8第八章礦井空氣調(diào)節(jié)概論

1、第八章第八章礦井空氣調(diào)節(jié)概論礦井空氣調(diào)節(jié)概論 礦井空氣調(diào)節(jié)是改善礦內(nèi)氣候條件的主要技術(shù)措施礦井空氣調(diào)節(jié)是改善礦內(nèi)氣候條件的主要技術(shù)措施之一。其主要內(nèi)容包括兩方面：一是對冬季寒冷地區(qū)，之一。其主要內(nèi)容包括兩方面：一是對冬季寒冷地區(qū)，當井筒入風溫度低于當井筒入風溫度低于22時，對井口空氣進行預熱；二是時，對井口空氣進行預熱；二是對高溫礦井用風地點進行風溫調(diào)節(jié)，以達到對高溫礦井用風地點進行風溫調(diào)節(jié)，以達到規(guī)程規(guī)程規(guī)規(guī)定的標準。定的標準。第一節(jié)第一節(jié) 井口空氣加熱井口空氣加熱一、井口空氣加熱方式一、井口空氣加熱方式 井口一般采用空氣加熱器對冷空氣進行加熱，其加熱方式井口一般采用空氣加熱器對冷空氣進行加

2、熱，其加熱方式有兩種。有兩種。1.1.井口房不密閉的加熱方式井口房不密閉的加熱方式 當井口房不宜密閉時，被加熱的空氣需設(shè)置專用的通風機當井口房不宜密閉時，被加熱的空氣需設(shè)置專用的通風機送入井筒或井口房。這種方式按冷、熱風混合的地點不同，送入井筒或井口房。這種方式按冷、熱風混合的地點不同，又分以下三種情況：又分以下三種情況：（1 1）冷、熱風在井筒內(nèi)混合）冷、熱風在井筒內(nèi)混合: : 這種布置方式是將被加熱的空這種布置方式是將被加熱的空氣通過專用通風機和熱風道送入井口以下氣通過專用通風機和熱風道送入井口以下2m2m處，在井筒內(nèi)處，在井筒內(nèi)進行熱風和冷風的混合，如圖進行熱風和冷風的混合，如圖8-1-

3、18-1-1所示。所示。（2 2）冷、熱風在井口房內(nèi)混合）冷、熱風在井口房內(nèi)混合: : 這種布置方式是將熱風直接這種布置方式是將熱風直接送入井口房內(nèi)進行混合，使混合后的空氣溫度達到送入井口房內(nèi)進行混合，使混合后的空氣溫度達到22以上以上后再進入井筒，如圖后再進入井筒，如圖8-1-28-1-2所示。所示。（3 3）冷、熱風在井口房和井筒內(nèi)同時混合）冷、熱風在井口房和井筒內(nèi)同時混合 這種布置方式是前兩種方式的結(jié)合，它將大部分熱風送這種布置方式是前兩種方式的結(jié)合，它將大部分熱風送入井筒內(nèi)混合，而將小部分熱風送入井口房內(nèi)混合，其入井筒內(nèi)混合，而將小部分熱風送入井口房內(nèi)混合，其布置方式如圖布置方式如圖8

4、-1-38-1-3所示。以上三種方式相所示。以上三種方式相比較比較，第一，第一種方式冷、熱風混合效果較好，通風機噪聲對井口房的種方式冷、熱風混合效果較好，通風機噪聲對井口房的影響相對較小，但井口房風速大、風溫低，井口作業(yè)人影響相對較小，但井口房風速大、風溫低，井口作業(yè)人員的工作條件差，而且井筒熱風口對面井壁、上部罐座員的工作條件差，而且井筒熱風口對面井壁、上部罐座和罐頂保險裝置有凍冰危險；第二種方式井口房工作條和罐頂保險裝置有凍冰危險；第二種方式井口房工作條件有所改善，上部罐座和罐頂保險裝置凍冰危險減少，件有所改善，上部罐座和罐頂保險裝置凍冰危險減少，但冷、熱風的混合效果不如前者，而且井口房內(nèi)

5、風速較但冷、熱風的混合效果不如前者，而且井口房內(nèi)風速較大，尤其是通風機的噪聲對井口的通訊信號影響較大；大，尤其是通風機的噪聲對井口的通訊信號影響較大；第三種方式綜合了前兩種的優(yōu)點，而避免了其缺點，但第三種方式綜合了前兩種的優(yōu)點，而避免了其缺點，但管理較為復雜。管理較為復雜。 圖 8-1-21通風機房；通風機房；2空氣加熱室；空氣加熱室；3空氣加熱器；空氣加熱器；4通風機；通風機；5井筒井筒 圖 8-1-1 1通風機房；通風機房；2空氣加熱室；空氣加熱室；3空氣加熱空氣加熱器；器；4通風機；通風機；5熱風道；熱風道；6井筒井筒 圖8-1-3 1通風機房；通風機房；2空氣加熱室；空氣加熱室；3空氣

6、加熱器；空氣加熱器；4通風機；通風機；5熱風道；熱風道；6井筒。井筒。 2.2.井口房密閉的加熱方式井口房密閉的加熱方式 當井口房有條件密閉時，熱風可依靠礦井主要通風機的當井口房有條件密閉時，熱風可依靠礦井主要通風機的負壓作用而進入井口房和井筒，而不需設(shè)置專用的通風負壓作用而進入井口房和井筒，而不需設(shè)置專用的通風機送風。采用這種方式，大多是在井口房內(nèi)直接設(shè)置空機送風。采用這種方式，大多是在井口房內(nèi)直接設(shè)置空氣加熱器，讓冷、熱風在井口房內(nèi)進行混合。氣加熱器，讓冷、熱風在井口房內(nèi)進行混合。 對于大型礦井，當井筒進風量較大時，為了使井口房風對于大型礦井，當井筒進風量較大時，為了使井口房風速不超限，可

7、在井口房外建立冷風塔和冷風道，讓一部速不超限，可在井口房外建立冷風塔和冷風道，讓一部分冷風先經(jīng)過冷風道直接進入井筒，使冷、熱風即在井分冷風先經(jīng)過冷風道直接進入井筒，使冷、熱風即在井口房混合又在井筒內(nèi)混合。采用這種方式時，應注意防口房混合又在井筒內(nèi)混合。采用這種方式時，應注意防止冷風道與井筒聯(lián)接處結(jié)冰。止冷風道與井筒聯(lián)接處結(jié)冰。 井口房不密閉與井口房密閉這兩種井口空氣加熱方式相井口房不密閉與井口房密閉這兩種井口空氣加熱方式相比，其優(yōu)缺點見表比，其優(yōu)缺點見表8-1-18-1-1。 井口空氣加井口空氣加熱方式熱方式優(yōu)優(yōu) 點點 缺缺 點點井口房不密井口房不密閉時閉時 1 1井口房不要求密閉；井口房不要

