第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)

1、第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，風(fēng)量按照網(wǎng)絡(luò) 中各分支風(fēng)阻的大小自然分配，往往不 能滿足作業(yè)地點(diǎn)的風(fēng)量需求，需要采取 控制和調(diào)節(jié)風(fēng)量的措施。另外，隨著生 產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展和變化，工作面的推進(jìn)和 更替，巷道風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需的風(fēng) 量均在不斷變化，相應(yīng)地要求及時(shí)進(jìn)行 風(fēng)量調(diào)節(jié)。所以風(fēng)量調(diào)節(jié)是礦井通風(fēng)技 術(shù)管理中的一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，它對(duì)礦 井安全生產(chǎn)和節(jié)約通風(fēng)費(fèi)用都有重大的 影響。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的措施多種多樣。按其調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風(fēng)量調(diào) 節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。本章主要介紹各種調(diào)節(jié)方法的原理與特點(diǎn)。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 第一節(jié)局部風(fēng)量調(diào)

2、節(jié)第一節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié) 局部風(fēng)量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工 作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng) 量調(diào)節(jié)。局部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法有增阻法、 減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 一、增阻調(diào)節(jié)法一、增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法是通過(guò)在巷道中安設(shè)調(diào) 節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施，增大巷道的局部阻力， 從而降低巷道處于同一分支中的風(fēng)量， 增大另一分支的風(fēng)量。這是目前礦井使 用最普遍的局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法。 增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法。具體 措施主要有：調(diào)節(jié)風(fēng)窗、臨時(shí)風(fēng)簾、空 氣幕調(diào)節(jié)裝置等。其中使用最多的是調(diào) 節(jié)風(fēng)窗，其制作和安裝都較簡(jiǎn)單。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 1風(fēng)窗調(diào)節(jié)法 風(fēng)窗結(jié)構(gòu)如圖61所示，在風(fēng)門(mén)上方開(kāi)一小窗，用可滑移的窗

3、板來(lái) 改變窗口的面積，從而改變巷道中的局部阻力。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 如圖62所示并聯(lián)網(wǎng)路中，1、2分支風(fēng)路的風(fēng)阻分別是R1、R2， 所需風(fēng)量分別是Q1、Q2。如果有并聯(lián)風(fēng)路風(fēng)壓關(guān)系：R1Q12R2Q22， 即h1h2。則在風(fēng)壓小的1分支安設(shè)風(fēng)窗，增加局部阻力h窗，使得1、 2分支風(fēng)壓相等，即 h2=h1+h窗 或 R2Q22(R1R窗)Q12 則風(fēng)窗的阻力為 h窗h2 h1 風(fēng)窗的風(fēng)阻為 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 2風(fēng)窗面積的計(jì)算 由于風(fēng)流經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)窗時(shí)產(chǎn)生局部阻力，風(fēng)流經(jīng)過(guò)風(fēng)窗后風(fēng)流斷 面收縮，如圖63所示。 根據(jù)水力學(xué)和能量方程，當(dāng)已知風(fēng)窗的阻力或風(fēng)阻時(shí)，可求出風(fēng) 窗的面積S窗。 第六章礦井風(fēng)

4、量調(diào)節(jié) 式中 S窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗的面積，m2； S巷道的凈斷面積，m2； Q通過(guò)風(fēng)窗的風(fēng)量，m3s； h窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗阻力，Pa； R窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗的風(fēng)阻，Ns2m8。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 3增阻調(diào)節(jié)法的特點(diǎn) 增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)。適用于礦井通 風(fēng)阻力不大的分區(qū)風(fēng)流中風(fēng)量調(diào)節(jié)，但增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻， 減少總風(fēng)量。在主干風(fēng)路中增阻調(diào)節(jié)時(shí)必須考慮主通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的變化， 否則，會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量減少的多，增加的少，可能出現(xiàn)調(diào)節(jié)后風(fēng)量不能滿足 需要的情況。調(diào)節(jié)風(fēng)窗應(yīng)設(shè)置在適宜地點(diǎn)，如在煤巷中布置時(shí)，要考慮 由于風(fēng)窗兩側(cè)壓差引起煤體裂隙漏風(fēng)而發(fā)生自燃的危險(xiǎn)性。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 4增阻調(diào)節(jié)法應(yīng)

