矿井通风与安全.pptx

矿井通风与安全,中国矿业大学,第六章 通风网络风量分配与调节,6.1 风网的基本术语6.2 风网的形式与绘制6.3 风量分配基本规律6.4 风网参数计算6.5 局部风量调节方法6.6 总风量调节6.7 多台通风机联合运转的相互调节,R、R为调节前后的风阻曲线，与I、分别交于a、b和a、b；U1巷道1扩大后的周界，随断面大小和形状而变。2、风压关系式：h0=h1+h2+h3+hn它的全风压特性曲线应通过或大于这两个数值所构成的工作点b。P2和P3 分别是辅助通风机进风口2和出风口3的绝对静压；在矿井开采过程中，由于矿井产量和开采条件不断变化，常常要求调节矿井总风量。这台辅助通风机要按以下两个数值来选择：2)公共风路1-2的风阻曲线R1-2越陡，调整后的矿井总风量Q越小。由R与I的交点a得出调节后的矿井总风量Q。这就是Q5向上流的判别式。增阻调节法的优缺点与适用条件据风流能量方程，得平峒1-3段的风压为：6Pa的阻力，总回风段3-4的风阻为0.设通过调节风门和巷道的风量为Q，巷道断面积为S，则上式变为：（2若分支1需风10m3/s，分支2需风30m3/s；此时一采区将出现风量不足，没有风流，甚至发生逆转。,6.1 风网的基本术语,1.节点 三条或三条以上风道的交点；断面或支护方式不同的两条风道，其分界点有时也可称为节点。2.分支 两节点间的连线，也叫风道。在风网图上，用单线表示分支。其方向即为风流的方向，箭头由始节点指向末节点。3路 由若干方向相同的分支首尾相接而成的线路，即某一分支的末节点是下一分支的始节点。,4回路和网孔 由若干方向并不都相同的分支所构成的闭合线路，其中有分支者叫回路，无分支者叫网孔。5假分支 风阻为零的虚拟分支。一般是指通风机出口到进风井口虚拟的一段分支。6生成树 风网中全部节点而不构成回路或网孔的一部分分支构成的图形。每一种风网都可选出若干生成树。7.弦 在任一风网的每棵树中，每增加一个分支就构成一个独立回路或网孔，这种分支叫做弦(余树弦)。,6.2 风网的形式与绘制,通风网络联结形式很复杂，基本联结形式分为：串联通风网络并联通风网络角联通风网络复杂联结通风网络,6.2.1 串联通风网络,由两条或两条以上的分支彼此首尾相联，中间没有分叉的线路叫做串联风路。,二条或二条以上的分支自风流能量相同的节点分开到能量相同的节点汇合，形成一个或几个网孔的总回路叫做并联风网。如右图所示。,6.2.2 并联通风网络,在简单并联风网的始节点和末节点之间有一条或几条风路贯通的风网叫做角联风网。贯通的分支习惯叫做对角分支。单角联风网只有一条对角分支，多角联风网则有两条或两条以上的对角分支。,6.2.3 角联通风网络,由串联、并联、角联和更复杂的联结方式所组成的通风网路，统称为复杂通风网路。,6.2.4 复杂联结通风网络,复杂风网,6.3 风量分配基本规律,风流在通风网络内流动时，除服从能量守恒方程伯努利方程外，还遵守以下规律：风量平衡定律风压平衡定律阻力定律,6.3.1 风量平衡定律,单位时间内流入一个节点的空气质量单位时间内流出该节点的空气质量。由于矿井空气不压缩，故可用空气的体积流量(即风量)来代替空气的质量流量。在通风网络中，流进节点或闭合回路的风量流出节点或闭合回路的风量，即任一节点或闭合回路的风量代数和为零。,对于流进节点的情况：,对于流进闭合回路的情况：,把上面的式子写成一般的数学式：上式表明；流入节点、回路或网孔的风量与流出节点、回路或网孔的风量的代数和等于零。一般取流入的风量为正，流出的风量为负。,在任一闭合回路中，无扇风机工作时，各巷道风压降的代数和为零。即顺时针的风压降等于反时针的风压降。有扇风机工作时，各巷道风压降的代数和等于扇风机风压与自然风压之和。,6.3.2 风压平衡定律,该式表明：回路或网孔中，不同方向的风流风压或阻力的代数和等于零。一般取顺时针方向的风压为正，逆时针方向的风压为负。,由右图得：一般形式为：,如图所示矿井，平峒口l和进风井口2的标高差Zm；风道2-3和1-3构成敞开并联风网。在2-3风道上的辅助通风机，风压hf作用方向和顺时针方向一致；l和2两点的地表大气压力分别为P0和P0，1和2两点高差间的地表空气密度平均值为，进风井内的空气密度平均值为，那么：,据风流能量方程，得平峒1-3段的风压为：式中，P3、hv3分别是3点的绝对静压和速压。风路2-3段的风压是风道2-2和3-3段的风压之和，即：,式中：P2和P3 分别是辅助通风机进风口2和出风口3的绝对静压；hv2和hv3分别是辅助通风机进风口和出风口的速压。,因：那么：即：,因敞开并联风网内的自然风压是：因：或一般形式为：,上式即风压平衡定律，其意义为对于任一个网孔或者回路而言，其风压的代数和与作用在其上的机械风压和自然风压之差值为零