8、求密閉；2 2可建立可建立獨立的空氣加熱室，布置較為靈活；獨立的空氣加熱室，布置較為靈活；3 3在相同風量下，所需空氣加熱器在相同風量下，所需空氣加熱器的的片數(shù)少。片數(shù)少。1 1井口房不要求密閉；井口房不要求密閉；2 2可建立獨立的空氣加可建立獨立的空氣加熱室，布置較為靈活；熱室，布置較為靈活；3 3在相同風量下，所需在相同風量下，所需空氣加熱器的片數(shù)少。空氣加熱器的片數(shù)少。井口房密閉井口房密閉時時 1 1井口房工作條件好；井口房工作條件好；2 2不需設(shè)不需設(shè)置專用通風機，設(shè)備投資少。置專用通風機，設(shè)備投資少。1 1井口房密閉增加礦井井口房密閉增加礦井通風阻力；通風阻力；2 2井口房漏風管理較

9、為井口房漏風管理較為麻煩。麻煩。 表8-1-1 井口空氣加熱方式的優(yōu)缺點比較表二、空氣加熱量的計算二、空氣加熱量的計算1.1.計算參數(shù)的確定計算參數(shù)的確定(1)(1)室外冷風計算溫度的確定。井口空氣防凍加熱的室外冷風計算溫室外冷風計算溫度的確定。井口空氣防凍加熱的室外冷風計算溫度，通常按下述原則確定：立井和斜井采用歷年極端最低溫度的度，通常按下述原則確定：立井和斜井采用歷年極端最低溫度的平均值；平硐采用歷年極端最低溫度平均值與采暖室外計算溫度平均值；平硐采用歷年極端最低溫度平均值與采暖室外計算溫度二者的平均值。二者的平均值。(2)(2)空氣加熱器出口熱風溫度的確定。通過空氣加熱器后的熱風溫度，

10、空氣加熱器出口熱風溫度的確定。通過空氣加熱器后的熱風溫度，根據(jù)井口空氣加熱方式按表根據(jù)井口空氣加熱方式按表8-1-28-1-2確定。確定。送風地點送風地點 熱風溫度熱風溫度() 送風地點送風地點 熱風溫度熱風溫度()立井井筒立井井筒 6070 正壓進入井正壓進入井口房口房2030 斜井或平斜井或平硐硐 4050 負壓進入井負壓進入井口房口房 1020 表表8-1-2 空氣加熱器后熱風溫度的確定空氣加熱器后熱風溫度的確定2.2.空氣加熱量的計算空氣加熱量的計算 井口空氣加熱量包括基本加熱量和附加熱損失兩部分，其井口空氣加熱量包括基本加熱量和附加熱損失兩部分，其中附加熱損失包括熱風道、通風機殼及井

11、口房外圍護結(jié)構(gòu)中附加熱損失包括熱風道、通風機殼及井口房外圍護結(jié)構(gòu)的熱損失等。的熱損失等。 基本加熱量即為加熱冷風所需的熱量，在設(shè)計中，一般附基本加熱量即為加熱冷風所需的熱量，在設(shè)計中，一般附加熱損失可不單獨計算，總加熱量可按基本加熱量乘以一加熱損失可不單獨計算，總加熱量可按基本加熱量乘以一個系數(shù)求得。個系數(shù)求得。 即總加熱量即總加熱量Q Q，可按公式（可按公式（8-1-18-1-1）計算：）計算： ，KW (8-1-1)KW (8-1-1) M M井筒進風量，井筒進風量，Kg/sKg/s；C CP P空氣定壓比熱，空氣定壓比熱，C Cp p=1.01 KJ/=1.01 KJ/（KgKKgK）。

12、）。熱量損失系數(shù)，井口房不密閉時熱量損失系數(shù)，井口房不密閉時=1.05=1.051.101.10，密閉時密閉時=1.10=5；t th h冷、熱風混冷、熱風混合后空氣溫度，可取合后空氣溫度，可取22；t tl l室外冷風溫度，室外冷風溫度，； )(lhpttMCQ三、空氣加熱器的選擇計算三、空氣加熱器的選擇計算1.1.基本計算公式基本計算公式(1) (1) 通過空氣加熱器的風量通過空氣加熱器的風量 ，Kg/s Kg/s （8-1-38-1-3） M M1 1通過空氣加熱器的風量，通過空氣加熱器的風量，Kg/sKg/s；t th0h0加熱后加熱器出口熱風溫加熱后加熱器出口熱

13、風溫度，度，按表，按表8-1-28-1-2選??；其余符號意義同前。選?。黄溆喾栆饬x同前。(2)(2)空氣加熱器能夠供給的熱量空氣加熱器能夠供給的熱量 Q QkSkSt tp p， KW (8-1-4)KW (8-1-4) Q Q空氣加熱器能夠供給的熱量，空氣加熱器能夠供給的熱量，KWKW； K K 空氣加熱器的傳熱系空氣加熱器的傳熱系數(shù)，數(shù)，KW/KW/（m m2 2KK）；）；S S 空氣加熱器的散熱面積，空氣加熱器的散熱面積，m m2 2；t tp p熱媒與熱媒與空氣間的平均溫差，空氣間的平均溫差，。 當熱媒為蒸汽時：當熱媒為蒸汽時：t tp p=t=tv v-(t-(tl l+t+th

14、0h0)/2, (8-1-5) )/2, (8-1-5) 當熱媒為熱水時：當熱媒為熱水時：t tp p=(t=(tw1w1+t+tw2w2)/2-(t)/2-(te e+t+thoho)/2)/2， (8-1-6)(8-1-6) t tv v飽和蒸汽溫度，飽和蒸汽溫度，；t tw1w1、t tw2w2熱水供水和回水溫度，熱水供水和回水溫度，； 其其余符號意義同前。余符號意義同前。 lhlhttttMM01空氣加熱器常用的在不同壓力下的飽和蒸汽溫度，見表空氣加熱器常用的在不同壓力下的飽和蒸汽溫度，見表8-1-38-1-32.2.選擇計算步驟選擇計算步驟 空氣加熱器的選擇計算可按下述方法和步驟進行

15、：空氣加熱器的選擇計算可按下述方法和步驟進行：(1)(1) 初選加熱器的型號初選加熱器的型號(2)(2) 初選加熱器的型號首先應假定通過空氣加熱器的質(zhì)量初選加熱器的型號首先應假定通過空氣加熱器的質(zhì)量流速流速( (vv)，一般井口房不密閉時，一般井口房不密閉時(v)(v)可選可選4 48Kg/m8Kg/m2 2.s,.s,井口房密閉時井口房密閉時(v)(v)可選可選2 24Kg/m4Kg/m2 2.s.s。然后按然后按下式求出加熱器所需的有效通風截面積下式求出加熱器所需的有效通風截面積S S： S SM M1 1/(v)/(v)，m m2 2 (8-1-7) (8-1-7) 在加熱器的型號初步選