5、注意的問(wèn)題 使用調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)量應(yīng)注意如下問(wèn)題：調(diào)節(jié)風(fēng)窗應(yīng)盡量安設(shè) 在回風(fēng)流中，以免妨礙運(yùn)輸，如果安設(shè)在運(yùn)輸巷道中時(shí)，盡可能選在 運(yùn)輸量少的區(qū)段巷道中。在復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，注意調(diào)節(jié)風(fēng)窗位置的 選擇，防止重復(fù)設(shè)置，增大通風(fēng)阻力。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 二、減阻調(diào)節(jié)法二、減阻調(diào)節(jié)法 減阻調(diào)節(jié)法是通過(guò)在巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風(fēng)阻力， 從而增大與該巷道處于同一分支的風(fēng)量，減小與其并聯(lián)分支的風(fēng)量。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 減阻調(diào)節(jié)的措施主要有：擴(kuò)大巷道斷面、降低摩擦阻力系數(shù)、清除 巷道中的堆放雜物、開(kāi)掘并聯(lián)巷道、縮短風(fēng)流路線的總長(zhǎng)度等。 減阻調(diào)節(jié)法與增阻調(diào)節(jié)法相反，可以降低礦井總風(fēng)阻，并增加礦井 總風(fēng)

6、量；但降阻措施的工程量和投資一般都較大，施工工期較長(zhǎng)，所以 一般在對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行較大的改造時(shí)采用。 在礦井生產(chǎn)實(shí)際中，對(duì)于通過(guò)風(fēng)量大，風(fēng)阻也大的風(fēng)硐、回風(fēng)石門(mén)、 總回風(fēng)道等巷道，采取擴(kuò)大斷面、改變支護(hù)形式等減阻措施，往往效果 明顯。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法 如圖65所示，輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法是在阻力大、風(fēng)量不足的并聯(lián) 分支2采用輔助通風(fēng)機(jī)克服一部分井巷通風(fēng)阻力，從而增大該分支風(fēng) 量的調(diào)節(jié)方法。安裝輔助通風(fēng)機(jī)的方式有兩種：有風(fēng)墻的輔助通風(fēng) 機(jī)和不設(shè)風(fēng)墻的輔助通風(fēng)機(jī)。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 1有風(fēng)墻的輔助通風(fēng)機(jī) 如圖66所示，為方便行人、運(yùn)輸，在原巷道側(cè)掘一條繞

7、道，安裝 輔助通風(fēng)機(jī)。為使風(fēng)流通過(guò)輔助通風(fēng)機(jī)，在巷道內(nèi)設(shè)帶風(fēng)門(mén)的風(fēng)墻。風(fēng) 門(mén)向風(fēng)壓大的一側(cè)開(kāi)啟，并要求兩道風(fēng)門(mén)之間距離大于通過(guò)一列車的長(zhǎng) 度 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 2無(wú)風(fēng)墻的輔助通風(fēng)機(jī) 如圖67 所示，當(dāng)調(diào)節(jié)所需克服的阻力較小時(shí)，將輔助通風(fēng)機(jī)直接安 設(shè)在巷道中，利用輔助通風(fēng)機(jī)出口的速度，增加巷道內(nèi)通過(guò)的風(fēng)量。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法的施工相對(duì)比較方便，并可降低礦井總風(fēng)阻，增 加礦井總風(fēng)量，同時(shí)可以減少礦井主通風(fēng)機(jī)能耗。但采用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào) 節(jié)時(shí)設(shè)備投資較大，輔助通風(fēng)機(jī)的能耗較大，且輔助通風(fēng)機(jī)的安全管理 工作比較復(fù)雜，安全性較差。規(guī)程規(guī)定：在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如果 某一分區(qū)風(fēng)阻過(guò)大，主要

