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1、矿井通风测风技术矿井通风测风技术（第四讲）（第四讲）主主 讲：纪晓峰讲：纪晓峰山东肥矿技师学院山东肥矿技师学院 职业安全技术培训中心职业安全技术培训中心 高级讲师高级讲师（高级培训师）（高级培训师）、学科带头人、名师、学科带头人、名师中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国人事部、国家安全生产监督管理总局中国人事部、国家安全生产监督管理总局“653”“653”工程首席教师工程首席教师国家注册安全高级工程师、国家注册采矿高级工程国家注册安全高级工程师、国家注册采矿高级工程师师联系电话：联系电话：E-mail:E-mail:主
2、要内容主要内容一、矿井风量测定一、矿井风量测定二、矿井通风阻力测定二、矿井通风阻力测定三、矿井漏风及其检测三、矿井漏风及其检测四、局部通风检测四、局部通风检测一、矿井风量测定一、矿井风量测定（一）矿井测风的必要性（一）矿井测风的必要性规程规程规定：规定：“矿井必须建立测风制矿井必须建立测风制度，每度，每1010天进行一次全面测风。对采掘工作天进行一次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行
3、风量调节。风量调节。”（二）矿井风流分布规律（二）矿井风流分布规律 1 1、粘性、粘性 2 2、层流与紊流、层流与紊流 （1 1）层流状态）层流状态 （2 2）紊流状态）紊流状态 3 3、节点风量平衡、节点风量平衡（三）测风仪器与操作（三）测风仪器与操作1 1、测风站的位置和要求、测风站的位置和要求测风站的设置地点，应满足测定全矿总进风量和总回风量，以及各翼、测风站的设置地点，应满足测定全矿总进风量和总回风量，以及各翼、各水平及各采区和各回采工作面进风量和回风量的要求。各水平及各采区和各回采工作面进风量和回风量的要求。测风站必须符合下列要求：测风站必须符合下列要求：（1 1）测风站应设置在平直
4、的巷道中，其前后）测风站应设置在平直的巷道中，其前后10m10m范围内不得有障碍物范围内不得有障碍物和拐弯等局部阻力。和拐弯等局部阻力。（2 2）测风站位于巷道不规整处时，其四壁应用木板或其它材料衬壁呈）测风站位于巷道不规整处时，其四壁应用木板或其它材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于固定形状断面，长度不得小于4m,4m,且壁面光滑严密不漏风。且壁面光滑严密不漏风。（3 3）测风站应悬挂测风记录牌，记录牌上记明测风站的断面积、平均）测风站应悬挂测风记录牌，记录牌上记明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、瓦斯和二氧化碳的浓度以及测定日期、测定人等风速、风量、空气温度、瓦斯和二氧化碳的浓度以
5、及测定日期、测定人等项目。项目。2 2、测风仪器、测风仪器矿井使用的风表有机械式风表、电子式风速仪、风速传感器、压差计和矿井使用的风表有机械式风表、电子式风速仪、风速传感器、压差计和皮托管，所有的测风仪器必都必须经过计量检定部门的计量检定，取得合皮托管，所有的测风仪器必都必须经过计量检定部门的计量检定，取得合格证方可在煤矿中使用。格证方可在煤矿中使用。机械式风表分为叶式风速表和杯式风速表，但煤矿普遍使用的是叶式风机械式风表分为叶式风速表和杯式风速表，但煤矿普遍使用的是叶式风速表。速表。风速表按测量范围分为：风速表按测量范围分为：高速表高速表 风速风速 10 m/s 10 m/s 中速表中速表
6、风速风速 0.5 0.510 m/s 10 m/s 低速表低速表 风速风速 0.5 0.55 m/s5 m/s机械风表、电子风表、风速传感器、压差计和皮托管机械风表、电子风表、风速传感器、压差计和皮托管机械风表类型机械风表类型低速风表：低速风表：0.55m/s中速风表：中速风表：0.510m/s高速风表：大于高速风表：大于10m/s3 3、测风方法、测风方法根据风表的移动路线的不同，测风方法可分为根据风表的移动路线的不同，测风方法可分为定点测风法和线路测风法。定点测风法和线路测风法。根据测风员站立的面向不同，测风方法有侧身根据测风员站立的面向不同，测风方法有侧身测风法好迎面测风法两种。测风法好
7、迎面测风法两种。(1)(1)侧身测风法侧身测风法(2)(2)迎面测风法迎面测风法(3)(3)速度场系数法速度场系数法(4)(4)风表矫正曲线风表矫正曲线(5)(5)压差计法压差计法(6)(6)微风速的测量微风速的测量（四）风量的测定（四）风量的测定1 1、巷道风量的测定、巷道风量的测定 Q=SQ=Sv v2 2、矿井主要通风机的工作风量、矿井主要通风机的工作风量测定测定3 3、局部通风机吸风量测定、局部通风机吸风量测定( (五五) )以风定产以风定产1 1、总体核算法（产量在、总体核算法（产量在3030万万t/a)t/a)以下矿井使以下矿井使用用) )公式一公式一（低瓦斯矿井）（低瓦斯矿井）公