16、定之后，即可根據(jù)加熱器實際的有在加熱器的型號初步選定之后，即可根據(jù)加熱器實際的有效通風截面效通風截面積，算出實際的積，算出實際的(v)(v)值。值。蒸汽壓力蒸汽壓力(KPa) 30 98 196 245 294 343392 飽和蒸汽溫度飽和蒸汽溫度() 100 119.6132.8 138.2 142.9147.2151 表表8-1-3 不同壓力下的飽和蒸汽溫度不同壓力下的飽和蒸汽溫度（2 2）計算加熱器的傳熱系數(shù)）計算加熱器的傳熱系數(shù) 表表8-1-48-1-4中列舉了部分國產(chǎn)空氣加熱器傳熱系數(shù)的實驗公式，中列舉了部分國產(chǎn)空氣加熱器傳熱系數(shù)的實驗公式，供學習時參考，更詳細的資料請查閱有關(guān)手冊

17、。如果有的供學習時參考，更詳細的資料請查閱有關(guān)手冊。如果有的產(chǎn)品在整理傳熱系數(shù)實驗公式時，用的不是質(zhì)量流速產(chǎn)品在整理傳熱系數(shù)實驗公式時，用的不是質(zhì)量流速（vv），），而是迎面風速而是迎面風速v vy y, ,則應根據(jù)加熱器有效截面積與則應根據(jù)加熱器有效截面積與迎風面積之比迎風面積之比值（值（稱為有效截面系數(shù)），使用關(guān)系式，稱為有效截面系數(shù)），使用關(guān)系式，由由vv求出求出v vy y后，再計算傳熱系數(shù)。后，再計算傳熱系數(shù)。 如果熱媒為熱水，則在傳熱系數(shù)的計算公式中還要用到管如果熱媒為熱水，則在傳熱系數(shù)的計算公式中還要用到管內(nèi)水流速內(nèi)水流速V VW W。加熱器管內(nèi)水流速可按下式計算：加熱器管內(nèi)水流

18、速可按下式計算： m/sm/s (8-1-8) (8-1-8)V VW W加熱器管內(nèi)水的實際流速，加熱器管內(nèi)水的實際流速，m/sm/s；S Sw w空氣加熱器熱媒通空氣加熱器熱媒通過的截面積，過的截面積，m m2 2； CC水的比熱，水的比熱，C C 4.1868KJ/KgK4.1868KJ/KgK。 其余符號意義同前。其余符號意義同前。 32110110)()(wwwhpWttCSttCMV加熱器型號加熱器型號 熱媒熱媒 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K(W/m2K) 空氣阻力空氣阻力H(Pa) 熱水阻力熱水阻力h(KPa) 5、6、10D 5、6、10ZSRZ型型 5、6、10X 7D 7Z 7X 蒸汽

19、蒸汽 146(v)0.49146(v)0.49145(v)0.532143(v)0.51146(v)0.4915.1(v)0.571 1.76(v)1.9981.47(v)1.980.88(v)2.122.06(v)1.172.94(v)1.521.37(v)1.917 D型：型：15.2VW1.96Z、X型：型：15.2VW1.96 BA/2SRL型型 BA/3 BA/2 BA/3 蒸汽蒸汽 熱水熱水 15.2(v)0.5015.1(v)0.4316.5(v)0.2414.5(v)0.291.71(v)1.673.03(v)1.621.5(v)1.582.9(v)1.58表表8-1-4 部分

20、國產(chǎn)空氣加熱器的傳熱系數(shù)和阻力計算公式表部分國產(chǎn)空氣加熱器的傳熱系數(shù)和阻力計算公式表注注: v空氣質(zhì)量流速空氣質(zhì)量流速,Kg/m2.s；VW 水流速，水流速，m/s。（3 3）計算所需的空氣加熱器面積和加熱器臺數(shù)）計算所需的空氣加熱器面積和加熱器臺數(shù) 空氣加熱器所需的加熱面積可按下式計算：空氣加熱器所需的加熱面積可按下式計算： m m2 2 (8-1-9) (8-1-9) 式中符號意義同前。式中符號意義同前。 計算出所需加熱面積后，可根據(jù)每臺加熱器的實際加熱面計算出所需加熱面積后，可根據(jù)每臺加熱器的實際加熱面積確定所需加熱器的排數(shù)和臺數(shù)。積確定所需加熱器的排數(shù)和臺數(shù)。(4)(4)檢查空氣加熱器

21、的富余系數(shù)，一般取檢查空氣加熱器的富余系數(shù)，一般取51.25。(5)(5)計算空氣加熱器的空氣阻力計算空氣加熱器的空氣阻力H H，計算公式見表計算公式見表8-1-48-1-4。(6)(6)計算空氣加熱器管內(nèi)水阻力計算空氣加熱器管內(nèi)水阻力h h，計算公式也見表計算公式也見表8-1-48-1-4。,11ptKQS第二節(jié)第二節(jié) 礦井主要熱源及其散熱量礦井主要熱源及其散熱量 要進行礦井空調(diào)設(shè)計，首先就必須了解引起礦井高溫熱害的主要影響要進行礦井空調(diào)設(shè)計，首先就必須了解引起礦井高溫熱害的主要影響因素。能引起礦井氣溫值升高的環(huán)境因素統(tǒng)稱為因素。能引起礦井氣溫值升高的環(huán)境因素統(tǒng)稱為礦井

22、熱源礦井熱源。一、井巷圍巖傳熱一、井巷圍巖傳熱1 1圍巖原始溫度的測算圍巖原始溫度的測算 圍巖原始溫度是指井巷周圍未被通風冷卻的原始巖層溫度。由于在地圍巖原始溫度是指井巷周圍未被通風冷卻的原始巖層溫度。由于在地表大氣和大地熱流場的共同作用下，巖層原始溫度沿垂直方向上大致表大氣和大地熱流場的共同作用下，巖層原始溫度沿垂直方向上大致可劃分為三個層帶：可劃分為三個層帶：變溫帶：變溫帶：在地表淺部由于受地表大氣的影響，巖層原始溫度隨地表大在地表淺部由于受地表大氣的影響，巖層原始溫度隨地表大氣溫度的變化而呈周期性地變化，稱為氣溫度的變化而呈周期性地變化，稱為變溫帶變溫帶。恒溫帶：恒溫帶：隨著深度的增加，

