.測試方法選擇及技術圖件與儀表的準備;

　　3.測試路線及範圍;

　　4.數據測試及整理方法;

　　5.組織領導,參加人員的職責與分工;

　　6.相關部門的配合工作

　　2.2.2技術圖件的準備

　　1.礦井開拓,開采工程平麵圖.圖紙必須清晰,準備地反映礦井生產的現實情況;

　　2.通風係統圖.通風係統圖是在礦井開拓,開采工程平麵圖的基礎上繪製的.要確切地標明進,回風路線及風流方向,新風與乏風要明確地分開;用風地點,火災位置和主要漏風通道要標明;井上下各種通風設施和設備的位置要用專門符號標出.實用的通風係統圖通常用單線條來代替開拓,開采工程平麵圖上的實際巷道;

　　3.通風網路圖.通風網路圖是在通風係統圖的基礎上適當簡化繪製而成,以單線條清楚地反映各分支巷道之間的聯接關係和結構形式,它是風網計算與網路分析的基礎.圖中要標明風流方向,用風地點及主要漏風通道.在繪製網路圖時要力求簡明,盡量減少風路(線條)交叉和跨越;圖麵上進風井要放在整體圖件的下方,回風井放置於上方,回采工作麵居中並用符號標明.在通風係統圖和網路圖上巷道的相交點均應以相對應的數字標明.

　　4.在有條件情況下,可繪製通風係統立體示意圖;

　　5.在用氣壓計法測試時,還需繪製巷道頂(底)板標高點分布圖.

　　2.3測定路線選擇

　　礦井通風係統的通風阻力測試,應選擇風量最大,路線最長,可以包括較多測試內容、且人員和儀器易於通過的幹線,作為主測路線。然後再選擇1～2個地段或分支路線，作為輔助性測量和校核測試結果用。根據測試任務，結合全礦井的特點，先在通風係統圖上大致確定測量地段、路線和測點。確定路線和測點時，應考慮有可能在一個作業班的時間內測試完畢。

　　測試路線選定後，應進行實地考察，考察的主要內容有：通風係統有無變化重要漏風地段是否遺漏測定路線上有無局部通風機調節風門風橋和其它障礙物測試位置是否滿足要求等。然後，根據考察的結果，對原定的測試路線和測定進行補充和修改，並標注在通風係統圖和網路圖上。

　　2.4測點布置及測點布置原則

　　1.全部測定連接後能夠完全控製所需測試的範圍或風路;

　　2.較長的巷道兩端應布置測點;

　　3.根據具體情況兩測點間可跨越一組或部分並聯風網;

　　4.測點應盡可能避免靠近井筒和主要風門，以減小井筒提升和風門開啟的影響;

　　5.對於巷道長度較短，連接比較複雜的局部地點為了減少測點數目及保證測試精度，應細致考慮該局部風網的阻力分布狀況，宜在阻力分布中心布置測點;

　　6.主要漏風地點應布置測點;

　　7.測試內容包括通風阻力係數時,在風流分支,彙合,轉彎,擴大或縮小等局部阻力物前應布置測點,且與局部阻力物的距離不得小於巷道寬度的3倍;在局部阻力物後方布置的測點,不得小於巷寬的8—12倍;

　　8.測點間的壓差應為10—20pa以上為宜;

　　9.用氣壓計測定通風阻力時,測點位置應有準確的標高;

　　10.對於巷道長度較短,連接比較複雜的局部地點為了減少測點數目及保證測試精度,應細致考慮該局部風網的阻力分布狀況,宜在阻力分布中心布置測點;

　　11.兩測點間跨越並聯巷道時，應分別測取各並聯巷道的風量，以便計算風阻值和校核風量;

　　12.測點確定後，應沿風流方向依次編號，並在井下測點位置標寫醒目的編號，編號應與有關圖紙上的相應編號一致。

　　根據新登礦通風係統的具體情況，選擇了兩條測定路線為 主測路線Ⅰ：副斜井→暗副斜井→+90南翼軌道巷→三水平下山副巷→31051付巷→31051工作麵→31051機巷→三水平下山機巷→+90南翼機巷→+90總回風石門→新回風井。

　　主測路線Ⅱ：副斜井→暗副斜井→+90南翼軌道巷→南翼索車巷→南付巷→第十三聯巷→南翼機巷→+90七部頭→總回風石門→新回風井。

　　具體測點見附圖一：新登煤礦通風係統圖。

　　2.4儀器儀表與測定方法

　　2.4.1儀器儀表

　　①精密氣壓計：

　　測量範圍83.6～114kPa，最小分度值25Pa;

　　②通風幹濕溫度計：

　　測量範圍-25～+50℃，最小分度值0.2℃;

　　③低速風速表：

　　測量範圍0.2～5m/s，啟動風速≤0.2m/s;

　　④中速風速表：

　　測量範圍0.4～10m/s，啟動風速≤0.4m/s;

　　⑤高速風速表：

　　葉輪：測量範圍0.8～25m/s，啟動風速≤0.5m/s;

　　杯式：測量範圍1.0～30m/s，啟動風速≤0.8m/s;

　　⑥秒表：

　　最小分度值1s;

　　⑦鋼卷尺：

　　2m鋼卷尺：測量範圍0～2m，最小分度值1.0mm;

　　30m鋼卷尺：測量範圍0～30m，最小分度值1.0mm;

　　⑧普通型空盒氣壓計：

　　測量範圍80～107kPa(相當於600～800mmHg)，最小分度值50Pa;

　　⑨傾斜壓差計：

　　測量範圍0～3000Pa，最小分度值10Pa;

　　⑩橡膠管(或塑膠管)：

　　內徑4～5mm;

　　橡膠管接頭：

　　內徑3～4mm，外徑5～6mm，長度50～80mm。

　　本次測定采用氣壓計法中的兩點同時測定法。所用的儀器儀表有：

　　BJ-1型精密氣壓計 3台

　　DHM-2型通風幹濕球溫度計 2台

　　風表(高、中、低速) 3塊

　　秒表 2塊

　　皮尺 2個

　　2.4.2測定方法

　　2.4.2.1壓差計法

　　①風壓測量：

　　從測點1開始，在測點1、2兩處各設置一個皮托管，一般在測點2的下風側6～8m處安設壓差計。皮托管應設置在風流穩定的地點，正對風流。壓差計應靠近巷道壁安設平穩，調零或記下初讀數。橡膠管要防止折疊和被水、汙物等堵塞，待橡膠管內的空氣溫度等於巷道內的空氣溫度後，將兩個橡膠管安在壓差計上，待壓差計液麵穩定後讀數。測點1、2測完後，壓差計可以不動，進行測點2、3間的測量。依次按測點的順序進行測量，直至全路線測完為止。

　　②風速測量

　　用風速表測量風速，需測量三次，取其平均風速值。

　　③大氣物理參數測量

　　用空盒氣壓計測量大氣壓力;用通風幹濕溫度計測量空氣的幹球溫度和濕球溫度。

　　④巷道斷麵積和周長參數測量

　　按測點的巷道斷麵形狀，用鋼卷尺進行測量。

　　⑤測點間距測量

　　用鋼卷尺測量兩測點間的距離。

　　2.4.2.2氣壓法法

　　①風壓測量

　　逐點測量法：在井口或井底車場調好兩台精密氣壓計(Ⅰ、Ⅱ)，並記錄初讀數。儀器Ⅰ留在原地監視大氣壓力變化，每隔10～15min記錄一次讀數，儀器Ⅱ按測點順序分別測出各測點風流的絕對靜壓。

　　雙測點同時測定法：在測點Ⅰ處，調好兩台精密氣壓計(Ⅰ、Ⅱ)，並記錄初讀數。然後儀器Ⅰ留在原處不動，儀器Ⅱ放置在測點2，在約定時間內兩台儀器同時讀數。再把儀器Ⅰ移到測點2，同時讀數，儀器Ⅰ不動，將儀器Ⅱ移到測點3，再在約定時間內兩台儀器同時讀數。如此前進直至測完。

　　②風速測量、大氣物理參數測量、巷道斷麵積和周長參數測量、測點間距測量同壓差計測量法。

　　本次測定采用氣壓計法中的兩點同時測定法。

　　2.5測定數據的整理與計算

　　2.5.1基本參數計算

　　2.5.1.1空氣密度計算

　　空氣密度按下式計算：

　　式中：ρ——空氣密度，kg/m3;