8、通風(fēng)機(jī)不能供給其足夠風(fēng)量，可以在井下安設(shè) 輔助通風(fēng)機(jī)，但必須供給輔助通風(fēng)機(jī)房新鮮風(fēng)流。嚴(yán)禁在煤(巖)與瓦斯 (二氧化碳)突出礦井中安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)。在我國(guó)，煤礦很少使用輔助通 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)，但在金屬礦使用較多。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)須注意以下幾點(diǎn)： (1)若輔助通風(fēng)機(jī)安設(shè)在回風(fēng)流中，必須使輔助通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)與回風(fēng)流 隔開(kāi)，設(shè)法引入新鮮風(fēng)流，使電動(dòng)機(jī)在新鮮風(fēng)流中運(yùn)轉(zhuǎn)，保證輔助 通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)當(dāng)輔助通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，須立即打開(kāi)風(fēng)門(mén)，以便利用主要通風(fēng)機(jī) 通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)一旦停轉(zhuǎn)，必須立即停止輔助通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，且打 開(kāi)風(fēng)門(mén)，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。開(kāi)啟輔助通風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)檢查附近20m內(nèi)瓦斯

9、 濃度，只有當(dāng)瓦斯?jié)舛炔怀迺r(shí)，才能開(kāi)啟輔助通風(fēng)機(jī)。 (3)安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)的地點(diǎn)應(yīng)選擇在巷道圍巖穩(wěn)定、堅(jiān)固處，避免發(fā)生 漏風(fēng)。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 第二節(jié)礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)第二節(jié)礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 當(dāng)?shù)V井(或一翼)總風(fēng)量不足或過(guò)大時(shí)，需調(diào)節(jié)總風(fēng)量，也就是調(diào)整 主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。采取的措施是：改變主通風(fēng)機(jī)的工作特性，或改 變礦井風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 一、改變主通風(fēng)機(jī)工作特性調(diào)節(jié)法一、改變主通風(fēng)機(jī)工作特性調(diào)節(jié)法 礦井主通風(fēng)機(jī)是礦井通風(fēng)的主要?jiǎng)恿υ?。通過(guò)改變主通風(fēng)機(jī)的葉 輪轉(zhuǎn)速、軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度和離心式風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器葉片角度等， 可以改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量的目的。 第六

10、章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 1改變主通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成正比，改變 主通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能改變主通風(fēng)機(jī)的特 性曲線。如圖68所示，某通風(fēng)機(jī)hQ 特性曲線，當(dāng)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n時(shí)，與礦 井風(fēng)阻特性曲線的交點(diǎn)為M，通風(fēng)機(jī)風(fēng) 量為Q，若將通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)為n1，則 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量減少為Q1。同理，通風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速調(diào)到n2時(shí)，通風(fēng)機(jī)風(fēng)量增大為Q2。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法如下： (1)改變減速器的傳動(dòng)比。對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)，一般均采用改變減速器 傳動(dòng)比的方法改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 (2)調(diào)換不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)。對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)，一般軸流式通風(fēng)機(jī)與 電動(dòng)機(jī)之間采用直接傳動(dòng)，需要改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，只能通過(guò)更換不

11、 同轉(zhuǎn)數(shù)的電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 2.改變軸流式通風(fēng)機(jī)葉片安裝角 軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角不同， 特性曲線不同，改變?nèi)~片安裝角，可以 改變通風(fēng)機(jī)特性曲線。如圖69所示， 當(dāng)葉片安裝角從1調(diào)到2時(shí)，則通風(fēng)機(jī) 風(fēng)量由Q1增加到Q2，風(fēng)壓也由h1增加到 h2。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 二、改變主通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻調(diào)節(jié)法二、改變主通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻調(diào)節(jié)法 改變通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻，通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)隨之改變，風(fēng)量也發(fā) 生變化，可以達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。也可以通過(guò)風(fēng)硐閘門(mén)增加通風(fēng) 機(jī)的工作風(fēng)阻，或通過(guò)改善風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)等措施降低通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻。 第六章礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 1風(fēng)硐閘門(mén)調(diào)節(jié)法 如果在風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門(mén)，通過(guò)改變閘門(mén)的開(kāi)口大小可以 改變主通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻，從而可調(diào)節(jié)主通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。 對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)量過(guò)大時(shí)， 用風(fēng)硐中的閘門(mén)增加風(fēng)阻以降低風(fēng)量。 這是因?yàn)殡x心式風(fēng)