23、巖層原始溫度受地表大氣的影響逐漸減弱，隨著深度的增加，巖層原始溫度受地表大氣的影響逐漸減弱，而受大地熱流場的影響逐漸增強，當?shù)竭_某一深度處時，二者趨于平而受大地熱流場的影響逐漸增強，當?shù)竭_某一深度處時，二者趨于平衡，巖溫常年基本保持不變，這一層帶稱為衡，巖溫常年基本保持不變，這一層帶稱為恒溫帶恒溫帶，恒溫帶的溫度約，恒溫帶的溫度約比當?shù)啬昶骄鶜鉁馗弑犬數(shù)啬昶骄鶜鉁馗? 122。增溫帶：增溫帶：在恒溫帶以下，由于受大地熱流場的影響，在一定在恒溫帶以下，由于受大地熱流場的影響，在一定的區(qū)域范的區(qū)域范圍內(nèi)，巖層原始溫度隨深度的增加而增加，大致呈線性的變化規(guī)律，圍內(nèi)，巖層原始溫度隨深度的增加而增加，大

24、致呈線性的變化規(guī)律，這一層帶稱為增溫帶。這一層帶稱為增溫帶。地溫率：地溫率：在增溫帶內(nèi)，巖層原始溫度隨深度的變化規(guī)律可用地溫率或在增溫帶內(nèi)，巖層原始溫度隨深度的變化規(guī)律可用地溫率或地溫梯度來表示。地溫率是指恒溫帶以下巖層溫度每增加地溫梯度來表示。地溫率是指恒溫帶以下巖層溫度每增加11，所增，所增加的垂直深度，即：加的垂直深度，即： m/ (8-2-1)m/ (8-2-1)地溫梯度：地溫梯度：指恒溫帶以下，垂直深度每增加指恒溫帶以下，垂直深度每增加100m100m時，原始巖溫的升高時，原始巖溫的升高值，它與地溫率之間的關(guān)系為：值，它與地溫率之間的關(guān)系為： G Gr r=100/g=100/gr

25、r /100m (8-2-2) /100m (8-2-2) g gr r地溫率，地溫率，m/m/；G Gr r地溫梯度，地溫梯度，/100m/100m； Z Z0 0、ZZ恒溫帶深度和巖層溫度測算處的深度，恒溫帶深度和巖層溫度測算處的深度，m m；t tr0r0、t tr r恒溫帶溫恒溫帶溫度和巖層原始溫度，度和巖層原始溫度，。若已知。若已知g gr r或或G Gr r及及Z Z0 0、t tr0r0，則對式（則對式（8-2-18-2-1）、）、式（式（8-2-28-2-2）進行變形后）進行變形后, ,即可計算出深度為即可計算出深度為ZmZm的原巖溫度的原巖溫度t tr r。00rrrttZZ

26、g 礦區(qū)名稱礦區(qū)名稱 恒溫帶深度恒溫帶深度 Z0(m) 恒溫帶溫度恒溫帶溫度tr0() 地溫率地溫率 gr(m/) 遼寧撫順遼寧撫順 山東棗莊山東棗莊 平頂山礦區(qū)平頂山礦區(qū) 羅河鐵礦區(qū)羅河鐵礦區(qū)安徽淮南潘集安徽淮南潘集遼寧北票臺吉遼寧北票臺吉 廣西合山廣西合山 浙江長廣浙江長廣 湖北黃石湖北黃石 2530 40 25 25 25 27 20 31 31 10.5 17.0 17.2 18.9 16.8 10.6 23.1 18.9 18.8 3045 3121 5925 33.7 40374044 43.339.8 表表8-2-1 我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù) 表表8-2-18

27、-2-1列出的我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)和地溫率數(shù)值，僅供參考。列出的我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)和地溫率數(shù)值，僅供參考。2 2圍巖與風流間傳熱量圍巖與風流間傳熱量 井巷圍巖與風流間的傳熱是一個復雜的不穩(wěn)定傳熱過程。井巷圍巖與風流間的傳熱是一個復雜的不穩(wěn)定傳熱過程。井巷開掘后，隨著時間的推移，圍巖被冷卻的范圍逐漸井巷開掘后，隨著時間的推移，圍巖被冷卻的范圍逐漸擴大，其所向風流傳遞的熱量逐漸減少；而且在傳熱過擴大，其所向風流傳遞的熱量逐漸減少；而且在傳熱過程中由于井巷表面水分蒸發(fā)或凝結(jié)，還伴隨著傳質(zhì)過程程中由于井巷表面水分蒸發(fā)或凝結(jié)，還伴隨著傳質(zhì)過程發(fā)生。為簡化研究，目前常將這些復雜的影響因素都歸發(fā)生。為

28、簡化研究，目前常將這些復雜的影響因素都歸結(jié)到傳熱系數(shù)中去討論。因此，井巷圍巖與風流間的傳結(jié)到傳熱系數(shù)中去討論。因此，井巷圍巖與風流間的傳熱量可按下式來計算：熱量可按下式來計算： Q Qr rK KUL(tUL(trmrm-t-t) )， KW (8-2-5)KW (8-2-5) Q Qr r井巷圍巖傳熱量，井巷圍巖傳熱量，KWKW； K K圍巖與風流間的不穩(wěn)定換熱系數(shù)，圍巖與風流間的不穩(wěn)定換熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； UU井巷周長，井巷周長，m m； LL井巷長度，井巷長度，m m； t trmrm平均原始巖溫，平均原始巖溫，； tt井巷中平均風溫，井巷中平均風溫，。 圍巖與風流間

29、的不穩(wěn)定傳熱系數(shù)圍巖與風流間的不穩(wěn)定傳熱系數(shù)K K是指井巷圍巖深部未被是指井巷圍巖深部未被冷卻的巖體與空氣間溫差為冷卻的巖體與空氣間溫差為1 1時，單位時間內(nèi)從每時，單位時間內(nèi)從每m m2 2 巷巷道壁面上向空氣放出道壁面上向空氣放出( (或吸收或吸收) )的熱量。它是圍巖的熱物理的熱量。它是圍巖的熱物理性質(zhì)、井巷形狀尺寸、通風強度及通風時間等的函數(shù)。由性質(zhì)、井巷形狀尺寸、通風強度及通風時間等的函數(shù)。由于不穩(wěn)定傳熱系數(shù)的解析解相當復雜，在礦井空調(diào)設(shè)計中于不穩(wěn)定傳熱系數(shù)的解析解相當復雜，在礦井空調(diào)設(shè)計中大多采用簡化公式或統(tǒng)計公式計算。大多采用簡化公式或統(tǒng)計公式計算。 二、機電設(shè)備放熱二、機電設(shè)備

