安全工程通风安全学ch4.pptx

第四章 通风动力;上一章内容回顾;本章重点难点; 思考题;第一节 自然风压 第二节 扇风机的类型和构造 第三节 主要通风机附属装置 第四节 通风机实际特性曲线 第五节 通风机的工况点及其经济运行 第六节 通风机的联合运转 第七节 矿井通风设备选型 第八节 主要通风机性能测试 第九节 噪声控制概述 ;一、自然风压及其形成和计算 1.自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季：空气源源不断地从井 口1流入，从井口5流出。 夏季：相反。 自然风压： 作用在最低水平两侧空气柱重力差;一、自然风压及其形成和计算 2. 自然风压的计算 根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压HN可用下式计算： 一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，用其分别代替上式的ρ1和ρ2，则上式可写为： 注意： 1）自然风压的计算必须取一闭合系统。 2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。 3）一般选取最低点作为基准面。;二、自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ] 1、矿井某一回路中两侧空气柱温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。 3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向有一定影响。;三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。 3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。;三、自然风压的控制和利用 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。 5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某???巷道无风或反向而发生事故。;三、自然风压的控制和利用 如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。 ABB’CEFA系统的自然风压为： DBB’CED系统的自然风压为： ;三、自然风压的控制和利用 设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABB’CEFA可分别列出压力平衡方程： AB段风流停滞条件式: 当上式变为: 则AB段风流反向。 ;三、自然风压的控制和利用 由此可知防止AB风路风流反向的措施有： （1）加大RD； （2）增大HS； （3）在A点安装风机向巷道压风。;四、自然风压测定 1、平均密度测算法 密度变化大的地方—井口、 井底、倾斜巷道上、下，风温 变化较大，变坡布置测点。 较短时间测定：P，td，tw，ρi 若高差相等： 若高差不等：;四、自然风压测定 1、平均密度测算法 ;四、自然风压测定 2、直接测定 1)有闸门 2)井下密闭墙 3、停主要通风机测定 测定总回风量Q，HN=RQ2 ;四、自然风压测定 4、简略计算法 新井或延深，估算 1)以该区域最冷或最热月份平均气温作为最冷或最热进风温度； 2)井底温度比原岩温度低3~4℃， 3)回风井按每上升100m降低1 ℃估算平均值，;矿用通风机按其服务范围可分为三种： 1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。 按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。 ;一、离心式通风机的构造和工作原理 1、风机构造 离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺形机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器。 吸风口有：单吸和双吸两种。;一、离心式通风机的构造和工作原理 1、风机构造 叶片出口构造角：风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以β2表示。 ;一、离心式通风机的构造和工作原理 1、 风机构造 离心式风机可分为：前倾式（β290o)、径向式（β2=90o)和后倾式（β290o)三种。 因为后倾叶片的通风机当风量变化时风压