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《通 风 安 全 学》第五章 矿井通风网络中风量分配与调节 安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系 本章主要内容 一、风量分配基本定律 二、网络图及网络特性 三、通风网络动态特性分析 四、矿井风量调节 　五、应用计算机解算复杂通风网络 本章作业 5-1 5-5 5-6 5-7 5-12 5-13 5-14 二、网络图及网络特性 由阻力定律： 两式相比得： 即 或写为： 二、网络图及网络特性 ２)当分支5中风向由2→3 节点②的压能高于节点③，则 hR2 ＞ hR1 即： 即 同理， hR3 ＞ hR4 ４ 1 ２ ３ 1 ２ ３ ４ ５ 二、网络图及网络特性 又∵ ∴ 即： 或写为： 风流 二、网络图及网络特性 ３) 分支5中的风向由3→2 同理可得： 或写为： ４ 1 ２ ３ 1 ２ ３ ４ ５ 风流 二、网络图及网络特性 ∴ 改变角联分支两侧的边缘分支的风阻就可以改变角联分支的风向。对图示简单角联风网，可推导出如下角联分支风流方向判别式： 三、通风网络动态特性分析 1.井巷风阻变化引起风流变化的规律 （1）变阻分支本身的风量与风压变化规律 当某分支风阻增大时，该分支的风量减小、风压增大；当风阻减小时，该分支的风量增大、风压降低。 1 2 3 5 6 7 8 10 4 9 三、通风网络动态特性分析 （2）变阻分支对其它分支风量与风压的影响规律 1）当某分支风阻增大时，包含该分支的所有通路上的其它分支的风量减小，风压增大；与该分支并联的通路上的分支的风量增大，风压亦增大；当风阻减小时与此相反。 2）对于一进一出的子网络，若外部分支调阻引起其流入（流出）风量变化，其内部各分支的风量变化趋势相同。 3）风网内，某分支风阻变化时，各分支风量、风压变化幅度，以本分支为最大，邻近分支次之，离该分支越远分支变化越小。 三、通风网络动态特性分析 4）风网内，不同类型的分支风阻变化引起的风量变化幅度和影响范围是不同的。一般说，主干巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围大，末支巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围小。 5）风网内某分支增阻时，增阻分支 风量减小值比其并联分支风量增加值大； 某分支减阻时，减阻分支风量增加值比 其并联分支风量减小值大。 1 2 3 5 6 7 8 10 4 9 三、通风网络动态特性分析 （3）巷道密闭与贯通对风流的影响 巷道密闭相当于该分支的风阻增大至∞，故本分支风量减少到趋近于0；对其它分支的影响规律与分支增阻相同。 巷道贯通时要修改网络图，即在网络图中增加贯通后的分支。风流方向取决于巷道两端点间压能差；对其它分支的影响规律与分支减阻相同。 三、通风网络动态特性分析 2.风流稳定性分析 （1）稳定性的基本概念 稳定性是指当系统受到外界瞬时干扰，系统状态偏离了平衡状态后，系统状态自动回复到该平衡状态的能力。 按照这种稳定性的概念，除非在主要通风机不稳定运行（工作在轴流式风机风压特性曲线的驼峰区）等特殊情况下，矿井通风系统一般都是稳定的。 通风管理中所说的风流稳定性，一般是指井巷中风流方向发生变化或风量大小变化超过允许范围的现象；且多指风流方向发生变化的现象。 三、通风网络动态特性分析 （2）影响风流稳定性的因素 1）风网结构对风流稳定性的影响 仅由串、并联组成的风网，其稳定性强；角联风网，其对角分支的风流易出现不稳定。 2）风阻变化对风流稳定性的影响 在角联风网中，边缘分支的风阻变化可能引起角联分支风流改变。 在实际生产矿井，大多数采掘工作面都是在角联分支中。应采取安装调节风门的措施，保证风流的稳定性。 三、通风网络动态特性分析 3）通风风动力变化对风流稳定性的影响 矿井风网内主要通风机、辅助通风机数量和性能的变化，不仅会引起风机所在巷道的风量变化，而且会使风网内其他分支风量也发生变化，并影响风网内其他风机的工况点。