30、放熱1.1.采掘設(shè)備放熱采掘設(shè)備放熱 采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)所消耗的電能最終都將轉(zhuǎn)化為熱能，其中大采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)所消耗的電能最終都將轉(zhuǎn)化為熱能，其中大部分將被采掘工作面風流所吸收。風流所吸收的熱能中小部分將被采掘工作面風流所吸收。風流所吸收的熱能中小部分能引起風流的溫升，其中大部分轉(zhuǎn)化成汽化潛熱引起部分能引起風流的溫升，其中大部分轉(zhuǎn)化成汽化潛熱引起焓增。焓增。 采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)放熱一般可按下式計算：采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)放熱一般可按下式計算： Q Qc cNN， KW (8-2-6)KW (8-2-6) Q Qc c風流所吸收的熱量，風流所吸收的熱量，KWKW； 采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)放熱中風流的吸熱比例系數(shù)；采掘設(shè)備運轉(zhuǎn)放熱中

31、風流的吸熱比例系數(shù)；值可通值可通過實測統(tǒng)計來確定。過實測統(tǒng)計來確定。 NN采掘設(shè)備實耗功率，采掘設(shè)備實耗功率，KWKW。2.2.其它電動設(shè)備放熱其它電動設(shè)備放熱 電動設(shè)備放熱量一般可按下式計算：電動設(shè)備放熱量一般可按下式計算： Q Qe e(1-(1-t t)m mN N， KW (8-2-7)KW (8-2-7)Q Qe e電動設(shè)備放熱量，電動設(shè)備放熱量，KWKW；NN電動機的額定功率，電動機的額定功率，KWKW；t t提升設(shè)備的機械效率，非提升設(shè)備或下放物料提升設(shè)備的機械效率，非提升設(shè)備或下放物料t t=0=0；m m電動機的綜合效率，包括負荷率、每日運轉(zhuǎn)時間和電電動機的綜合效率，包括負荷

32、率、每日運轉(zhuǎn)時間和電動機效率等因素。動機效率等因素。 三、運輸中煤炭及矸石的放熱三、運輸中煤炭及矸石的放熱 在以運輸機巷作為進風巷的采區(qū)通風系統(tǒng)中，運輸中在以運輸機巷作為進風巷的采區(qū)通風系統(tǒng)中，運輸中煤炭及矸石的放熱是一種比較重要的熱源。運輸中煤煤炭及矸石的放熱是一種比較重要的熱源。運輸中煤炭及矸石的放熱量一般可用下式近似計算：炭及矸石的放熱量一般可用下式近似計算： KW (8-KW (8-2-8) 2-8) Q Qk k運輸中煤炭或矸石的放熱量，運輸中煤炭或矸石的放熱量，KWKW； mm煤炭或矸石的運輸量，煤炭或矸石的運輸量，Kg/sKg/s； C Cm m煤炭或矸石的比熱，煤炭或矸石的比熱

33、，KJ/(Kg)KJ/(Kg)； tt 煤炭或矸石與空氣溫差，煤炭或矸石與空氣溫差，?？捎蓪崪y確定，?？捎蓪崪y確定，也可用下式估算：也可用下式估算： (8-(8-2-9) L2-9) L運輸距離，運輸距離，m m； t tr r運輸中煤炭或矸石的平運輸中煤炭或矸石的平均溫度，一般較回采工作面的原始巖溫低均溫度，一般較回采工作面的原始巖溫低4 488； t twmwm運輸巷道中風流的平均濕球溫度，運輸巷道中風流的平均濕球溫度，。tmCQmK)(0024. 08 . 0wmrttLt四、礦物及其它有機物的氧化放熱四、礦物及其它有機物的氧化放熱 井下礦物及其它有機物的氧化放熱是一個十分復雜的過程，井

34、下礦物及其它有機物的氧化放熱是一個十分復雜的過程，很難將它與其它熱源分離開來單獨計算，現(xiàn)一般采用下很難將它與其它熱源分離開來單獨計算，現(xiàn)一般采用下式估算：式估算： KW (8-2-10)KW (8-2-10)式中式中 Q Q0 0氧化放熱量，氧化放熱量，KWKW V V巷道中平均風速，巷道中平均風速，m/sm/s； q q0 0VV1m/s1m/s 時單位面積氧化放熱量，時單位面積氧化放熱量，KW/mKW/m2 2；在無在無實測資料時，實測資料時， 可取可取3 34.64.61010-3 -3 KW/mKW/m2 2。 其余符號意義同前。其余符號意義同前。ULVqQ8 . 000五、人員放熱五

35、、人員放熱 在人員比較集中的采掘工作面，人員放熱對工作面的氣在人員比較集中的采掘工作面，人員放熱對工作面的氣候條件也有一定的影響。人員放熱與勞動強度和個人體候條件也有一定的影響。人員放熱與勞動強度和個人體質(zhì)有關(guān)，現(xiàn)一般按下式進行計算：質(zhì)有關(guān)，現(xiàn)一般按下式進行計算： KW (8-2-11)KW (8-2-11) Q Qw0w0人員放熱量，人員放熱量，KWKW nn工作面總?cè)藬?shù)；工作面總?cè)藬?shù)； qq每人發(fā)熱量，一般參考以下數(shù)據(jù)取值：靜止狀態(tài)時每人發(fā)熱量，一般參考以下數(shù)據(jù)取值：靜止狀態(tài)時取取0.090.090.12KW0.12KW；輕度體力勞動時取輕度體力勞動時取0.2kw0.2kw；中等體力勞中等

36、體力勞動時取動時取0.275kw0.275kw；繁重體力勞動時取繁重體力勞動時取0.47kw0.47kw。 nqQ0W六、熱水放熱六、熱水放熱 井下熱水放熱主要取決于水溫、水量和排水方式。當采用井下熱水放熱主要取決于水溫、水量和排水方式。當采用有蓋水溝或管道排水時，其傳熱量可按下式計算：有蓋水溝或管道排水時，其傳熱量可按下式計算： KW (8-2-12)KW (8-2-12) Q Qw w熱水傳熱量，熱水傳熱量，KWKW； K Kw w水溝蓋板或管道的傳熱系數(shù)，水溝蓋板或管道的傳熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； SS水與空氣間的傳熱面積。水溝排水水與空氣間的傳熱面積。水溝排水:S:SB

