巷道平均風(fēng)速的測量方法

1、圖4-6 風(fēng)表移動路線圖H株推式I六線式I l四畿式一分格定點巷道平均風(fēng)速的測量方法1、風(fēng)表的移動路線由于空氣具有粘性和井巷壁面有一定的粗糙度，使得井巷中空氣在流動時會產(chǎn)生內(nèi)外摩擦力，導(dǎo)致了風(fēng)速在巷道斷面上的分布并非是均勻的。風(fēng)速在巷壁周邊處風(fēng)速最小，從巷壁向 巷道軸心方向，風(fēng)速逐漸增大。通常在巷道軸心附近風(fēng)速最大。在井下因井巷斷面和支護(hù)形式的不同，最大風(fēng)速往往不在巷道軸心上，風(fēng)速分布也不對稱。在測量巷道平均風(fēng)速時，如果把風(fēng)速計（風(fēng)表）停留在巷道邊壁附近，測量結(jié)果將較實際值偏小；風(fēng)速計位于巷道軸心位置時又使測量結(jié)果偏大，因此測定巷道平均風(fēng)速時，不能使 風(fēng)速計停在某一固定點，而應(yīng)該在巷道橫斷面上

2、按著一定路線均勻地測定，其數(shù)據(jù)才能真實 地反映出巷道的平均風(fēng)速。在礦井通風(fēng)中如不特別注明是某一點的風(fēng)速，那么所指的風(fēng)速均 為巷道平均風(fēng)速。其含義可用下式表示：V 均=Q/S m / s式中：q單位時間通過的風(fēng)量，m/s；S 巷道斷面積，m2。為了測得巷道平均風(fēng)速，測風(fēng)時 可采用線路法（即將風(fēng)表按一定的路 線均勻移動）；或采用分格定點法（即 將巷道斷面分為若干格、風(fēng)表在每格 內(nèi)停留相等的時間）進(jìn)行測定，然后求 算出平均風(fēng)速。圖4 5所示為風(fēng)表移 動路線。風(fēng)表在巷道內(nèi)的移動路線以圖中 a所示最為準(zhǔn)確，但其操作較困難。由 實際經(jīng)驗得出圖中 c所示的四線式路 線法，測量簡單，結(jié)果也很準(zhǔn)確，巷 道斷面較

3、大時，可采用圖中所示的六線測風(fēng)法。分格定點法測風(fēng)時應(yīng)按巷道斷面積的大小來確定分格點數(shù)。一般梯形巷道通常采 用12點測風(fēng)法，即最上部取 3個點，中部取4個點，底板附近取5個點來測量平均風(fēng)速。2、利用風(fēng)表測量巷道平均風(fēng)速的方法測風(fēng)員用風(fēng)表在巷道內(nèi)測風(fēng)時可采用迎面法和側(cè)身法兩種形式。迎面法測風(fēng)是測風(fēng)員面向風(fēng)流，手持風(fēng)表，將手臂向正前方伸直，隨后將風(fēng)表沿一定路線 在巷道斷面內(nèi)均勻移動；用迎面法測量風(fēng)速時，因測風(fēng)員立于巷道中間減少通風(fēng)斷面，從而 增加了風(fēng)速，需要乘校正系數(shù)（1 . 14）才能求得真正表速，即 v表=1.14y測。側(cè)身法是測風(fēng)員背向巷道壁站立，手持風(fēng)表將手臂向風(fēng)流垂直方向伸直，然后在巷道斷

4、面內(nèi)作均勻移動。由于測風(fēng)員立于巷道內(nèi)減少了通風(fēng)斷面，從而增加了風(fēng)速，測量結(jié)果將較 實際風(fēng)速偏大，故需對測量結(jié)果進(jìn)行校正，即v表=K. v測。校正系數(shù)：K可按下式計算：k=(s-0.4)/s 、 2式中：S 一測風(fēng)處巷道的斷面積，m;0. 4-測風(fēng)員阻擋風(fēng)流的面積，m2。作為所測風(fēng)速的校正。在生產(chǎn)礦井中，可將巷道斷面積減去0 . 4n2,而風(fēng)速則采用風(fēng)表測得的風(fēng)速，經(jīng)兩種方法校正后，計算出巷道某一斷面的風(fēng)量是相近的在實際工作中，這兩種測風(fēng)方法都不太方便，于是便對測風(fēng)方法進(jìn)行了簡化，簡化后的 測風(fēng)方法是：測風(fēng)時測風(fēng)員站于巷道內(nèi)，背向巷道壁，將迎風(fēng)一側(cè)的手臂伸出，使風(fēng)表距人身 不小于0. 6-0 .

