《矿井通风与安全》课程教学资源（PPT课件）04 矿井通风动力

第四章矿井通风动力本章重点与难点1、自然风压的产生、计算、利用与控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围

第四章 矿井通风动力 本章重点与难点 1、自然风压的产生、计算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围

自然通风的基本概念一种现象在非机械通风的矿井常观测到：风流从气温较低的并筒经工作面流到气温较高的井筒。基本原因由于风流流过井巷时与岩石发生了热量交换，使得进、回风井内的气温出现差异，回风井单面的空气密度比进风井里的空气密度较小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差就是自然风压。·自然通风在自然风压作用下，风流不断流过矿井的现象

自然通风的基本概念 • 一种现象 在非机械通风的矿井常观测到：风流从气温较低的井筒 经工作面流到气温较高的井筒。 • 基本原因 由于风流流过井巷时与岩石发生了热量交换，使得进、 回风井内的气温出现差异，回风井里面的空气密度比进 风井里的空气密度较小，因而两个井筒底部的空气压力 不相等，其压差就是自然风压。 • 自然通风 在自然风压作用下，风流不断流过矿井的现象

第一节自然风压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：空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用dzP2在2-3水平面上的重力不等。Z它使空气源源不断地从井4dzP1口1流入，从井口5流出。2夏季：相反。自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差

第一节 自然风压 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：空气柱0-1-2比5-4-3的 平均温度较低，平均 空气密 度较大，导致两空气柱作用 在2-3水平面上的重力不等。 它使 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 0 1 2 3 4 5 ρ dz 1 ρ dz 2 z

，对于竖井开拓的深矿井，地温随深度增加而增大，地面空气进入井筒与岩石发生热交换，地表气温的影响比较小，自然风压的大小虽有改变，方向不变2)矿井深度近似认为自然风压的大小与矿并深度成正比。深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%3）地面大气压地面大气压变化不大，对自然风压的影响较小n489101112123456789101112月份月份图4-2浅井自然风压示意图图 4-3深井自然风压示意图

• 对于竖井开拓的深矿井，地温随深度增加而增大，地面空 气进入井筒与岩石发生热交换，地表气温的影响比较小， 自然风压的大小虽有改变，方向不变 • 2)矿井深度 • 近似认为自然风压的大小与矿并深度成正比。深1000m的 矿井， “自然通风能”占总通风能量的30％ • 3)地面大气压 • 地面大气压变化不大，对自然风压的影响较小

4主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。三、自然风压的控制和利用1、新设计矿并在选择开拓方案、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、在建并时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表士施工阶段可利用自然通风：在主副并与风并贯通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。4、利用自然风压做好非常时期通风。一主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风

4)主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。 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。 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些巷道无风或反向而发生事故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。+eZddRDRcTabbb'aHNA=Zg(PPAFABB'CEFA系统的自然风压为：HDBB'CED系统的自然风压为：NDPBEVR自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平碱口A和进风立口D各安装一台抽风机（向外）

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些巷道无风或反向而发生事 故。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： 自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立 井口D各安装一台抽风机（向外）。 a b c d a b c d f e b’ RD RC Z ( ) HNA  Zg  CB'   AF ( ) ND Z CB' BE H  g   

自然风压测定直接测定法在矿并中任一地点制做临时密闭，堵截风流，主要通风机停止运转后，用压差计测出密闭两侧的压差，即为该矿的h，。要求是密闭不漏风，否则测值不准。闹板(a)(6)图5-6测定全矿自然风压

自然风压测定 在矿井中任一地点制做临时密闭，堵截风流，主要通 风机停止运转后，用压差计测出密闭两侧的压差，即 为该矿的hn。要求是密闭不漏风，否则测值不准。 直接测定法

4.2矿用通风机类型及构造通风用的机械称为通风机（或通风机），按服务范围分为主要通风机、辅助通风机与局部通风机StagingAreaBumRoomSimulated Coal Mine2ndFloorMineFanSimulated M/NMmine

4.2矿用通风机类型及构造 通风用的机械称为通风机（或通风机）， 按服务范围分为主要通风机、辅助通风机与局部通风机

（1）主要通风机担负整个矿井或矿并的一翼或一个较大区域通风的通风机，称为矿井的主要通风机。·主要通风机必须昼夜运转，它对矿井安全生产和井下工作人员的身体健康、生命安全关系极大主要通风机一般安装在地面上，也是矿井的重要耗电设备。所以对主要通风机的选用，必须从安全、技术、经济等方面进行综合考虑

• （1）主要通风机 担负整个矿井或矿井的一翼或一个 较大区域通风的通风机，称为矿井的主要通风机。 • 主要通风机必须昼夜运转，它对矿井安全生产和井下 工作人员的身体健康、生命安全关系极大。 • 主要通风机一般安装在地面上，也是矿井的重要耗电 设备。所以对主要通风机的选用，必须从安全、技术、 经济等方面进行综合考虑

(2)辅助通风机用来帮助矿井主要通风机对一翼或一个较大区域克服通风阻力，增加风量的通风机称为主要通风机的辅助通风机。辅助通风机大多安装在井下，目前已很少使用。(3)局部通风机为满足井下某一局部地点通风需要而使用的通风机，称为局部通风机。局部通风机主要用作井巷掘进通风，将在后续章节中讨论，本章重点讨论主要通风机。矿用主要通风机按其构造和工作原理不同，可分为离心式通风机和轴流式通风机两大类，其中轴流式通风机又可分为普通式和对旋式两种

• （2）辅助通风机 用来帮助矿井主要通风机对一翼 或一个较大区域克服通风阻力，增加风量的通风机， 称为主要通风机的辅助通风机。辅助通风机大多安装 在井下，目前已很少使用。 • （3）局部通风机 为满足井下某一局部地点通风需 要而使用的通风机，称为局部通风机。局部通风机主 要用作井巷掘进通风，将在后续章节中讨论。 • 本章重点讨论主要通风机。矿用主要通风机按其构造 和工作原理不同，可分为离心式通风机和轴流式通风 机两大类，其中轴流式通风机又可分为普通式和对旋 式两种