37、Bw wL L，m2m2；管道；管道排水排水:S:SD2LD2L，m2m2； B Bw w水溝寬度，水溝寬度，m m；D D2 2管道外徑，管道外徑，m m；LL水溝長度，水溝長度，m m； t tw w 水溝或管道中水的平均溫度，水溝或管道中水的平均溫度，； tt巷道中風流的平均溫度，巷道中風流的平均溫度，。 水溝蓋板的傳熱系數(shù)可按下式確定：水溝蓋板的傳熱系數(shù)可按下式確定： KW/(mKW/(m2 2) (8-2-13) ) (8-2-13) )(ttSKQwwW)11/(1K21w 管道傳熱系數(shù)可按下式確定：管道傳熱系數(shù)可按下式確定： KW/(mKW/(m2 2) ) （8-2-148-2

38、-14） 1 1水與水溝蓋板或管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)，水與水溝蓋板或管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； 2 2水溝蓋板或管道外壁與巷道空氣的對流換熱系數(shù)，水溝蓋板或管道外壁與巷道空氣的對流換熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； 蓋板厚度，蓋板厚度，m m； 蓋板或管壁材料的導熱系數(shù)，蓋板或管壁材料的導熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； D D1 1管道內(nèi)徑，管道內(nèi)徑，m m； D D2 2管道外徑，管道外徑，m m。 )1ddln2ddd/(1K2122112w第三節(jié)第三節(jié) 礦井風流熱濕計算礦井風流熱濕計算 礦井風流熱濕計算是礦井空調(diào)設(shè)計的基礎(chǔ)，是采取合理的空調(diào)技術(shù)措

39、礦井風流熱濕計算是礦井空調(diào)設(shè)計的基礎(chǔ)，是采取合理的空調(diào)技術(shù)措施的依據(jù)。施的依據(jù)。一、地表大氣狀態(tài)參數(shù)的確定一、地表大氣狀態(tài)參數(shù)的確定 地表大氣狀態(tài)參數(shù)一般按下述原則確定：地表大氣狀態(tài)參數(shù)一般按下述原則確定： 溫度溫度采用歷年最熱月月平均溫度的平均值；采用歷年最熱月月平均溫度的平均值； 相對濕度相對濕度采用歷年最熱月月平均相對濕度的平均值；采用歷年最熱月月平均相對濕度的平均值； 含濕量含濕量采用歷年最熱月月平均含濕量的平均值。采用歷年最熱月月平均含濕量的平均值。 這些數(shù)值均可從當?shù)貧庀笈_、站的氣象統(tǒng)計資料中獲得。這些數(shù)值均可從當?shù)貧庀笈_、站的氣象統(tǒng)計資料中獲得。 二、井筒風流的熱交換和風溫計算二

40、、井筒風流的熱交換和風溫計算 研究表明，在井筒通過風量較大的情況下，井筒圍巖對風流的熱狀態(tài)研究表明，在井筒通過風量較大的情況下，井筒圍巖對風流的熱狀態(tài)影響較小，決定井筒風流熱狀態(tài)的主要因素是地表大氣條件和風流在影響較小，決定井筒風流熱狀態(tài)的主要因素是地表大氣條件和風流在井筒內(nèi)的加濕壓縮過程。根據(jù)熱力學第一定律，井筒風流的熱平衡方井筒內(nèi)的加濕壓縮過程。根據(jù)熱力學第一定律，井筒風流的熱平衡方程式為：程式為： (8-3-1) (8-3-1) )zz ( g)dd ()tt (c211212p在一定的大氣壓力下，風流的含濕量與風溫呈近似的線性關(guān)系：在一定的大氣壓力下，風流的含濕量與風溫呈近似的線性關(guān)系

41、： g/Kg (8-3-2)g/Kg (8-3-2)式中式中 風流的相對濕度，；風流的相對濕度，； tt風流溫度，風流溫度，； PP大氣壓力，大氣壓力，PaPa； b b、PmPm與風溫有關(guān)的常數(shù)，由表與風溫有關(guān)的常數(shù)，由表8-3-18-3-1確定。確定。令令 ： 則：則： (8-3-3)(8-3-3)將式將式(8-3-3)(8-3-3)代入式代入式(8-3-1)(8-3-1)可解得：可解得： (8-3-4)(8-3-4)mPPtbd) (622mPPbA 622tAd)E1 (Ft )E1 (t221112 組合參數(shù)組合參數(shù)( (只是為了簡化公式而設(shè)的，沒有任何物理意義只是為了簡化公式而設(shè)的

42、，沒有任何物理意義) )： E E1 12.4876A2.4876A1 1；E E2 22.4876A2.4876A2 2 A A1 1622b/(P622b/(P1 1-Pm)-Pm)；A A2 2622b/(P622b/(P2 2Pm)Pm)； F F(Z(Z1 1Z Z2 2)/102.5)/102.5(E(E2 2E E1 1)。 (8-3-4)(8-3-4)即為井底風溫計算式。即為井底風溫計算式。 P P1 1、P P2 2井口、井底的大氣壓力，井口、井底的大氣壓力， 對于井底大氣壓力可近對于井底大氣壓力可近似似 按式（按式（8-3-58-3-5）推算：）推算： P P2 2P P1

43、 1g gp p(Z(Z1 1-Z-Z2 2) )，PaPa (8-3-5) (8-3-5) g gp p壓力梯度，其值為壓力梯度，其值為11.311.312.612.6，Pa/mPa/m； 1 1、2 2 井口、井底空氣的相對濕度，。井口、井底空氣的相對濕度，。 當井筒中存在水分蒸發(fā)時，由于水分蒸發(fā)吸收的熱量來源于風流下行壓當井筒中存在水分蒸發(fā)時，由于水分蒸發(fā)吸收的熱量來源于風流下行壓縮熱和風流本身，這部分熱量將轉(zhuǎn)化為汽化潛熱，所以當風流沿井筒向縮熱和風流本身，這部分熱量將轉(zhuǎn)化為汽化潛熱，所以當風流沿井筒向下流動時，有時井底風溫不僅不會升高，反而還可能有所降低。下流動時，有時井底風溫不僅不會

44、升高，反而還可能有所降低。風溫風溫/ b Pm 井下井下 地面地面11011171723232929353545 61.978 50.274144.305197.838268.328393.015 9.324 19.979 -3.770 -8.988-14.288-22.958 1016.12 734.161459.01 1053.362108.05 1522.08 3028.41 2187.854281.27 3105.556497.05 4692.24表表8-3-1 b、Pm參數(shù)取值表參數(shù)取值表 三、巷道風流的熱交換和風溫計算三、巷道風流的熱交換和風溫計算風流經(jīng)過巷道時，由于與巷道環(huán)境間發(fā)

