项目七自然风压及测定讲述.ppt

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项目七自然风压及测定讲述

项目七 自然风压及测定 任务1—测算矿井的自然风压 能力目标: 会测算矿井的自然风压。 知识目标: 1、能概述和解释自然风压的形成及特性; 2、能陈述和解释自然风压的特性和对机械通风的影响; 3、能概述和解释自然风压的控制和利用方法。 项目目标 项目七 自然风压及测定 一、自然风压的形成及特性 (一)自然风压形成 现象:风流方向变化; 井下风量大小变化。 原因:由于空气温度与井筒围岩温度存在差异,空气与围岩进行热交换,造成进风井筒与回风井筒、井筒中心一带与井壁附近空气存在温度差,气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大,使得不同地方的相同高度空气柱重量不等,从而使风流发生流动,形成了自然通风现象。 图7-1 把矿井进风测与回风侧空气柱的重量差称为矿井的自然风压H自。 简化计算公式: H自=(ρ均进-ρ均回)gZ,Pa 例4-1 如图7-1所示的自然通风矿井, 测得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, 试求该矿井的自然风压,并判断其风流方向。 图7-1 解:假设风流方向由0-1-2井筒进入,由3-4-5井筒排出。 计算各测段的空气平均空气密度: kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 计算进、出风井两侧空气柱的平均密度: kg/m3 kg/m3 则 H自 Pa 求得的H自为正值,说明风流方向与假设方向一致,从0-1-2井筒进入,由3-4-5井筒流出。 (二)自然风压的特性 1.形成矿井自然风压的主要原因是矿井进、出风井两侧的空气柱重量差。不论有无机械通风,只要矿井进、出风井两侧存在空气柱重量差,就一定存在自然风压。 2.矿井自然风压的大小和方向,取决于矿井进、出风两侧空气柱的重量差的大小和方向。这个重量差,又受进、出风井两侧的空气柱的密度和高度影响,而空气柱的密度取决于大气压力、空气温度和湿度。由于自然风压受上述因素的影响,所以自然风压的大小和方向会随季节变化,甚至昼夜之间也可能发生变化,单独用自然风压通风是不可靠的。因此《规程》规定,每一个生产矿井必须采用机械通风。 3.矿井自然风压与井深成正比;矿井自然风压与空气柱的密度成正比。因而与矿井空气大气压力成正比,与温度成反比。地面气温对自然风压的影响比较显著。地面气温与矿区地形、开拓方式、井深以及是否机械通风有关。一般来说,由于矿井出风侧气温常年变化不大,而浅井进风侧气温受地面气温变化影响较大,深井进风流气温受地面气温变化的影响较小,所以矿井进、出风井井口的标高差越大,矿井越浅,矿井自然风压受地面气温变化的影响也越大,一年之内不但大小会变化,甚至方向也会发生变化;反之,深井自然风压一年之内大小虽有变化,但一般没有方向上的变化。 4.主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定的影响。因为矿井主通风机的工作决定了矿井风流的主要流向,风流长期与围岩进行热交换,在进风井周围形成了冷却带,此时即使风机停转或通风系统改变,进、回风井筒之间仍然会存在气温差,从而仍在一段时间之内有自然风压起作用,有时甚至会干扰主要通风机的正常工作,这在建井时期表现尤为明显,需要引起注意。 二、自然风压的控制和利用 (一)对自然风压的控制 在深井中自然风压一般常年都帮助主要通风机通风,只是在季节改变时其大小会发生变化,可能影响矿井风量。但在某些深度不大的矿井中,夏季自然风压可能阻碍主要通风机的通风,甚至会使小风压风机通风的矿井局部地点风流反向。这在矿井通风管理工作中应予重视,尤其在山区多井筒通风的高瓦斯矿井中应特别注意,以免造成风量不足或局部井巷风流反向酿成事故。 (二)自然风压的利用 1、设计和建立合理的矿井通风系统 2.人工调节进、出风侧的气温差 3.降低井巷风阻 4.消灭独井通风 5.注意自然风压在非常时期对矿井通风的作用 二、自然风压的测定 生产矿井自然风压的测定方法有两种:直接测定法和间接测定法。 1.直接测定法 2.间接测定法 以抽出式通风矿井为例 7-1 矿井自然风压是如何产生的?两井筒深度相同时有无自然风压?机械通风矿井中有无自然风压? 7-2

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