矿井通风第三章.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三章,井巷通风阻力,第三章 井巷通风阻力,产生阻力的内因是风流的粘滞性和惯性，外因是并巷壁面对风流的阻滞作用和扰动作用。,井巷通风阻力按产生的地点大致分为两类；沿程阻力,(,常称为摩擦阻力,),和局部阻力。,第一节 摩擦阻力,(,沿程阻力,),由于空气粘滞性的作用，空气在井巷中流动时，空气分子的扰动和摩擦及空气分子与井巷周壁互相摩擦而产生的阻力叫摩擦阻力。,理论基础,达西公式（水力学）,第三章 井巷通风阻力,一、层流沿程阻力,由牛顿内摩擦定律从理论推导得,式中,h,f,摩擦阻力（沿程阻力）,L,巷道长度，,m,v,断面平均风速，,m/s,空气的密度，,kg/m3,沿程,(,摩擦,),阻力系数,S,巷道断面积，,m2,U,巷道周长，,m,第三章 井巷通风阻力,第三章 井巷通风阻力,一、摩擦阻力系数,令,称为风道摩擦阻力系数，单位,Ns,2,/m,4,，,kg/m,3,。,支架巷道，用支架在断面中的突起高度与巷道宽,(,或高,),之比,s,表示横断面方向的相对糙度，支架间距与支架的纵向厚度之比，即支架的纵口径,来表示巷道轴向的相对糙度。,第二节 摩擦阻力系数和摩擦风阻,第三章 井巷通风阻力,二、摩擦风阻,令,，即摩擦风阻，单位,Ns,2,/m,8,，,kg/m,7,R,f,反映风道几何特征的参数；风流流动的阻抗参数,h,f,每立方米空气在流动过程中损失的机械能。,工程单位,1 kgfs,2,/m,8,=1k,第三章 井巷通风阻力,第三章 井巷通风阻力,第三章 井巷通风阻力,局部阻力,在风流运动过程中，由于边壁条件的变化，均匀流在局部地区受到局部阻力物,(,如巷道断面突然变化风流分叉与交汇，断面堵塞等,),的影响而破坏、引起风流流速的大小、方向或分布的变化，产生涡漩等，造成风流的能量损失，这种类型的阻力叫作局部阻力。,第三节 局部阻力,第三章 井巷通风阻力,一、局部阻力的成因及计算,1.,局部阻力的成因,主流与边壁脱离的现象，在主流与边壁间形成涡漩区，流速分布的改组,第三章 井巷通风阻力,2.,局部阻力的计算,1,）突然扩大,水力学中的包达,卡诺公式,第三章 井巷通风阻力,对于粗糙程度较大的矿井巷述,第三章 井巷通风阻力,2,）突然缩小,3,）逐渐扩大,4,）转弯,5,）风流分叉与汇合,第三章 井巷通风阻力,二、局部阻力与局部阻力系数的测算,第三章 井巷通风阻力,第四节,降低井巷通风阻力的方法,一、降低井巷摩擦风阻的方法,1,）保证主风流巷道有足够大的断面，通风设计时应尽量采用经济断面。,2,）尽量采用相对糙度小的支护方式，断面的周壁尽量光滑。,3,）采用周长小的断面形状,4,）通风系统要合理，尽量缩短风流路线,5,）避免风量过大，早分晚汇,第三章 井巷通风阻力,二、降低井巷局部风阻的方法,为减少局部风阻，应尽量避免并巷断面的突然变化。断面大小悬殊的井巷，其连接处断面应逐渐变化。尽量避免井巷直角转弯或大,90,的转弯，转弯处内外侧要做成圆弧形，有一定的曲率半径，必要时在转弯处设置导风板。井巷内堆积物要清除或排列整齐，尽量少堵塞井巷断面。,第三章 井巷通风阻力,第五节矿井总风阻与矿井等积孔,一、矿井通风总阻力与总风阻,1.,矿井通风总阻力,式中,N,从入风口井口到主扇入口，井巷的条数,h,Ri,i,条井巷的阻力,2.,矿井通风总风阻,式中,Q,矿井总风量,第三章 井巷通风阻力,二、矿井等积孔,1.,定义 为了形象化，习惯又引入一个和风阻的数值相当，意义相同的假象孔口的面积来表示井茎或矿井的通风难易程度，这个假象的孔口叫矿井的等积孔,2.,计算,h=const A,越大，,R,越小，,Q,越大，通风容易，通风能力大,A,越小，,R,越大，,Q,越小，通风困难，通风能力小,第三章 井巷通风阻力,3.,多风机工作的矿井,式中,h,Ri,Q,i,分别为每个风机提供的通风系统的阻力和风量,h,Ri,全矿各个系统平均,1m,3,/s,空气所消耗的机械能,4.,矿井通风难易程度的分级,第三章 井巷通风阻力,第三章 井巷通风阻力,