　　Po——測點的大氣壓力，Pa;

　　ψ——空氣相對濕度，%;

　　Psh——測點溫度為t℃時，空氣的絕對飽和水蒸汽壓力，Pa;

　　t——空氣溫度℃。

　　計算結果見表2-1 空氣密度測算表

　　表2-1 空氣密度測算表

　　測點 原始記錄 Δt

　　(℃) Ф

　　(%) Psat

　　(Pa) ρ

　　(kg/m3)

　　td (℃) tw (℃) P(Pa)

　　1 1.0 0.0 99060 1.0 83.0 657 1.2563

　　2 6.4 5.7 100253 0.7 90.5 935 1.2455

　　3 12.2 9.6 100853 2.6 71.8 1420 1.2267

　　4 12.8 11.0 100846 1.8 81.0 1479 1.2232

　　5 12.8 11.8 100769 1.0 89.0 1479 1.2217

　　6 13.3 13.0 101208 0.3 97.0 1528 1.2241

　　7 16.2 15.2 101235 1.0 90.0 1838 1.2114

　　8 23 22.6 101349 0.4 96.0 2196 1.1991

　　9 19.4 19.2 101430 0.2 98.1 2252 1.1980

　　10 18.9 18.8 101541 0.1 99.0 2182 1.2016

　　11 20.2 18.9 100492 1.3 88.6 2366 1.1841

　　12 19.8 18.5 100288 1.3 88.6 2309 1.1835

　　13 19.6 18.6 100208 1.0 91.0 2281 1.1832

　　15 18.8 18.7 99302 0.1 99.0 2169 1.1753

　　16 18.7 18.6 98811 0.1 99.0 2156 1.1699

　　17 18.6 18.6 98627 0.0 100.0 2142 1.1681

　　18 19.2 19.2 98133 0.0 100.0 2224 1.1595

　　19 19.2 19.2 97997 0.0 100.0 2224 1.1578

　　20 15.1 14.6 101488 0.5 95.0 1714 1.2192

　　21 15.4 14.1 101714 1.3 87.0 1748 1.2212

　　22 16.8 15.8 101971 1.0 90.0 1913 1.2174

　　23 18.0 17.5 101972 0.5 95.0 2062 1.2114

　　24 8.6 8.0 100835 0.6 92.8 1117 1.2420

　　25 6.3 5.1 97814 1.2 83.7 955 1.2157

　　26 17.6 17.2 100599 0.4 96.0 2012 1.1967

　　27 17.3 17.0 100498 0.3 97.0 1974 1.1968

　　28 13.0 11.0 100676 2.0 79.0 1497 1.2203

　　30 13.7 13.0 100344 0.7 93.0 1568 1.2121

　　31 14.2 13.8 100223 0.4 96.0 1619 1.2080

　　32 14.8 14.4 100198 0.4 96.0 1682 1.2049

　　33 15.4 15.0 100676 0.4 96.0 1748 1.2079

　　34 15.2 14.8 100281 0.4 96 1726 1.2041

　　36 16.2 15.9 100555 0.3 97 1838 1.2026

　　37 16.8 16.4 100194 0.4 96 1913 1.1956

　　39 17.0 16.6 100188 0.4 96 1937 1.1946

　　40 16.0 15.8 100339 0.2 98 1814 1.2009

　　42 18.4 18.2 100165 0.2 98 2116 1.1876

　　43 18.8 18.6 99996 0.2 98 2169 1.1837

　　44 19.2 18.8 99939 0.4 96 2224 1.1814

　　45 18.8 18.8 100082 0.0 100 2169 1.1845

　　47 20.1 20.1 100538 0.0 100 2352 1.1839

　　48 19.4 19.2 99045 0.2 98.1 2252 1.1696

　　49 19.3 19.0 98583 0.3 97 2238 1.1647

　　2.5.1.2巷道斷麵積和周長計算

　　梯形：

　　S = H×B

　　U = 4.16

　　半圓拱：

　　三心拱：

　　式中： S ——井巷斷麵積，m2;

　　B ——巷道寬度(梯形為平均寬，即上底加下底除以2)，m;

　　H ——巷道高度，m;

　　U ——巷道周長，m。

　　計算結果見表2-2測點斷麵尺寸測算表

　　附表2-2 測點斷麵尺寸測算表

　　測點 斷麵

　　形狀 支護

　　形式 寬度

　　B(m) 高度

　　H(m) 麵積(m2) 周長

　　U(m)

　　計斷 實斷

　　1 半圓拱 砌镟 3.50 3.00 9.15 8.70 11.62

　　2″ 三心拱 砌镟 3.35 2.90 8.48 8.00 12.11

　　2″′ 半圓拱 砌镟 3.50 2.90 8.80 7.60 11.39

　　2″″ 半圓拱 砌镟 3.15 3.00 8.36 7.50 11.10

　　2″″′ 半圓拱 砌镟 3.50 3.20 9.85 8.10 12.05

　　4″″ 半圓拱 錨噴 3.10 2.65 7.16 6.16 10.27

　　5″′ 半圓拱 砌镟 3.40 2.85 8.42 7.50 11.14

　　6′ 梯形 工字鋼 3.40 2.26 7.68 7.10 11.53

　　6″ 梯形 工字鋼 3.10 2.60 8.06 7.60 11.81

　　11′ 半圓拱 砌镟 4.50 3.50 13.52 12.30 14.12

　　9″ 梯形 工字鋼 3.20 2.80 8.96 7.60 11.49

　　22′ 半圓拱 砌镟 3.55 3.00 9.26 8.20 11.69

　　23′ 半圓拱 砌镟 4.65 3.70 14.83 13.60 14.79

　　23″ 半圓拱 錨噴 3.80 3.20 10.57 9.20 12.49

　　5′ 半圓拱 砌镟 3.20 2.60 7.19 6.80 10.30

　　5″ 半圓拱 砌镟 2.90 2.60 6.61 6.20 9.88

　　13″′ 梯形 工字鋼 3.20 2.30 7.36 6.90 11.29

　　24″′ 半圓拱 砌镟 3.60 3.00 9.37 8.80 11.76

　　25″ 梯形 工字鋼 3.15 2.40 7.56 7.10 11.44

　　25′ 梯形 工字鋼 3.00 1.95 5.85 5.00 10.06

　　28″ 梯形 工字鋼 3.30 2.10 6.93 6.50 10.95

　　29″ 梯形 工字鋼 3.45 2.60 8.97 8.50 12.46

　　30′ 梯形 工字鋼 2.97 2.65 7.87 7.40 11.67

　　30″′ 梯形 工字鋼 2.65 2.15 5.70 5.29 9.93

　　30″″ 梯形 工字鋼 2.85 2.35 6.70 6.50 10.77

　　31′ 梯形 工字鋼 2.67 2.00 5.34 4.94 9.61

　　31″ 梯形 工字鋼 2.62 1.80 4.72 4.30 9.03

　　49″ 梯形 工字鋼 2.97 2.20 6.53 6.10 10.63

　　17′ 梯形 工字鋼 2.85 2.00 5.70 4.60 9.93

　　17″ 梯形 工字鋼 3.07 2.20 6.75 6.30 10.81

　　49′ 梯形 工字鋼 2.80 2.00 5.60 4.60 9.84

　　22″ 梯形 工字鋼 3.05 2.30 7.02 6.40 11.02

　　33″ 梯形 工字鋼 2.77 2.20 6.09 5.50 10.27

　　34′ 梯形 工字鋼 3.00 2.40 7.20 6.70 11.16

　　34″ 梯形 工字鋼 3.20 2.40 7.68 7.00 11.53

　　35″ 梯形 工字鋼 2.95 2.60 7.67 7.20 11.52

　　36′ 梯形 工字鋼 2.85 2.40 6.84 6.40 10.88

　　37′ 梯形 工字鋼 2.85 2.20 6.27 5.80 10.42

　　38 梯形 工字鋼 2.90 2.50 7.25 6.30 11.20

　　38′ 梯形 工字鋼 2.85 2.35 6.70 5.90 10.77

　　38″ 梯形 工字鋼 2.75 2.40 6.60 5.20 10.69

　　39′ 梯形 工字鋼 2.65 2.00 5.30 4.90 9.58

　　39″ 梯形 工字鋼 2.80 2.00 5.60 5.20 9.84

　　39″′ 梯形 工字鋼 2.90 2.15 6.24 5.80 10.39

　　40′ 梯形 工字鋼 3.05 2.10 6.41 5.70 10.53

　　40″ 梯形 工字鋼 2.90 2.40 6.96 6.50 10.97

　　33′ 半圓拱 砌镟 3.65 2.80 8.75 8.30 11.36

　　擴散器 方形 2.00 2.00 4.00 3.50 8.00

　　2.5.1.3平均風速計算

　　每測點取三次實際風速值的算術平均值。

　　風表校正公式：

　　V真 = aV表 + b 式中： V真——表測風速，m/s;