5、 8并放于人身向著風(fēng)流的前側(cè)約0. 2m,風(fēng)表仍按線路法均勻移動，這樣測出的風(fēng)速受人體影響很小，可忽略不計，因而不需要再乘以校正系數(shù)3、巷道斷面積的測算在煤礦生產(chǎn)過程中常見的巷道斷面形狀有矩形、梯形、三心拱形、半圓拱形、和圓形等 幾種。巷道斷面形狀如圖 46所示。1) .矩形巷道斷面積-.2S=E h m式中：S一巷道斷面積，m2;B一矩形巷道寬度，m；h-矩形巷道高度，m;2) .梯形巷道斷面積2S=(Bi+B2)x h+ 2 m式中：S梯形巷道斷面積， 宿；B 1、B2 一分別為梯形巷道的上、下底凈寬度，mh 梯形巷道的高度，m3 )、圓形巷道的斷面積S= 兀 D2-4, m2.或 S=0

6、.7854X 廿，m2式中：S圓形巷道的斷面積，m2d圓形巷道的直徑，m兀-圓周率，兀=3. 14159.4)、三心拱形巷道凈斷面積2S= BX (0 . 26x B+h), m式中：S巷道斷面積，m2;b巷道斷面底寬，mh由道殖面算起的墻高，m5 ).半圓拱形的巷道斷面積圖4T巷道斷面形狀。一蛔形*松一半同拱彩.一裸形.一三心拱形.#一通孤拱形+，一圓形S= 兀 x E2- 8+BX h, m2式中：S半圓拱形巷道斷面積，m2:b 半圓拱形的直徑(巷道寬度)，m兀圓周率，兀=3. 14159;h拱形底高度或半圓拱巷道的墻高，m=現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中多采用半圓拱形或圓弧拱形巷道施工。圓弧拱形巷道斷面

7、積可利用下式討算；2S = BX (0 . 24B+h), m式中：S圓弧形巷道凈斷面積，m2;B巷道斷面的凈寬度，m,h巷道的拱基高度，m=選擇測風(fēng)地點應(yīng)注意的事項為了能夠準(zhǔn)確地測量礦井風(fēng)速、風(fēng)量必須合理地選擇測風(fēng)地點。選擇測風(fēng)地點應(yīng)注意下列事項：1 、礦井的進(jìn)、回風(fēng)巷，各水平、各翼和各采區(qū)的進(jìn)、回風(fēng)巷的測風(fēng)地點應(yīng)選在測風(fēng)站。2 、輔助通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)測點，應(yīng)在確能代表輔助通風(fēng)機(jī)工作范圍的進(jìn)風(fēng)巷道；輔助通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)測點應(yīng)在距輔助通風(fēng)機(jī)排風(fēng)口20至30m范圍內(nèi)。3 、主要通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，應(yīng)在風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器處測定，條件受限制時可在入風(fēng)側(cè)測定。4 、回采工作面測風(fēng)點應(yīng)選擇在直線段上，巷道支架必須完整，斷面