45、生熱濕交換，使風溫隨距離逐漸風流經(jīng)過巷道時，由于與巷道環(huán)境間發(fā)生熱濕交換，使風溫隨距離逐漸上升。其熱平衡方程式為：上升。其熱平衡方程式為： (8-3-6)(8-3-6)式中式中 M Mb b風流的質(zhì)量流量，風流的質(zhì)量流量，Kg/sKg/s； K K風流與圍巖間的不穩(wěn)定換熱系數(shù)，風流與圍巖間的不穩(wěn)定換熱系數(shù)，KW/(KW/( m m2 2)； UU巷道周長，巷道周長，m m； t tr r原始巖溫，原始巖溫，； K Kt t、KxKx分別為熱、冷管道的傳熱系數(shù)，分別為熱、冷管道的傳熱系數(shù)，KW/(KW/( m m2 2)； U Ut t、UxUx分別為熱、冷管道的周長，分別為熱、冷管道的周長，m

46、 m； t tt t、txtx分別為熱、冷管道內(nèi)流體的平均溫度，分別為熱、冷管道內(nèi)流體的平均溫度， ； KwKw巷道中水溝蓋板的傳熱系數(shù)，巷道中水溝蓋板的傳熱系數(shù)，KW/(KW/( m m2 2)； BwBw水溝寬度，水溝寬度，m m； t tw w 水溝中水的平均溫度，水溝中水的平均溫度，； Q Qm m巷道中各種絕對熱源的放熱量之和，巷道中各種絕對熱源的放熱量之和，KWKW； LL巷道的長度，巷道的長度，m m。mwwwxxxtttrbpbQLttBKttUKttUKttUKddMttCM)()()()()()(1212式式(8-3-6)(8-3-6)通過變換整理可改寫成：通過變換整理可改

47、寫成： (R(RE)tE)t2 2(R(RE EN)tN)t1 1M MF (8-3-7)F (8-3-7)由式由式(8-3-7)(8-3-7)可解得：可解得： ， (8-3-8)(8-3-8) 其中組合參數(shù)：其中組合參數(shù)： E E2.4876A2.4876A； ； ； ； ；N NN NN Nt tN Nx xN Nw w；R R1 10.5N0.5N； M MN Nt tr rN Nt tt tt tN Nx xt tx xN Nw wt tw w； ； 。）（）（2112ERFMtNERtpbCMULKNpbtttCMLUKN pbxxxCMLUKNpbwwwCMLBKN12ECMQFp

48、bm 如果巷道中的相對熱源只有圍巖放熱，則式如果巷道中的相對熱源只有圍巖放熱，則式(8-3-8)(8-3-8) 還可簡化為：還可簡化為： ， (8-3-9)(8-3-9) 四、采掘工作面風流熱交換與風溫計算四、采掘工作面風流熱交換與風溫計算1.1.采煤工作面采煤工作面 風流通過采煤工作面時的熱平衡方程式可表示為風流通過采煤工作面時的熱平衡方程式可表示為 (8-3-10)(8-3-10) 式中式中 Q Qk k運輸中煤炭放熱量，運輸中煤炭放熱量，KWKW；其余符號意義同前。其余符號意義同前。 將式將式(8-2-6)(8-2-6)和式和式(8-3-3)(8-3-3)代入式代入式(8-3-10)(8

49、-3-10)，經(jīng)整理即可得出采煤工，經(jīng)整理即可得出采煤工作面末端的風溫計算式，其形式和式作面末端的風溫計算式，其形式和式(8-3-9)(8-3-9)完全一樣，只是其中的組合完全一樣，只是其中的組合參數(shù)略有不同。參數(shù)略有不同。 )()(2112ERFNttNERtr)()()()(1212mkrbpbQQttULKddMttCM 對于采煤工作面：對于采煤工作面： ； 式中式中 mm每小時煤炭運輸量，每小時煤炭運輸量， ，t/ht/h； AA工作面日產(chǎn)量，工作面日產(chǎn)量，t t； 每日運煤時數(shù)，每日運煤時數(shù)，h h。 當要求采煤工作面出口風溫不超過當要求采煤工作面出口風溫不超過規(guī)程規(guī)程規(guī)定時，其入口

50、風溫可按規(guī)定時，其入口風溫可按下式確定：下式確定： ， (8-3-11)(8-3-11)2.2.掘進工作面掘進工作面 風流在掘進工作面的熱交換主要是通過風筒進行的，其熱交換過程一般可風流在掘進工作面的熱交換主要是通過風筒進行的，其熱交換過程一般可視為等濕加熱過程。現(xiàn)以如圖視為等濕加熱過程?，F(xiàn)以如圖8-3-18-3-1 所示的壓入式通風為例進行討論。所示的壓入式通風為例進行討論。 pbmCMmLCULKN8 . 041067. 6ECMmLCQFPbmm8 . 031033. 2Am NERFNttERtr1221)( 圖8-3-1(1)(1)局部通風機出口風溫確定局部通風機出口風溫確定 風流通

51、過局部通風機后，其出口風溫一般可按下式確定：風流通過局部通風機后，其出口風溫一般可按下式確定： ， (8-3-12)(8-3-12) K Kb b 局部通風機放熱系數(shù)，可取局部通風機放熱系數(shù)，可取0.550.550.70.7； t t0 0 局部通風機入口處巷道中的風溫；局部通風機入口處巷道中的風溫； N Ne e 局部通風機額定功率，局部通風機額定功率，KWKW； M Mb1 b1 局部通風機的吸風量，局部通風機的吸風量，Kg/sKg/s。(2)(2)風筒出口風溫的確定：風筒出口風溫的確定： 根據(jù)熱平衡方程式，風流通過風筒時，其出口風溫可按下式確定：根據(jù)熱平衡方程式，風流通過風筒時，其出口風

52、溫可按下式確定： ， (8-3-13)(8-3-13) 其中：其中： 1beb01MNKttt211tbt2N1)ZZ(01. 0t )N1 (tN2tp1btttCM) 1K(FKN對于單層風筒：對于單層風筒： KW/mKW/m2 2 (8-3-14) (8-3-14)對于隔熱風筒：對于隔熱風筒： KW/mKW/m2 2 (8-3-15) (8-3-15)式中式中 t tb b 風筒外平均風溫，風筒外平均風溫，； Z Z1 1 風筒入口處標高，風筒入口處標高，m m； Z Z2 2 風筒出口處標高，風筒出口處標高，m m； K Kt t 風筒的傳熱系數(shù)，風筒的傳熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2

53、 2)； S St t 風筒的傳熱面積，風筒的傳熱面積，m m2 2； p p 風筒的有效風量率風筒的有效風量率, ,； M Mb2b2 風筒出口的有效風量，風筒出口的有效風量，Kg/sKg/s； 1 1風筒外對流換熱系數(shù)，風筒外對流換熱系數(shù)，KW/(mKW/(m2 2)； (8-3-16)(8-3-16) 121t)11(K12121212t)DDln2DDD11(K)DV6615. 0471. 11 (006. 05 . 016 . 1b1 2 2風筒內(nèi)對流換熱系數(shù)，風筒內(nèi)對流換熱系數(shù)，KW/mKW/m2 2； (8-3-17)(8-3-17) D D 1 1隔熱風筒外徑，隔熱風筒外徑，m