　　V表——表讀數，m/s;

　　a，b——常數。

　　實際采用風表型號及校正公式分別為：

　　A V真= 1.03 V表+9.42 m/s

　　B V真=0.414V表+7.46 m/s

　　C V真=1.003V表+18.66 m/s

　　井巷實際風速：

　　V實 = k·V真

　　式中： V實——實際風速，m/s;

　　V真 ——表測風速，m/s;

　　K ——測風方法校正係數;

　　式中：S ——實測斷麵，m2;

　　c ——常數，正常取0.4，巷中有皮帶時取0.8。

　　井巷風量：

　　Q = V實·S

　　式中：Q ——井巷風量，m3/s;

　　V實，S ——同上。

　　計算結果見表附表2-4風速風量測算表

　　附表2-4 風速風量測算表

　　測點 麵積(m2) 表速(m/min) V真

　　(m/s) 風量

　　Q(m3/s) 表號

　　計斷 實斷 V1 V2 V3 V均

　　1 9.15 8.70 228 231 230 230 4.10 35.67 A

　　2″ 8.48 8.00 86 84 88 86 1.63 13.07 A

　　2″′ 8.80 7.60 62 61 61 61 1.20 9.12 A

　　2″″ 8.36 7.50 205 207 206 206 3.68 27.63 A

　　2″″′ 9.85 8.10 100 102 105 102 1.92 15.53 A

　　4″″ 7.16 6.16 123 122 129 125 2.30 14.15 A

　　5″′ 8.42 7.50 117 117 116 117 2.16 16.20 A

　　6′ 7.68 7.10 71 71 71 71 1.38 9.77 A

　　6″ 8.06 7.60 53 53 55 54 1.08 8.19 A

　　11′ 13.52 12.30 66 66 67 66 1.30 15.94 A

　　9″ 8.96 7.60 63 62 63 63 1.23 9.37 A

　　22′ 9.26 8.20 42 44 46 44 0.91 7.48 A

　　23′ 14.83 13.60 58 59 60 59 0.53 7.23 B

　　23″ 10.57 9.20 55 57 62 58 0.52 4.83 B

　　5′ 7.19 6.80 291 287 295 291 5.15 35.04 A

　　5″ 6.61 6.20 281 284 283 283 5.01 31.06 A

　　13″′ 7.36 6.90 33 31 33 32 0.71 4.91 A

　　24″′ 9.37 8.80 71 74 76 74 1.42 12.51 A

　　25″ 7.56 7.10 126 125 127 126 2.32 16.47 A

　　25′ 5.85 5.00 185 189 194 189 3.41 17.04 A

　　28″ 6.93 6.50 244 246 243 244 4.35 28.28 A

　　29″ 8.97 8.50 180 183 181 181 3.27 27.79 A

　　30′ 7.87 7.40 210 216 211 212 3.80 28.14 A

　　30″′ 5.70 5.29 273 280 279 277 4.92 26.02 A

　　30″″ 6.70 6.50 83 84 85 84 1.60 10.39 A

　　31′ 5.34 4.94 102 103 106 104 1.94 9.57 A

　　31″ 4.72 4.30 119 124 123 122 2.25 9.68 A

　　49″ 6.53 6.10 295 300 298 298 5.27 32.13 A

　　17′ 5.70 4.60 425 420 420 422 7.40 34.02 A

　　17″ 6.75 6.30 298 298 297 298 5.27 33.18 A

　　49′ 5.60 4.60 304 304 307 305 5.39 24.81 A

　　22″ 7.02 6.40 165 160 160 162 1.24 7.93 B

　　33″ 6.09 5.50 180 180 182 181 1.37 7.54 B

　　34′ 7.20 6.70 195 194 196 195 3.50 23.48 A

　　34″ 7.68 7.00 179 181 180 180 3.25 22.73 A

　　35″ 7.67 7.20 185 180 178 181 3.26 23.50 A

　　36′ 6.84 6.40 211 210 206 209 3.74 23.97 A

　　37′ 6.27 5.80 238 238 239 238 4.25 24.64 A

　　38 7.25 6.30 210 211 210 210 3.77 23.74 A

　　38′ 6.70 5.90 230 225 223 226 4.04 23.82 A

　　38″ 6.60 5.20 225 228 228 227 4.05 21.08 A

　　39′ 5.30 4.90 205 208 208 207 3.71 18.18 A

　　39″ 5.60 5.20 150 151 152 151 2.75 14.30 A

　　39″′ 6.24 5.80 127 125 127 126 2.33 13.49 A

　　40′ 6.41 5.70 38 39 40 39 0.83 4.71 A

　　40″ 6.96 6.50 74 76 76 75 0.64 4.19 B

　　33′ 8.75 8.30 260 265 270 265 1.95 16.21 B

　　擴散器 4.00 3.50 1140 1125 1115 1127 19.15 67.01 C

　　2.5.1.4. 測段位壓差及礦井自然風壓計算

　　測段A-B的位壓差計算：

　　ΔhZ

　　式中：ΔhZ ——兩測點的位壓差，Pa ;

　　——兩測點的標高，m ;

　　——兩測點的空氣密度，kg/m3 ;

　　g ——重力加速度，取9.8m/s2。

　　礦井自然風壓計算：

　　HN == = ∑(ΔhZ)

　　式中： HN ——礦井自然風壓，Pa ;

