矿井风流不稳定对通风阻力测定结果的影响分析工程技术论文.doc

矿井风流不稳定对通风阻力测定结果的影响分析_工程技术论文 　　摘要： 多次对矿井通风阻力进行了测定，测定结果显示均较为异常，甚至出现负值甚至对同一矿井进行两次或三次的测定，在保证了矿井测点温度、温度、标高、静压等参数的准确性后，每次测得的结果依然差异较大经过深入研究分析发现，矿井风流的不稳定，对矿井通风阻力测定结果有着直接和根本性的影响　　关键字：矿井风流；通风阻力；测定　　　　　　引言 矿井通风阻力测定是通风技术管理的一项重要手段，《煤矿安全规程》第一百一十九条明确规定：新井投产前，必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定矿井通风阻力测定目的主要在于检查通风阻力分布的合理性，为改善通风系统提从重要依据　　 通常，矿井通风阻力测定方法有两种：一种是压差计测定法；另一种是气压计测定法前者测量精度高，但在测定过程中，工作量大，费时又费力，程序烦琐复杂，用这种方法对一个矿井进行阻力测定，往往会花几天时间相反,气压计法测定程序简单，加上目前很多都已使用了精度较高的通风阻力综合测定仪。

气压计测定法又分为双测点同时测定法和逐点测定法，配合精密仪器进行气压计逐点测定法，气压计法测定操作更为简便，省时省力，故此测定方法已在目前工作中得到广泛应用但是气压计逐点测定法对矿井风流的稳定性要求较高正常生产的情况下，矿井风流不可能能绝对稳定，因此，用该方法进行矿井通风阻力测定引起误差再所难免　　1 列出两点间通风阻力计算式　　 根据能量方程，气压计法就是通过气压计测出测点间的绝对静压差，再加上动压差和位压差，以计算通风阻力同时，把空气看着是不可压缩的气体，得到,两测点间的能量损失:　　 　　 或　　 　　 ………（1）　　 式中：　　 ，____1，2两测点实测静压，Pa；　　，____1，2两测点实测标高，m；　　，____1，2两测点空气密度，Kg/m3；　　，____1，2两测点实测风速，m/s；　　____重力加速度，m/s2；　　____相邻两测点的绝对静压差，Pa；　　____相邻两测点的位压差，Pa；　　____相邻两测点的动压差，Pa　　矿井空气密度　　 矿井密度计算应遵循下式：　　 ρ=0.003484　　 ………（2）　　式中 , 　　 Ρ ____ 空气密度，kg/m3；　　 P0____ 测点风流的绝对静压，Pa；　　 t ____ 空气温度，℃；　　 ____ 相对湿度，%；　　____ 温度为t（℃）时的饱和水蒸气压力，Pa。

　　1.2 两测点间通风阻力　　 巷道中正常风流均为紊流状态，根据通风阻力定律，列出两节点间的通风阻力计算式：　　 ………（3）　　 或Kg/m7　　 式中 ,　　 ____ 两测点间的风阻，； 　　 ____ 两测点间的平均分量，m3/s；　　矿井风流对测定结果的影响　　2.1 巷道风量的不稳定对测定结果的影响　　 矿井通风阻力，在一个理论时间里，是一个常量，这个时间内，各节点压能关系：　　 根据：(1)式　　 P2=P1-（R1-2Q1-2）2 (12-12）　　 (gz1-gz2),　　 便于简单，下面我们将两点间　　 (12-12） (gz1-gz2) ,假定为G1-2,　　 将一测点时　　 2 gz,假定为G,　　 设定一通风回路，入风点压能为E，从入风点到N节点，有X个分支在假设矿井风流稳定状况下，N点的理论压降为： 　　 E N=（RiQiN2-Gi)………（4）　　设不同风流状况下风量为Qm和Qn，有，损失量为：m-n　　 则有：　　 m-n =Pm-Pn Gm-n　　 =Ri（Qm2- Qn2) RXQX2……(5)　　根据上式，设条件：　　（1）当风流稳定时，Qm=Qn，代入（5）式，　　 m-n =RXQX2　　 Rm-n=m-n / QX2= （RXQX2）/ QX2=RX　　由此可见，此时，实测阻值为巷道风阻真值，而实际上，在矿井正常生产过程中，对其通风阻力进行测定，矿井的风流不可能绝对稳定、井下行人、矿车、机车风门开闭等情况，均不同程度地影响着矿井风流的稳定。

　　（2）井下风流不稳定，风量增大，　　 m-n =Ri（Qm2- Qn2) RXQX2　　 ＞RXQX2　　 Rm-n=m-n / QX2＞RX　　不难看出，在这种情况下，实测风阻就大于实际风阻　　（3）井下风流不稳定，风量减小，　　 m-n = RXQX2-Ri|Qm2- Qn2|　　 ＜RXQX2　　 Rm-n=m-n / QX2＜RX　　在这种情况下，实测风阻便小于矿井实际风阻即，实测风阻出现负值　　2.2巷道风流方向的不稳定对测定结果的影响　　 如图（1）所示,该网络图中，分支4的存在三情况：　　 当R3R5＞R2R6时,分支4的风流方向是43；　　 当R3R5＜R2R6时,分支4的风流方向是34；　　 当R3R5=R2R6时,分支4中风量为0　　　　图 (1)　　假定正常通风状态下，R3R5＜R2R6,分支4的风流方向是在这种情况下，在分支5设一套风门，使正常通风状态下，分支4的风流方向是，此时，对该风网进行测定时，如果分支5突然打开，分支4风流方向改变,使得34＜0，从而导致实测风阻R4＜0　　3 结语　　 通过以上分析，可以了解到，在矿井正常生产的情况下，通过逐点测定法对矿井进行通风阻力测定，所测得的通风阻力，不是矿井实际的阻力。

所以，为保证测定的可靠性，选用气压计逐点测定法对矿井进行通风阻力测定，应将其停产测定，同时选择测点时应充分考虑要避开一切有可能导致风流变化的因素　　　　参考文献:　　[1] 国家安全生产监督管理局（国家煤矿安全监察局）.煤矿安全规程[S].北京：煤炭工业出版社，2010　　 [2] 国家安全生产监督管理总局. MT/T 440-1995，矿井通风阻力测定方法 [S].4-6页　　　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看 。