8、基本一致。5 、每個測風(fēng)地點必須選擇在巷道斷面均勻一致，前后5m內(nèi)無任何障礙物、拐彎、起伏不平、空幫空頂、淋水之處。機(jī)械式風(fēng)表測量風(fēng)速的方法、步驟用機(jī)械式風(fēng)表測量巷道平均風(fēng)速的方法、步驟如下：1、進(jìn)入測風(fēng)站或待測巷道測風(fēng)時，首先要估測巷道的風(fēng)速，然后再選用相應(yīng)量程的風(fēng)表進(jìn)行測定。如估測巷道的風(fēng)速為6mZs左右時，可選用量程為 0. 510Es的中速風(fēng)表。2、取出風(fēng)表和秒表。將風(fēng)表指針回零，然后使風(fēng)表迎著風(fēng)流，并與風(fēng)流方向垂直，待翼輪轉(zhuǎn)動正常后，同時打開風(fēng)表的計數(shù)器和秒表，在1min的時間內(nèi)均勻走完測量路線(或測量點)，然后關(guān)閉秒表和風(fēng)表，讀取風(fēng)表指針讀數(shù)(格/min),并作記錄。3、 在某一斷

9、面進(jìn)行測風(fēng)時， 測風(fēng)次數(shù)應(yīng)不少于三次， 每次測量誤差不應(yīng)超過 5%,然后取 三次測風(fēng)結(jié)果的平均值(格/ min)。如果測量誤差大于5%,說明測風(fēng)結(jié)果不符合要求，需 追加一次測風(fēng)。4、在測得巷道風(fēng)速后，還必須用皮尺或鋼尺細(xì)致地量出測風(fēng)地點的巷道各部尺寸，計算 出測風(fēng)處的巷道斷面積。r1 一廣77i 7777/ri5 I 5 4 3 25 、把測風(fēng)數(shù)據(jù)和巷道參數(shù)記錄于表 4-3之中。測風(fēng)原始記錄表4- 3地點風(fēng)表示值(格/ mi n)平均風(fēng)速v(m/ s)斷面積s (m2)斷面積s(m2)風(fēng)量Q(m3/ mi n)溫度 t (°c)N1N2N3平 均 值形狀上寬下寬高 度測定人：測定時間

10、：6 、計算表速和巷道的平均風(fēng)速(1) 風(fēng)表表速按下式進(jìn)行計算V表=n/t格/ s式中v表測得的表速，格/ s,n三次測風(fēng)風(fēng)表刻度盤讀數(shù)的平均值，格/ min;圖4-7 風(fēng),表校正曲線t測風(fēng)時間，S0一般為60s。(2) 根據(jù)計算出的表速，查看風(fēng)表校正曲線(如圖4 一 7所示)，可求得巷道內(nèi)平均風(fēng)速 V。(3) 根據(jù)測量出的巷道參數(shù)計算出巷道斷面積S,然后求算出通過的風(fēng)量。Q=$ V m 3/ s式中q通過巷道的風(fēng)量，m5/s,S 巷道斷面積，m 2V 巷道內(nèi)平均風(fēng)速，nZ S。測算風(fēng)速例題：在某礦井下一測風(fēng)站內(nèi)進(jìn)行測風(fēng)，測風(fēng)站的巷道斷面形狀為半圓拱形，巷道的凈寬度為3nx拱基高為2m風(fēng)表的三

11、次測量讀數(shù)分別為 ni=325、m=337、幣=340,每次測風(fēng)時間均 為imin。求算該測風(fēng)站的風(fēng)速和通過測風(fēng)站的風(fēng)量各為多少 ？(風(fēng)表校正曲線如圖47所示) 解：1) 檢驗三次測量結(jié)果的最大誤差是否超過5%。E=(最大讀數(shù)一最小讀數(shù))/最小讀數(shù)X 100%=(340-325 ) /325 X 100 %=4. 62%<5%三次測量結(jié)果的最大誤差 4. 62% <5%,測量數(shù)據(jù)精度符合要求。2) 計算風(fēng)表的表速、查風(fēng)表校正曲線，求真實風(fēng)速。N=(n i+n2+ns)/3=(325+337+340)/3=334格 /S根據(jù)V表=5. 57格/s的數(shù)據(jù)，查風(fēng)表校正曲線可得知實際風(fēng)速為