　　ΔhZ ——兩測點的位壓差。

　　計算結果見表2-5 礦井各段位壓與自然風壓測算表

　　表2-5 礦井各段位壓與自然風壓測算表

　　測定段

　　A-B ZA

　　(m) ZB

　　(m) 高 差

　　(m) ρA

　　(kg/m3) ρB

　　(kg/m3) 位壓差

　　ΔhZ(Pa) 備 注

　　1-2 264.889 157.760 107.13 1.2563 1.2455 1314.58 1.2509

　　2-3 157.760 95.115 62.65 1.2455 1.2267 759.62 1.2361

　　3-4 95.115 93.365 1.75 1.2267 1.2232 21.03 1.2249

　　4-5 93.365 94.240 -0.88 1.2232 1.2217 -10.49 1.2224

　　5-6 94.240 55.162 39.08 1.2217 1.2241 468.81 1.2229

　　6-7 55.162 48.439 6.72 1.2241 1.2114 80.32 1.2178

　　7-8 48.439 32.243 16.20 1.2114 1.1991 191.50 1.2053

　　8-9 32.243 29.397 2.85 1.1991 1.1980 33.46 1.1986

　　9-10 29.397 18.417 10.98 1.1980 1.2016 129.23 1.1998

　　10-11 18.417 95.210 -76.79 1.2016 1.1841 -898.61 1.1928

　　11-12 95.210 96.906 -1.70 1.1841 1.1835 -19.70 1.1838

　　12-13 96.906 98.364 -1.46 1.1835 1.1832 -16.93 1.1834

　　13-15 98.364 98.141 0.22 1.1832 1.1753 2.58 1.1793

　　15-16 98.141 110.854 -12.71 1.1753 1.1699 -146.25 1.1726

　　16-17 110.854 117.500 -6.65 1.1699 1.1681 -76.22 1.2105

　　17-18 117.500 138.720 -21.22 1.1681 1.1595 -242.26 1.1638

　　18-19 138.720 141.420 -2.70 1.1595 1.1578 -30.69 1.1586

　　19-51 141.420 388.250 -246.83 1.1578 1.1435 -2786.23 1.1507

　　51-1 388.250 264.889 123.36 1.2563 1.2563 1520.34 1.2563

　　2-25 157.976 146.958 11.02 1.2455 1.2157 133.01 1.2306

　　25-24 146.958 94.410 52.55 1.2157 1.2420 633.47 1.2289

　　24-4 94.410 93.365 1.05 1.2420 1.2232 12.64 1.2326

　　26-27 94.830 100.647 -5.82 1.1967 1.1968 -68.29 1.1968

　　27-11 100.647 95.210 5.44 1.1968 1.1841 63.49 1.1905

　　20-21 29.208 11.290 17.92 1.2192 1.2212 214.48 1.2202

　　21-22 11.290 -10.364 21.65 1.2212 1.2174 259.01 1.2193

　　23-10 -19.600 18.417 -38.02 1.2114 1.2016 -449.96 1.2065

　　5-28 94.000 97.913 -3.91 1.2217 1.2203 -46.87 1.2210

　　28-30 97.913 97.865 0.05 1.2203 1.2121 0.57 1.2162

　　30-31 97.865 108.864 -11.00 1.2121 1.2080 -130.56 1.2100

　　31-32 108.864 111.016 -2.15 1.2080 1.2049 -25.47 1.2065

　　32-33 111.016 69.009 42.01 1.2049 1.2079 497.16 1.2064

　　33-34 69.009 90.499 -21.49 1.2079 1.2041 -254.25 1.2060

　　34-35 90.499 63.118 27.38 1.2041 1.2037 323.37 1.2039

　　35-36 63.118 55.819 7.30 1.2037 1.2026 86.15 1.2032

　　36-37 55.819 82.000 -26.18 1.2026 1.1956 -307.97 1.1991

　　37-38 82.000 83.488 -1.49 1.1956 1.1950 -17.45 1.1953

　　38-39 83.488 77.131 6.36 1.1950 1.1946 74.51 1.1948

　　39-40 77.131 59.126 18.01 1.1946 1.2009 211.56 1.1977

　　40-41 59.126 42.989 16.14 1.2009 1.1930 189.48 1.1969

　　41-42 42.989 74.463 -31.47 1.1930 1.1876 -367.52 1.1903

　　42-43 74.463 84.509 -10.05 1.1876 1.1837 -116.85 1.1857

　　43-44 84.509 80.803 3.71 1.1837 1.1814 42.99 1.1825

　　44-45 80.803 55.810 24.99 1.1814 1.1845 290.04 1.1830

　　45-46 55.810 63.458 -7.65 1.1845 1.1841 -88.86 1.1843

　　46-47 63.458 102.371 -38.91 1.1841 1.1839 -451.97 1.1840

　　47-48 102.371 85.845 16.53 1.1839 1.1696 190.77 1.1767

　　48-49 85.845 117.039 -31.19 1.1696 1.1647 -357.16 1.1671

　　49-19 117.039 141.420 -24.38 1.1647 1.1578 -277.74 1.1612

　　17-49 117.500 117.039 0.46 1.1681 1.1647 5.27 1.1664

　　28-12 97.913 96.906 1.01 1.2203 1.1835 11.87 1.2019

　　2.5.1.5.動壓計算

　　動壓按下式計算：

　　式中：hd——測點的動壓，Pa。

　　計算結果見附表2-6測點動壓測算表

　　附表2-6 測點速壓測算表

　　測定段

　　A-B VA(m/s) VB(m/s) ρA

　　(kg/m3) ρB

　　(kg/m3) 速壓差

　　Δhv(Pa) 備 注

　　1-2 4.10 4.00 1.2563 1.2455 0.6 1.2509

　　2-3 4.00 3.68 1.2455 1.2267 1.7 1.2361

　　3-4 3.68 4.26 1.2267 1.2232 -2.8 1.2249

　　4-5 4.26 5.15 1.2232 1.2217 -5.1 1.2224

　　5-6 5.15 1.38 1.2217 1.2241 15.0 1.2229

　　6-7 1.38 1.65 1.2241 1.2114 -0.5 1.2178

　　7-8 1.65 2.00 1.2114 1.1991 -0.7 1.2053

　　8-9 2.00 1.23 1.1991 1.1980 1.5 1.1986

　　9-10 1.23 1.30 1.1980 1.2016 -0.1 1.1998

　　10-11 1.30 1.20 1.2016 1.1841 0.2 1.1928

　　11-12 3.10 3.60 1.1841 1.1835 -2.0 1.1838

　　12-13 3.60 5.30 1.1835 1.1832 -8.9 1.1834

　　13-15 5.30 5.40 1.1832 1.1753 -0.5 1.1793

　　15-16 5.40 6.70 1.1753 1.1699 -9.1 1.1726

　　16-17 6.70 4.50 1.1699 1.1681 14.4 1.2105

　　17-18 4.50 3.80 1.1681 1.1595 3.5 1.1638

　　18-19 3.80 7.50 1.1595 1.1578 -24.2 1.1586

　　19-51 7.50 11.90 1.1578 1.1435 -48.4 1.1507

　　51-1 1.2563 1.2563 0.0 1.2563

　　2-25 4.00 3.41 1.2455 1.2157 2.9 1.2306

　　25-24 3.41 3.41 1.2157 1.2420 -0.2 1.2289

　　24-4 3.41 3.41 1.2420 1.2232 0.1 1.2326

　　26-27 0.70 0.70 1.1967 1.1968 0.0 1.1968

　　27-11 0.70 1.10 1.1968 1.1841 -0.4 1.1905

　　20-21 1.10 0.91 1.2192 1.2212 0.2 1.2202

　　21-22 0.91 0.91 1.2212 1.2174 0.0 1.2193

　　23-10 0.91 1.30 1.2114 1.2016 -0.5 1.2065

　　5-28 5.15 4.35 1.2217 1.2203 4.7 1.2210

　　28-30 4.35 4.90 1.2203 1.2121 -3.0 1.2162

　　30-31 1.60 1.94 1.2121 1.2080 -0.7 1.2100

　　31-32 1.94 1.37 1.2080 1.2049 1.1 1.2065

　　32-33 1.37 1.37 1.2049 1.2079 0.0 1.2064

　　33-34 1.37 3.50 1.2079 1.2041 -6.2 1.2060

　　34-35 3.50 3.25 1.2041 1.2037 1.0 1.2039

　　35-36 3.25 3.26 1.2037 1.2026 0.0 1.2032

　　36-37 3.26 4.25 1.2026 1.1956 -4.4 1.1991

　　37-38 4.25 4.05 1.1956 1.1950 1.0 1.1953

　　38-39 4.05 3.71 1.1950 1.1946 1.6 1.1948

　　39-40 3.71 0.83 1.1946 1.2009 7.8 1.1977

　　40-41 0.83 2.10 1.2009 1.1930 -2.2 1.1969

　　41-42 2.10 3.15 1.1930 1.1876 -3.3 1.1903

　　42-43 3.15 3.50 1.1876 1.1837 -1.4 1.1857

　　43-44 3.50 4.10 1.1837 1.1814 -2.7 1.1825

　　44-45 4.10 4.30 1.1814 1.1845 -1.0 1.1830

　　45-46 4.30 4.50 1.1845 1.1841 -1.0 1.1843

　　46-47 4.50 4.70 1.1841 1.1839 -1.1 1.1840

　　47-48 4.70 4.90 1.1839 1.1696 -1.0 1.1767

　　48-49 4.90 4.40 1.1696 1.1647 2.8 1.1671

　　49-19 4.40 7.50 1.1647 1.1578 -21.3 1.1612

　　17-49 4.50 4.4 1.1681 1.1647 0.6 1.1664

　　28-12 4.35 4 1.2203 1.1835 2.1 1.2019

　　2.5.2通風阻力計算

　　2.5.2.1兩測點間通風阻力

　　壓差計法按式(4)計算：

　　式中：hxij——兩測點間的通風阻力，Pa;

　　hij——兩測點間的壓差值，Pa;

　　hdi——測點i的動壓值，Pa;

　　hdj——測點了的動壓值，Pa。

　　氣壓計法：

　　a.逐點測定法 按式(5)計算：

　　式中：——氣壓計(Ⅰ、Ⅱ)的校正係數;

　　、——氣壓計(1)在測點㈠的讀數，Pa;

　　、——測、時，氣壓計(Ⅱ)的讀數，Pa;

　　Zi、Zj——測點i、j的標高，m;

