第四章 礦井通風動力

第四章 礦井通風動力1第四章第四章礦井通風動力礦井通風動力空氣在井巷中流動需要克服通風阻力，必須提供通風動力以克服空氣阻力，才能促使空氣在井巷中流動，實現礦井通風。礦井通風動力有由自然條件形成的自然風壓和由通風機提供的機械風壓兩種。本章將研究這兩種通風動力的影響因素和特性及其對礦井通風的作用。第一節第一節自然風壓自然風壓一、一、自然風壓的形成及特性自然風壓的形成及特性如圖4-1所示為一個沒有通風機工作的礦井。（圖（圖4-1簡化礦井通風係統）簡化礦井通風係統）風流從氣溫較低的井筒進入礦井，從氣溫較高的井筒流出。不僅如此，在正在開鑿的立井井筒中，冬季風流會沿井筒中心一帶進入井下，而沿井壁流出井外；夏季風流方向正好相反。這是由於空氣溫度與井筒圍岩溫度存在差異，空氣與圍岩進行熱交換，造成進風井筒與回風井筒、井筒中心一帶與井壁附近空氣存在溫度差，氣溫低處的空氣密度比氣溫高處的空氣密度大，使得不同地方的相同高度空氣柱重量不等，從而使風流發生流動，形成了自然通風現象。我們把這個空氣柱的重量差稱為自然風壓H自。由上述可見，如果把地表大氣視為一個斷麵無限大、風阻為零的假想風路，則可將通風係統視為一個有高差的閉合回路，由自然風壓的形成原因，可得到其計算公式：H自=201gdz－532gdz，Pa（4-1）式中Z——礦井最高點到最低點間的距離，m；g——重力加速度，m/s2；ρ1、ρ2——分別為0-1-2和5-4-3井巷中dz段空氣密度，kg3/m3。由於空氣密度ρ與高度Z有著複雜的函數關係，因此用式（4-1）計算自然風壓比較困難。為了簡化計算，一般先測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρ均進、ρ均回，分別代替式（4-1）中的ρ1和ρ2，則式（4-1）可寫為：Ｈ自＝（ρ均進－ρ均回）gＺ，Pa（4-2）例4-1如圖4-1所示的自然通風礦井，測得ρ0=1.3，ρ1=1.26，ρ2=1.16，ρ3=1.14，ρ4=1.15，ρ5=1.3kg/m3，Z01=45m，Z12=100m，Z34=65m，Z45=80m，試求該礦井的自然風壓，並判斷其風流方向。解：假設風流方向由0-1-2井筒進入，由3-4-5井筒排出。計算各測段的空氣平均空氣密度：0128.1226.13.1210kg/m321.1216.126.122112kg/m32145.