12、5. 2ms。3) 求算通過測風(fēng)站的風(fēng)量。(1) 計算測風(fēng)站處巷道的斷面積 S:一2 一 S=兀 b/8+Bh= 兀 32/8+3 X 2=3.53+6=9.53 m 2(2) 通過測風(fēng)站的風(fēng)量Q:Q = VX S= 5.2 乂 9.53=49.56 m 3/ s經(jīng)求算得知通過測風(fēng)站的風(fēng)速為5.2m/S,風(fēng)量為49. 56/s。四、用風(fēng)表測風(fēng)時應(yīng)注意的問題1 、風(fēng)表度盤一側(cè)背向風(fēng)流，即測風(fēng)員能看到度盤。否則，風(fēng)表指針會發(fā)生倒轉(zhuǎn)。2 、風(fēng)表不能距人體太近，否則會引起較大的誤差。3 、風(fēng)表在測量路線上移動時，速度一定要均勻。在實際工作中，這點常不被重視，由此 引起的誤差是很大的，如果風(fēng)表在巷道中心

13、部分停留的時間長，則測量結(jié)果較實際風(fēng)速偏高， 反之，測量結(jié)果較實際值偏低。4 、葉輪式風(fēng)表一定要與風(fēng)流方向垂直，在傾斜巷道測風(fēng)時，更應(yīng)注意。表4-4說明風(fēng)表偏角對測量結(jié)果的影響。由表可知風(fēng)表偏角在100以內(nèi)時所產(chǎn)生的誤差可忽略不計。5 、在同一斷面測風(fēng)次數(shù)不應(yīng)少于三次，每次測量結(jié)果的誤差值不應(yīng)超過5%。6 、風(fēng)表的量程應(yīng)和測定的風(fēng)速相適應(yīng)。否則，將造成風(fēng)表損壞或測量不準(zhǔn)確，甚至吹不動葉輪無法測量。當(dāng)風(fēng)速大于 lOm/s時，應(yīng)選用高速風(fēng)表，當(dāng)風(fēng)速為 0. 5lOm/s時，選用 中速風(fēng)表，當(dāng)風(fēng)速小于 0.5m/s時，要選用低速風(fēng)表。7 、為減少測量誤差，一般要求在lmin的時間里，剛好使風(fēng)表從移動

14、路線的起點到達(dá)終點°8、使用前還應(yīng)注意風(fēng)表校正有效期。風(fēng)筒的有效風(fēng)量率C:C=Q/Q X 100式中：C風(fēng)筒的有效風(fēng)量率，%;Q局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，n3/ s.3Q 出風(fēng)筒口的出風(fēng)重，m/ s。風(fēng)筒的漏風(fēng)率為L:L= （Q- Q 出）/Q X 100式中：L風(fēng)筒的漏風(fēng)率，。礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比，用C表示，可按下式計算:C= Q 有效+習(xí) QffliX 100式中：C有效風(fēng)量率，%,Q 有效有效風(fēng)量，R3/ sE Q通i第i臺主要通風(fēng)機(jī)的實測風(fēng)量，掐/ s有效風(fēng)量是指風(fēng)流通過井下各工作地點（包括獨(dú)立通風(fēng)的采煤工作面、掘進(jìn)工作面、石同室和其它用風(fēng)地點）實際風(fēng)量的總和?？砂聪率接嬎悖篞有效=習(xí)Q又i+習(xí)Q掘i+習(xí)Qffii+E Q其它i m3/ s3式中：Q >i獨(dú)立通風(fēng)的米煤工作面風(fēng)重，m/s:Q掘i 獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面風(fēng)量，R3/s,一、一 一一 、一一3Q碉i獨(dú)立通風(fēng)的石同室風(fēng)量，m/ s： 3Q 其它i獨(dú)立通風(fēng)的其匕地點風(fēng)重，m/ s。礦井外部漏風(fēng)率是指礦井外部漏風(fēng)量與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比，用L表示?？砂聪率竭M(jìn)行計算：L=Q 外漏+習(xí)Q通iX 100式中：L外部漏風(fēng)率；%;3Q 外漏礦井外部漏風(fēng)重， m/ s;e q通i-一第i臺主要通風(fēng)機(jī)的實測風(fēng)量，my So礦井外部漏風(fēng)量是指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附