　　Pij——測點i、j空氣密度的平均值，kg/m3;

　　g——重加速度，m/s2。

　　b.雙測點同時測定法 按下式計算：

　　式中;hrij——兩測點間的通風阻力，Pa

　　、——氣壓計(Ⅱ)在測點i、j的讀數，Pa。

　　本次阻力測定采用兩點同時測定法：

　　兩測點A-B間的通風阻力h阻AB為：

　　h阻AB =ΔhS +ΔhZ +ΔhV

　　式中： h阻AB——兩測點A-B間的通風阻力，Pa;

　　ΔhS——兩測點A-B間的靜壓差，Pa;

　　ΔhS =PA- PB +

　　式中：PA，PB——A,B兩測點上兩台儀器的同時讀數值，Pa;

　　——兩台儀器的基準及變檔差值校正，Pa;

　　ΔhZ ——兩測點間的位壓差;Pa;

　　ΔhV——兩測點A,B間的動壓差，Pa;

　　式中：——兩測點的空氣密度，kg/m3 ;

　　vA , vB——A,B兩測點斷麵上的平均風速，m/s。

　　主測路線上的礦井通風總阻力為：

　　h阻測 =∑h阻AB 式中：h阻測——礦井通風總阻力，Pa。

　　計算結果見附表2-7精密氣壓計測壓數據表

　　附表2-7 精密氣壓計測壓數據表

　　時間 A儀器(後)12# B儀器(後)21# C儀器(前)71#

　　測點 讀數 備注 測點 讀數 備注 測點 讀數 備注

　　2006.12.29 10:00 P絕=99060Pa, 12# 1, 21# 1, 71# 6 0檔

　　10:00 1 1 對表 1 1 對表 1 6 對表

　　10:25 1 -6 2 1215 1 -93 主斜井

　　10:30 1 -12

　　10:35 1 -17 1 20 六井

　　10:50 2 1194 對表 2 1171 對表 2 1184 對表

　　11:05 2 1160 3 1821 3 1816

　　11:20 3 1794 3 1785

　　11:25 3 1781 4 1800

　　11:30 4 1787 5 1740 4 1784

　　11:35 5 1710 對表 5 1721 對表 5 1704 對表

　　11:40 5 1680 28 1579 28 1551

　　11:50 28 1587 12 1307 12 1296

　　11:55 13 1149 12 1300 12 1282

　　12:05 12 1229 11 1438 11 1404

　　12:15 5 1625 對表 5 1664 對表 5 1625 對表

　　12:20 5 1608 6 -882 0→-3000檔 6 -920 0→-3000檔

　　12:40 6 -953 0→-3000檔 7 -871 7 -901

　　12:50 7 -926 8 -770 8 -805

　　13:10 8 -812 9 -689 9 -762

　　13:15 8 -369 9 -741 10 -651

　　13:25 9 -364 20 -683 6 -1043

　　13:35 20 -740 21 -487 21 -507

　　13:40 21 -514 22 -205 22 -252

　　13:45 22 -257 對表 22 -227 對表 22 -259 對表

　　14:00 23 -256 10 -672 10 -705

　　14:05 50 -654

　　14:15 10 -672 11 -1754

　　14:50 5 -1592 對表 5 -1579 對表 5 -1590 對表

　　15:05 24 -1526 4 -1535 11 -1855

　　15:10 26 -1762 27 -1883 11 -1852

　　15:40 24 -1550 25 801 -3000→0檔 25 1025 -3000→0檔

　　15:55 25 760 -3000→0檔 2 672 2 896

　　2006.12.30 8:05 P絕=98800Pa, 12# 3, 21# 1, 71# -4 0檔

　　8:05 1 3 1 1 1 -4

　　8:37 28 1770 對表 28 1779 對表 28 1751 對表

　　8:55 30 1544 30 1557 28 1757

　　9:00 15 502 15 518 13 1305

　　9:25 31 1423 31 1452 30 1577

　　9:30 16 11 16 38 15 510

　　9:35 16 17 17 -146

　　9:46 31 1439 對表 31 1486 對表 31 1429 對表

　　9:53 32 1414 32 1447 31 1446

　　10:00 32 1407 33 1925 31 1438

　　10:25 34 1513 34 1530 33 1858

　　10:30 47 452 47 478 48 333

　　10:40 47 440 46 1102 35 337

　　10:45 34 1479 35 1712 34 1463

　　11:10 36 1753 36 1770 35 1659

　　11:15 45 1280 45 1309 46 1044

　　11:30 45 1229 44 1095 45 1212

　　11:35 36 1702 37 1352 36 1685

　　11:50 38 1296 37 1324

　　11:55 39 1335 43 1153 37 1305

　　12:00 42 1322 44 1052

　　12:05 43 1109

　　12:10 42 1294

　　12:12 39 1305 對表 39 1334 對表 39 1295 對表

　　12:26 39 1257 40 1485

　　12:30 42 1234 1207 41 1624

　　14:10 17 -331 49 -373

　　14:20 49 -375 48 80

　　14:25 49 -361 對表 49 -382 對表

　　14:35 49 -330 19 -978

　　15:00 17 -328 18 -842

　　15:25 1 -1699 風井地麵

　　1274 0→+3000檔

　　15:30 51 -1435 18 -825 18 -831

　　15:35 51 -1413 18 -808 18 -812

　　15:40 18 -813 18 -816

　　2.5.3巷道百米標準風阻計算

　　巷道百米標準風阻按下式計算：

　　式中：R100——巷道百米標準風阻，N·s2/m3;

　　Lij——測點i、j間的距離，m。

　　計算結果見附表附表2-8礦井通風阻力測定彙總表。

　　2.5.4測量路線的總阻力計算

　　測量路線的總阻力按下式計算：

　　式中：htr——測量路線的總阻力，Pa;

　　hrij——在測量路線的測點總讀數。

　　計算結果見附表附表2-8礦井通風阻力測定彙總表。

　　2.5.5巷道風阻值計算

　　巷道風阻值由下式計算

　　式中：RAB——巷道實測風阻值，NS2/m8;

　　hAB——實測巷道AB段的通風阻力，Pa;

　　QAB——通過巷道的平均風量，m3/s。

　　計算結果見附表附表2-8礦井通風阻力測定彙總表。

　　2.5.6巷道摩擦阻力係數計算

　　對於實測巷道的摩擦阻力係數由下式計算

　　式中： α——實測巷道的摩擦阻力係數，NS2/m4;

　　R——巷道風阻值;

　　S——實測巷道的斷麵積，m2;

　　L——實測巷道的長度，m;

　　U——實測巷道斷麵的周長，m。

　　同時為便於與同類巷道相互比較，需要將實測的α換算為標準狀態下的值，其換算公式如下所示：

　　式中：α標——標準狀態下(ρ=1.2 kg/m3)巷道的摩擦阻力係數，NS2/m4;

　　α——實測巷道的摩擦阻力係數，NS2/m4;

　　ρ——實測巷道的空氣密度，kg/m3;

　　h阻AB——主測路線上各段間的通風阻力，Pa。

　　計算結果見附表附表2-8礦井通風阻力測定彙總表。

　　附表2-7 礦井通風阻力測定彙總表

　　測定段

　　A-B 巷道尺寸 ΔhS

　　(Pa) Δhz

　　(Pa) ΔhV

　　(Pa) Δh阻AB

　　(Pa) Q

　　(m3/s) R

　　(NS2/m8) R100 α

　　(NS2/m4) α標

　　(NS2/m4)

　　S (m2) U (m) L(m)

　　1-2 9.15 11.62 613.43 -1221 1314.58 0.6 94.2 37.21 0.06801 0.0111 0.00731 0.0070

　　2-3 8.36 11.10 860.28 -661 759.62 1.7 100.3 27.62 0.13145 0.0153 0.00804 0.0078

　　3-4 8.36 11.10 280.01 -14 21.03 -2.8 4.2 27.62 0.00555 0.0020 0.00104 0.0010

　　4-5 6.90 10.09 172.00 52 -10.49 -5.1 36.4 39.56 0.02326 0.0135 0.00440 0.0043

　　5-6 8.42 11.14 302.53 -470 468.81 15.0 13.8 16.25 0.05245 0.0173 0.00929 0.0091

　　6-7 8.06 11.81 692.50 -52 80.32 -0.5 27.8 8.23 0.41098 0.0593 0.02631 0.0259

　　7-8 5.00 9.30 127.83 -121 191.50 -0.7 69.8 8.23 1.02979 0.8056 0.10826 0.1078

　　8-9 8.96 12.45 710.31 -5 33.46 1.5 30.0 8.23 0.44221 0.0623 0.03596 0.0360

　　9-10 9.96 13.13 93.77 -111 129.23 -0.1 18.1 9.23 0.21270 0.2268 0.17071 0.1707

　　10-11 13.52 14.12 441.77 1049 -898.61 0.2 150.6 16.25 0.57014 0.1291 0.22589 0.2272