54、 m； D D2 2 風筒內(nèi)徑，風筒內(nèi)徑，m m； 隔熱層的導熱系數(shù)，隔熱層的導熱系數(shù)，KW/mKW/m； V Vb b 巷道中平均風速；巷道中平均風速； ，m/s (8-3-18)m/s (8-3-18) V Vm m 風筒內(nèi)平均風速；風筒內(nèi)平均風速； ，m/s (8-3-19)m/s (8-3-19) S S 掘進巷道的斷面積，掘進巷道的斷面積，m m2 2。75. 0m25. 022VD00712. 0S/M) 1K(4167. 0V1bb221bmD/M) 1K(5308. 0V(3)(3)掘進頭風溫確定掘進頭風溫確定 風流從風筒口射出后，與掘進頭近區(qū)圍巖發(fā)生熱交換，根據(jù)熱風流從風筒口

55、射出后，與掘進頭近區(qū)圍巖發(fā)生熱交換，根據(jù)熱平衡方程式，掘進頭風溫可按下式確定：平衡方程式，掘進頭風溫可按下式確定： ， (8-3-20)(8-3-20)其中：其中： ； ； ；式中式中 K K33 掘進頭近區(qū)圍巖不穩(wěn)定換熱系數(shù)，掘進頭近區(qū)圍巖不穩(wěn)定換熱系數(shù)，KW/mKW/m2 2； S S3 3 掘進頭近區(qū)圍巖散熱面積，掘進頭近區(qū)圍巖散熱面積，m m2 2； Q Qm3m3掘進頭近區(qū)局部熱源散熱量之和，掘進頭近區(qū)局部熱源散熱量之和，KWKW。 其余符號意義同前。其余符號意義同前。掘進頭近區(qū)圍巖不穩(wěn)定換熱系數(shù)可按下式確定：掘進頭近區(qū)圍巖不穩(wěn)定換熱系數(shù)可按下式確定： ，KW/mKW/m2 2 (8

56、-3-21) (8-3-21)其中：其中： ； ； ； 。巖石的導熱系數(shù)，巖石的導熱系數(shù)，KW/mKW/m；aa巖石的導溫系數(shù)，巖石的導溫系數(shù)，m m2 2/h/h；3 3掘進掘進頭平均通風時間，頭平均通風時間，h h；l l3 3掘進頭近區(qū)長度，掘進頭近區(qū)長度，m m。 2)1(1223FMttMERtr33SZKM1p1b)CKM2(Z3EM1REQZF3m0333FR77. 1K03F77. 1120303RlRRS564. 0R020303RaF五、礦井風流濕交換五、礦井風流濕交換當?shù)V井風流流經(jīng)潮濕的井巷壁面時，由于井巷表面水分的蒸發(fā)當?shù)V井風流流經(jīng)潮濕的井巷壁面時，由于井巷表面水分的蒸

57、發(fā)或凝結(jié)，將產(chǎn)生礦井風流的濕交換。根據(jù)濕交換理論，經(jīng)推導可得或凝結(jié)，將產(chǎn)生礦井風流的濕交換。根據(jù)濕交換理論，經(jīng)推導可得出井巷壁面水分蒸發(fā)量的計算公式為：出井巷壁面水分蒸發(fā)量的計算公式為： ，Kg/s (8-3-22)Kg/s (8-3-22)式中式中 井巷壁面與風流的對流換熱系數(shù)；井巷壁面與風流的對流換熱系數(shù)； ，KW/mKW/m2 2 (8-3-23) (8-3-23) 水蒸氣的汽化潛熱，水蒸氣的汽化潛熱，2500 KJ/Kg2500 KJ/Kg； tt巷道中風流的平均溫度，巷道中風流的平均溫度，； t ts s巷道中風流的平均濕球溫度，巷道中風流的平均濕球溫度，； UU巷道周長，巷道周長，

58、m m； LL巷道長度，巷道長度，m m； PP風流的壓力，風流的壓力，PaPa； P P0 0標準大氣壓力，標準大氣壓力，101325Pa101325Pa，V Vb b巷道中平均風速，巷道中平均風速，m/sm/s； 0max)(PPULttWs8 . 0bm3V10728. 2m m巷道壁面粗糙度系數(shù)，光滑壁面巷道壁面粗糙度系數(shù)，光滑壁面m m=1=1；主要運輸大巷主要運輸大巷 m m =1.00 =1.001.651.65；運輸平巷運輸平巷m m =1.65 =1.652.52.5；工作面工作面m m =2.5 =。由濕交換引起潛熱交換，其潛熱交換量為：由濕交換引起潛熱交

59、換，其潛熱交換量為： ，KW (8-3-24)KW (8-3-24)式中符號意義同前。式中符號意義同前。必須指出：公式必須指出：公式(8-3-22)(8-3-22)是在井巷壁面完全潮濕的條件下導出的，所以是在井巷壁面完全潮濕的條件下導出的，所以由該式計算出的是井巷壁面理論水分蒸發(fā)量。實際上，由于井巷壁面的潮濕由該式計算出的是井巷壁面理論水分蒸發(fā)量。實際上，由于井巷壁面的潮濕程度不同，其濕交換量也有所不同，故在實際應用中應乘以一個考慮井巷程度不同，其濕交換量也有所不同，故在實際應用中應乘以一個考慮井巷壁面潮濕程度的系數(shù)，稱為井巷壁面潮濕度系數(shù)，其定義為：井巷壁面實壁面潮濕程度的系數(shù)，稱為井巷壁面

60、潮濕度系數(shù)，其定義為：井巷壁面實際的水分蒸發(fā)量與理論水分蒸發(fā)量的比值，用際的水分蒸發(fā)量與理論水分蒸發(fā)量的比值，用f f表示，即：表示，即： (8-3-25)(8-3-25)該值可通過實驗或?qū)崪y得到。求得井巷壁面的潮濕度系數(shù)后，即可求得該值可通過實驗或?qū)崪y得到。求得井巷壁面的潮濕度系數(shù)后，即可求得風流通過該段井巷時的含濕量增量：風流通過該段井巷時的含濕量增量： (8-3-26)(8-3-26)0max)(PPULttWQsqmaxbWdMfbmaxMfWd 由含濕量增量，即可求得該段井巷末端風流的含濕量和相對濕度：由含濕量增量，即可求得該段井巷末端風流的含濕量和相對濕度： (8-3-27)(8-