　　11-12 8.73 12.29 196.01 175 -19.70 -2.0 153.3 26.68 0.21540 0.1099 0.05949 0.0603

　　12-13 8.73 12.29 218.00 133 -16.93 -8.9 107.1 31.61 0.10721 0.0492 0.02662 0.0270

　　13-15 6.11 10.28 648.00 818 2.58 -0.5 820.1 32.61 0.77116 0.1190 0.02640 0.0269

　　15-16 6.27 10.42 270.30 514 -146.25 -9.1 358.6 33.61 0.31748 0.1175 0.02779 0.0284

　　16-17 5.23 9.51 156.14 203 -76.22 14.4 141.2 34.61 0.11789 0.0755 0.01135 0.0113

　　17-18 6.75 10.81 187.21 508 -242.26 3.5 269.2 30.53 0.28881 0.1543 0.04390 0.0453

　　18-19 8.04 10.05 3.01 57 -30.69 -24.2 2.1 30.53 0.00227 0.0755 0.03906 0.0405

　　19-51 8.04 10.05 246.83 3557 -2786.23 -48.4 722.4 60.14 0.19973 0.0809 0.04184 0.0436

　　51-1 1520.34

　　294.07 3119.2

　　1-2 8.80 11.39 613.43 -1221 1314.58 0.6 94.2 9.36 1.07491 0.1752 0.10483 0.1006

　　1-2 8.48 12.11 613.43 -1221 1314.58 0.6 94.2 13.57 0.51140 0.0834 0.04197 0.0403

　　2-25 5.85 10.06 144.42 -101 133.0 2.9 34.9 17.00 0.12079 0.0836 0.01664 0.0162

　　25-24 7.56 11.44 578.55 -564 633.5 -0.2 69.3 16.00 0.27077 0.0468 0.01768 0.0173

　　24-4 6.90 10.09 210.00 -4 12.6 0.1 8.7 10.57 0.07823 0.0373 0.01213 0.0118

　　26-27 8.73 12.29 202.02 78 -68.3 0.0 9.7 6.43 0.23485 0.1163 0.06293 0.0631

　　27-11 8.73 12.29 138.02 -51 63.5 -0.4 12.1 6.43 0.29186 0.2115 0.11446 0.1154

　　20-21 8.96 11.49 121.33 -212 214.5 0.2 2.7 7.02 0.05506 0.0454 0.02840 0.0279

　　21-22 9.26 11.69 108.19 -257 259.0 0.0 2.0 7.02 0.04083 0.0377 0.02565 0.0252

　　23-10 14.83 14.79 244.23 454 -450.0 -0.5 3.5 7.02 0.07155 0.0293 0.06462 0.0643

　　5-28 6.61 9.87 294.03 129 -46.9 4.6554 86.8 33.46 0.07752 0.0264 0.00771 0.0076

　　28-30 6.93 10.95 732.00 230 0.57 -3.005 227.6 27.53 0.30026 0.0410 0.01247 0.0123

　　30-31 6.80 10.85 270.14 169 -130.6 -0.7 37.7 10.33 0.35347 0.1308 0.03793 0.0376

　　31-32 5.00 9.30 200.01 42 -25.5 1.1 17.7 9.33 0.20301 0.1015 0.01364 0.0136

　　32-33 6.09 10.27 312.97 -478 497.2 0.0 19.2 8.33 0.27608 0.0882 0.01941 0.0193

　　33-34 7.20 11.16 570.53 355 -254.3 -6.2 94.5 23.53 0.17070 0.0299 0.01000 0.0100

　　34-35 7.68 11.53 341.27 -198 323.4 1.0 126.4 22.53 0.24899 0.0730 0.02867 0.0286

　　測定段

　　A-B 巷道尺寸 ΔhS

　　(Pa) Δhz

　　(Pa) ΔhV

　　(Pa) Δh阻AB

　　(Pa) Q

　　(m3/s) R

　　(NS2/m8) R100 α

　　(NS2/m4) α標

　　(NS2/m4)

　　S (m2) U (m) L(m)

　　35-36 7.67 11.52 174.15 -84 86.2 0.0 2.1 21.53 0.00457 0.0026 0.00103 0.0010

　　36-37 6.56 10.65 177.03 385 -308.0 -4.4 72.6 20.53 0.17230 0.0973 0.02579 0.0258

　　37-38 6.70 10.77 169.92 38 -17.5 1.0 21.5 19.53 0.05649 0.0332 0.00929 0.0093

　　38-39 6.60 10.69 160.13 -48 74.5 1.6 28.1 16.53 0.10280 0.0642 0.01727 0.0173

　　39-40 5.45 9.71 190.66 -199 211.6 7.8 20.4 10.53 0.18369 0.0963 0.01606 0.0161

　　40-41 6.41 10.53 202.83 -139 189.5 -2.2 48.3 6.53 1.13185 0.5580 0.13954 0.1399

　　41-42 5.31 9.59 275.80 400 -367.5 -3.3 29.2 10.53 0.26354 0.0956 0.01492 0.0150

　　42-43 5.31 9.59 164.31 169 -116.8 -1.4 50.8 16.53 0.18589 0.1131 0.01767 0.0179

　　43-44 5.31 9.59 156.04 57 43.0 -2.7 97.3 19.53 0.25513 0.1635 0.02554 0.0259

　　44-45 5.31 9.59 177.77 -163 290.0 -1.0 126.0 20.53 0.29899 0.1682 0.02627 0.0266

　　45-46 5.40 9.67 180.16 226 -88.9 -1.0 136.1 21.53 0.29362 0.1630 0.02655 0.0269

　　46-47 5.46 9.72 415.82 636 -452.0 -1.1 182.9 22.5 0.36040 0.0867 0.01451 0.0147

　　47-48 5.13 9.42 510.27 109 190.8 -1.0 298.8 23.53 0.53970 0.1058 0.01515 0.0155

　　48-49 5.23 9.51 206.37 476 -357.2 2.8 121.6 24.53 0.20211 0.0979 0.01473 0.0151

　　49-19 6.75 10.81 209.42 627 -277.7 -21.3 328.0 29.61 0.37407 0.1786 0.05083 0.0525

　　2.6阻力測定精度的評價

　　主測路線實測礦井通風總阻力：

　　h阻測 = ∑h阻AB

　　式中：h阻測——實測礦井的通風阻力，Pa;

　　h阻AB——實測巷道AB段的通風阻力，Pa。

　　主測路線實測阻力的相對誤差：

　　= ||×100%

　　該礦為抽出式通風礦井，根據礦井通風阻力與風機裝置壓力關係，由風機房水柱計讀數推算的礦井通風阻力h阻j為：

　　h阻j = HS + HN = hS2 - hV2 + HN

　　式中：HS——風機裝置靜壓，Pa;

　　HN ——礦井自然風壓， Pa;

　　hS2——風機房靜壓儀(U型水柱計)讀 數，Pa;

　　hV2——風峒中傳壓管處斷麵上的速壓，Pa。

　　新風井運行Ⅰ號風機，其水柱計讀數為2780Pa。

　　由礦井通風阻力測定彙總表得，主測線路Ⅰ：

　　主測線路Ⅱ：

　　從上述測定結果可以看出，主測路線上阻力測定誤差均小於5%，故該次測定結果滿足礦井通風阻力測定和通風係統分析的精度要求。

　　通風係統分析

　　3.1通風網絡分析

　　3.1.1目前礦井通風阻力分布狀況及分析

　　礦井通風阻力沿程分布狀況如圖3-1***煤礦三段阻力分布圖所示。礦井三段(進風段、用風段、回風段)通風阻力的百分比情況見表3-1。

　　從阻力分布圖3-1和表3-1可以看出，無論路線Ⅰ或者路線Ⅱ，礦井回風側阻力占總阻力的百分比偏大，從巷道百米阻力數值來看，采區回風段的值也遠遠大於進風段和用風段，這是由於回風路線中有皮帶，致使通風阻力較大所致;用風段的阻力百分比和百米阻力值都偏小，主要原因是用風地點的配風量不大。總體說來礦井通風係統的三段阻力分布狀況不合理。

　　表3-1 礦井通風三段阻力分布情況

　　區域 區段 點號

　　劃分 長度(m) 阻力(Pa) 占總阻力 分比(%) 百米阻力

　　值(Pa)

　　路線Ⅰ 進風段 1-5 1925 235.1 7.5 12.2

　　用風段 5-12 2565 463.4 14.9 18.1

　　回風段 12-51 1729 2420.7 77.6 140.0

　　合 計 6219 3119.2 100.0 50.2

　　路線Ⅱ 進風段 1-5 1925 235.1 7.5 12.2

　　用風段 5-43 4236 882.8 28.2 20.8

　　回風段 43-51 2103 2013.1 64.3 95.7

　　合 計 8264 3131.0 100.0 37.9

　　3.1.2通風難易程度分析

　　礦井等積孔計算公式：

　　式中：A——礦井等積孔，m2;

　　Q——礦井總回風量，m3/s;

　　h——礦井通風阻力，Pa。

　　礦井新風井總回風量為Q1=60.14m3/s，其通風阻力h1=3119.2Pa，則實測路線的等積孔為：

　　實測路線的風阻為：

　　從礦井等積孔和風阻值來看，新登煤礦通風難易程度為中等礦井。

　　3.1.3網絡複雜程度分析

　　礦井通風網路的複雜程度與礦井通風方式、生產布局和井下用風地點的多少及分布有關，影響著井下風流的穩定性和井下風量調節。因此合理評價礦井通風風路的複雜程度，使常說的礦井通風係統簡單、比較複雜和複雜能夠合理的定量化，對於不同礦井之間通風係統的比較以及生產礦井通風係統的調整改造，具有實際意義。

　　河南理工大學楊運良教授提出以下公式來驗證礦井網絡複雜程度：

　　R=㏒10[m×(n+nj)]

　　式中n——通風網路分支數。

　　m——通風網路節點數。

　　nj——通風網路角聯分支數。

　　見附圖二新登煤礦通風網絡圖，共有77條分支，49個節點，7條角聯分支，故R=㏒10[49×(77+7)]=3.61

　　根據礦井通風網路的結構複雜程度R值，提出礦井通風係統複雜程度按網路結構的劃分標準，見下表3-1

　　3-1 礦井通風係統複雜程度分類

　　類別 R值

　　簡單 ≤2.5

　　較簡單 2.5～3.5

　　中等 3.5～4.0

　　較複雜 4.0～4.3

　　複雜 ≥4.3

　　可知,新登煤礦通風網絡複雜程度屬於中等。

　　3.2礦井通風質量分析

　　3.2.1礦井風量分析

　　主要驗證礦井各用風地點的實際風量是否滿足需要風量。根據安監總煤礦字[2005]42號《關於印發〈煤礦通風能力核定辦法(試行)〉的通知》的標準和要求，采用第二種方法(由裏向外核算法)進行礦井各用風地點需風量的核定來檢驗實際供風量是否滿足所需要風量。結合本礦目前井下布置有兩個回采工作麵，分別是：31051綜采工作麵、21051炮采工作麵，共布置有7個掘進工作麵。分別對這些地點進行需風量的核定。

　　(1)采煤工作麵的需要風量

　　每個回采工作麵實際需要風量，應按瓦斯、二氧化碳湧出量和爆破後的有害氣體產生量以及工作麵氣溫、風速和人數等規定分別進行計算，然後取其中最大值。

　　21051炮采工作麵

　　a.按氣象條件確定需要風量

　　Q采=Q基本×K采高×K采麵長×K溫

　　式中：

　　Q采——采煤工作麵需要風量，m3/min

　　Q基本——不同采煤方式工作麵所需的基本風量，m3/min

　　Q基本=工作麵控頂距×工作麵實際采高×70%(工作麵有效斷麵)×適宜風速(不小於1m/s)。

　　K采高——回采工作麵采高調整係數

　　K采麵長——回采工作麵長度調整係數。

　　K溫——回采工作麵溫度係數。

　　新登煤礦炮采工作麵最大控頂2.8 m，最小控頂距1.2m，控頂距取最大控頂距2.8 m，平均采高1.9m，工作麵長度一般在80～150m，工作麵溫度在20--23℃。

　　《通知》表2：K采高——回采工作麵采高調整係數

　　采高(m) <2.0 2.0～2.5 2.5～5.0及放頂煤工作麵

　　係數K采高 1.0 1.1 1.5

　　《通知》表3：K采麵長——回采工作麵長度調整係數

　　回采工作麵長度(m) 80～150 150～200 >200

　　長度調整係數K長 1.0 1.0～1.3 1.3～1.5

　　《通知》表4：K溫——回采工作麵溫度與對應風速調整係數

　　回采工作麵空氣溫度(℃) 采煤工作麵風速(m/s) 配風調整係數K溫

　　<18 0.3~0.8 0.90

　　18～20 0.8～1.0 1.00

　　20～23 1.0～1.5 1.00～1.10

　　23～26 1.5～1.8 1.10～1.25

　　26～28 1.8～2.5 1.25～1.4

　　28～30 2.5～3.0 1.4～1.6

　　由以上《通知》表2、表3、表4中選取K采高=1.0、K長=1.0; K溫=1。

　　將以上數據代入公式：

　　Q基本=工作麵控頂距×工作麵實際采高×70%(工作麵有效斷麵)×適宜風速。

　　Q基本=2.8×1.9×0.7×1.0×60

　　=224 m3/min

　　Q采=Q基本×K采高×K采麵長×K溫

　　得：

　　Q采=224×1×1.0×1

　　=224m3/min

　　b.按工作麵溫度選擇適宜的風速進行計算

　　Q采=60×V采×S采=60×1.0××1.9= 228 m3/min

　　(溫度取20～23度，風速取1.0m/s)

　　式中：

　　V采——采煤工作麵風速，m3/s;

　　S采——采煤工作麵的平均斷麵積，m2。

　　c.按回采工作麵同時作業人數和炸藥量計算需要風量：

　　每人供風≮4 m3/min：

　　Q采≥4N=4×50=200 m3/min

　　每千克炸藥供風≮25 m3/min：

　　Q采≥25A=25×4.8=120 m3/min

　　式中：

　　N——工作麵最多人數，

　　A——一次爆破炸藥最大用量，Kg。(取1次爆破最大值)

　　d.按風速進行驗算：

　　15S< Q采<240S

　　15××1.9<228<240××1.9

　　式中：

　　S——工作麵平均斷麵積，m2

　　取風量為228 m3/min。

　　31051綜采工作麵：

　　a.按氣象條件確定需要風量

　　Q采=Q基本×K采高×K采麵長×K溫

　　式中：

　　Q采——采煤工作麵需要風量，m3/min

　　Q基本——不同采煤方式工作麵所需的基本風量，m3/min

　　Q基本=工作麵控頂距×工作麵實際采高×70%(工作麵有效斷麵)×適宜風速(不小於1m/s)。

　　K采高——回采工作麵采高調整係數

　　K采麵長——回采工作麵長度調整係數。

　　K溫——回采工作麵溫度係數。

　　新登礦綜采工作麵最大控頂3.8 m，最小控頂距3.2m，控頂距取最大控頂距3.8 m，平均采高2.2m，工作麵長度一般在150--200，工作麵溫度在20--23℃。

　　由以上《通知》表2、表3、表4中選取K采高=1.1、K長=1.1; K溫=1。

　　將以上數據代入公式：

　　Q基本=工作麵控頂距×工作麵實際采高×70%(工作麵有效斷麵)×適宜風速(不小於1m/s)。

　　Q基本=3.8×2.2×0.7×1.0×60

　　=351 m3/min

　　Q采=Q基本×K采高×K采麵長×K溫

　　得：

　　Q采=351×1.1×1.1×1

　　=425m3/min

　　b.按工作麵溫度選擇適宜的風速進行計算

　　Q采=60×V采×S采=60×1××2.2= 462 m3/min

　　(溫度取20～23度，風速取1.0m/s)

　　式中：

　　V采——采煤工作麵風速，m3/s;

　　S采——采煤工作麵的平均斷麵積，m2。

　　c、按回采工作麵同時作業人數和炸藥量計算需要風量：

　　每人供風≮4 m3/min：

　　Q采≥4N=4×50=200 m3/min

　　該工作麵麵采用綜采，故不用炸藥量計算需要風量

　　式中：

　　N——工作麵最多人數，

　　d、按風速進行驗算：

　　15S< Q采<240S

　　15××1.9<462<240××1.9

　　式中：

　　S——工作麵平均斷麵積，m2

　　故，取工作麵所需風量為462 m3/min。

　　(2)掘進工作麵需要風量.

　　25131機巷

　　a、按瓦斯湧出量計算：

　　Q掘=100×q掘×K掘通=100×0.5×1.2=60 m3/min

　　式中：

　　Q掘——單個掘進工作麵需要風量，m3/min;

　　q掘——掘進工作麵回風流中瓦斯的絕對湧出量，m3/min;

　　K掘通——瓦斯湧出不均衡通風係數。(取前7月的瓦斯報表值，日最大絕對瓦斯湧出量與月平均日瓦斯絕對湧出量的比值)。

　　b、按局部通風機實際吸入風量計算需要風量

　　Q掘=Q扇×Ii+15S=200×1+15×7=305m3/min

　　式中：

　　Q扇——局部通風機實際吸入風量，m3/min。安設局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸入風量而外，還應保證局部通風機吸入中至掘進工作麵回風流之間的風速岩巷不小於0.15m/s、煤巷和半煤巷不小於0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環風和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚;

　　新登煤礦所使用的局部通風機為BKJ66-11NO.4.5(2×5kw)，實際吸風量為200 m3/min;陳四樓煤礦每個掘進工作麵均采用1台局部通風機，不存在1台以上的局部通風機同時通風，故Ii=1;

　　Ii——掘進工作麵同時通風的局部通風機台數。

　　c、按掘進工作麵同時作業人數和炸藥量計算需要風量：

　　每人供風≮4 m3/min：

　　Q掘≥4N=4×20=80 m3/min

　　該掘進工作麵使用的是乳化炸藥，所以不用按炸藥量計算

　　式中：

　　N——掘進工作麵最多人數，

　　A——一次爆破炸藥最大用量，Kg。

　　d、按風速進行驗算

　　Q掘=305>15S掘=15×7=105

　　Q掘=305<240S掘=240×7=1680

　　式中：

　　S掘——掘進工作麵的斷麵積，m2。

　　所以取風量為305m3/min。

　　25091機巷掘進工作麵、21031付巷掘進工作麵和25091付巷掘進工作麵使用風機型號與25131機巷掘進工作麵相同，即風機型號都采用BKJ66-11NO.4.5(2×5kw)，實際吸風量為200 m3/min,且工作麵絕對瓦斯湧出量都不大，掘進進工藝都相同。故這兩個掘進工作麵所需風量都取305 m3/min。

　　31091機巷掘進工作麵：

　　a、按瓦斯湧出量計算：

　　Q掘=100×q掘×K掘通=100×0.7×1.2=84 m3/min

　　式中：

　　Q掘——單個掘進工作麵需要風量，m3/min;

　　q掘——掘進工作麵回風流中瓦斯的絕對湧出量，m3/min;

　　K掘通——瓦斯湧出不均衡通風係數。(取前7月的瓦斯報表值，日最大絕對瓦斯湧出量與月平均日瓦斯絕對湧出量的比值)。

　　b、按局部通風機實際吸入風量計算需要風量

　　Q掘=Q扇×Ii+15S=280×1+15×7=385m3/min

　　式中：

　　Q扇——局部通風機實際吸入風量，m3/min。安設局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸入風量而外，還應保證局部通風機吸入中至掘進工作麵回風流之間的風速岩巷不小於0.15m/s、煤巷和半煤巷不小於0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環風和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚;

　　新登煤礦所使用的局部通風機為BKJ66-11NO.5.0(2×5.5kw)，實際吸風量為280 m3/min;陳四樓煤礦每個掘進工作麵均采用1台局部通風機，不存在1台以上的局部通風機同時通風，故Ii=1;

　　Ii——掘進工作麵同時通風的局部通風機台數。

　　c、按掘進工作麵同時作業人數和炸藥量計算需要風量：

　　每人供風≮4 m3/min：

　　Q掘≥4N=4×25=100m3/min

　　該掘進工作麵使用的是乳化炸藥，所以不用按炸藥量計算

　　式中：

　　N——掘進工作麵最多人數，

　　A——一次爆破炸藥最大用量，Kg。

　　d、按風速進行驗算

　　Q掘=353>15S掘=15×7=105

　　Q掘=353<240S掘=240×7=1628

　　式中：

　　S掘——掘進工作麵的斷麵積，m2。

　　所以取風量為353 m3/min。

　　北翼岩巷掘進工作麵:

　　a、按瓦斯湧出量計算：

　　Q掘=100×q掘×K掘通=100×1.4×1.3=182 m3/min

　　式中：

　　Q掘——單個掘進工作麵需要風量，m3/min;

　　q掘——掘進工作麵回風流中瓦斯的絕對湧出量，m3/min;

　　K掘通——瓦斯湧出不均衡通風係數。(取7月份瓦斯報表值，日最大絕對瓦斯湧出量與月平均日瓦斯絕對湧出量的比值)。

　　b、按局部通風機實際吸入風量計算需要風量

　　Q掘=Q扇×Ii+9S=320×1+9×10=250m3/min

　　式中：

　　Q扇——局部通風機實際吸入風量，m3/min。安設局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸入風量而外，還應保證局部通風機吸入中至掘進工作麵回風流之間的風速岩巷不小於0.15m/s、煤巷和半煤巷不小於0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環風和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚;

　　c、按掘進工作麵同時作業人數和炸藥量計算需要風量：

　　每人供風≮4 m3/min：

　　Q掘≥4N=4×20=80m3/min

　　該掘進工作麵使用的是乳化炸藥，所以不用按炸藥量計算

　　式中：

　　N——掘進工作麵最多人數，

　　d、按風速進行驗算

　　Q掘=250>15S掘=15×10=150

　　Q掘=250<240S掘=240×10=2400

　　式中：

　　S掘——掘進工作麵的斷麵積，m2。

　　所以取風量為240m3/min。

　　(3)礦井井下不同硐室配風原則：

　　井下爆炸材料庫配風必須保證每小時4次換氣量

　　Q庫=4V/60=0.07V (m3/min)

　　式中：

　　Q庫—— 井下爆炸材料庫需要風量，m3/min

　　V——井下爆炸材料庫的體積， m3

　　井下充電室，應按其回風流中氫氣濃度小於0.5%計算風量。

　　機電硐室需要風量應根據不同硐室內設備的降溫要求進行配風。

　　選取硐室風量，須保證機電硐室溫度不超過30℃，其它硐室溫度不超過26℃。

　　新登煤礦井下共有五個變電所，一個炸藥庫。經實測硐室及其他地點用風量為12.65m3/s(759m3/min)， 占礦井總進風量的21.04%，均滿足以上要求。

　　對采煤工作麵，掘進工作麵以及礦井井下硐室需風量是否滿足，風速、溫度是否滿足《煤礦安全規程》的規定，結果統計見下表3-2礦井用風地點有效風量驗證。

　　用風地點 風量 (m3/min) 風速( m/s) 溫度 (℃)

　　需要風量 實

　　測 是否滿足要求 規程

　　規定 實

　　測 是否滿足要求 規程規定 實測 是否滿足要求

　　31051工作麵 462

　　494

　　是 ≥0.15 1.38 是 ≤26 23 是

　　21051工作麵 228 296 是 ≥0.15 4.35 超限 ≤26 20 是

　　岩巷掘進工作麵 240 267 是 ≥0.15 1.42 是 ≤26 8.6 是

　　31091機巷 353 361 是 ≥0.15 1.24 是 ≤26 16.8 是

　　31052機巷 —— 240 串聯通風 ≥0.15 1.24 是 ≤26 15.4 是

　　21031付巷 305 240 是 ≥0.15 1.3 是 ≤26 12.8 是

　　25091付巷 305 180 是 ≥0.15 2.75 是 ≤26 17 是

　　25091機巷 305 300 是 ≥0.15 3.77 是 ≤26 17 是

　　25131付巷 305 240 是 ≥0.15 1.95 是 ≤26 16 是

　　一變電所 —— —— —— —— —— —— ≤30 13.7 是

　　二變電所