8、式二（高瓦斯、突出矿井和有冲击地压的矿公式二（高瓦斯、突出矿井和有冲击地压的矿井）井）atKqQA/,103304万需进atKqQA/,100926. 03304万相进2 2、由里向外核算法、由里向外核算法3 3、矿井通风能力验证、矿井通风能力验证在进行通风能力计算之后，还要进行通风能力在进行通风能力计算之后，还要进行通风能力的验证，主要是从矿井主通风机性能、通风网络、的验证，主要是从矿井主通风机性能、通风网络、用风地点的有效风量和矿井稀释瓦斯能力进行验证。用风地点的有效风量和矿井稀释瓦斯能力进行验证。然后采用就近下靠的原则核定等级，确定矿井的生然后采用就近下靠的原则核定等级，确定矿井的生产能
9、力。产能力。atAAAjmjmii/,2111万掘条二、矿井通风阻力测定二、矿井通风阻力测定（一）矿井通风阻力测定的目的与意义（一）矿井通风阻力测定的目的与意义主要表现：主要表现：分析通风系统的合理性，了解通风系分析通风系统的合理性，了解通风系统中阻力分布情况，找出最大阻力区段，以统中阻力分布情况，找出最大阻力区段，以便降阻便降阻増増风；风；提供实际的井巷摩擦阻力系数和风阻提供实际的井巷摩擦阻力系数和风阻值，为通风设计、网络结算、通风系统改造、值，为通风设计、网络结算、通风系统改造、均压通风防灭火提供可靠的基础资料。均压通风防灭火提供可靠的基础资料。（二）通风阻力测定方法（二）通风阻力测定方法
10、通风阻力测定主要内容通风阻力测定主要内容有：有：测定路线测定路线的选择；的选择；测点的选择；测点的选择；风压测量；风压测量；风风速测量；速测量；大气物理参数测量；大气物理参数测量；巷道断面巷道断面和周长参数测量；和周长参数测量；测点间距测量；测点间距测量；测试测试结果计算。结果计算。其通风阻力测定方法有：其通风阻力测定方法有：1 1、压差计法、压差计法用压差计法测定通风阻力的实质是测量用压差计法测定通风阻力的实质是测量风流两点间的势能差和动能差，计算出两点风流两点间的势能差和动能差，计算出两点间的通风阻力。间的通风阻力。2 2、气压计法、气压计法根据能量方程，用气压计法测定通风阻力，主根据能量
11、方程，用气压计法测定通风阻力，主要是用精密气压计测出两点间的绝对静压差，在要是用精密气压计测出两点间的绝对静压差，在加上动压差和位压差，以计算出通风阻力。加上动压差和位压差，以计算出通风阻力。 双测点同时测定法（双测点同时测定法（145145页）页） 立井通风阻力测定立井通风阻力测定3 3、局部通风阻力、局部通风阻力h h、风阻、风阻R R1 1和阻力系数和阻力系数测定测定局部通风阻力局部通风阻力h h1 1= = Q Q2 2/2s/2s2 2 ( (令令/2s/2s2 2=R=R1 1) ) 则：则： h h1 1=R=R1 1Q Q2 2风阻风阻R R1 1 = =/2s/2s2 2=h
12、=h1 1/Q/Q2 2阻力系数阻力系数=2s=2s2 2R R1 1/ /=2s=2s2 2h h1 1/ /Q Q2 2（三）测定前的准备工作（三）测定前的准备工作1 1、准备测定仪器仪表（表、准备测定仪器仪表（表5-25-2）和测定人员；）和测定人员；2 2、印制记录表格；、印制记录表格；3 3、测定路线的选择和测点布置；、测定路线的选择和测点布置；测点布置的原则是：测点布置的原则是：(1)(1)应考虑测点间的压差不小于应考虑测点间的压差不小于10-20Pa,10-20Pa,不大于不大于测压计的量程。测压计的量程。（2 2）应尽量避免靠近井筒和风门，选择在风流）应尽量避免靠近井筒和风门，
13、选择在风流比较稳定的巷道内。比较稳定的巷道内。（3 3）在进行井巷通风阻力系数测定时，要求测）在进行井巷通风阻力系数测定时，要求测段内无风流汇合、分叉点。段内无风流汇合、分叉点。（4 4）测点前后）测点前后3m3m范围内的地段内巷道支护完好，范围内的地段内巷道支护完好，没有堆积物。没有堆积物。（5 5）测点长度（两测点间距）：在平巷中）测点长度（两测点间距）：在平巷中150-150-200m,200m,在斜巷中为在斜巷中为100-150m100-150m。（四）井下通风阻力测定注意事项（四）井下通风阻力测定注意事项 压差测定过程中，若出现异常现象，如仪器读压差测定过程中，若出现异常现象，如仪器
14、读值与估计压差值差距过大，或出现负压而存在前式值与估计压差值差距过大，或出现负压而存在前式的条件，必须查明原因，排除故障，重新测定。的条件，必须查明原因，排除故障，重新测定。 其故障的原因可能有：其故障的原因可能有：（1 1）胶皮管因积水、污物进入或打折而堵塞。）胶皮管因积水、污物进入或打折而堵塞。（2 2）压差计漏气，测压管内或测压管与容器连接处）压差计漏气，测压管内或测压管与容器连接处有气泡。有气泡。（3 3）静压管设置在涡流区内。）静压管设置在涡流区内。（4 4）胶皮管漏气（特别是接头）处。）胶皮管漏气（特别是接头）处。（五）测定资料的整理与分析（五）测定资料的整理与分析 1 1、根据测
15、定记录的数据和有关的计算公式，、根据测定记录的数据和有关的计算公式，填写下列表格：填写下列表格：1 1）大气参数记录表（表）大气参数记录表（表5-35-3）2 2）巷道参数记录表（表）巷道参数记录表（表5-45-4）3 3）风速记录表（表）风速记录表（表5-55-5）4 4）气压计测压记录表（表）气压计测压记录表（表5-65-6）5)5)压差计测压记录表（表压差计测压记录表（表5-75-7）6)6)气压计法矿井通风阻力测定汇总表（表气压计法矿井通风阻力测定汇总表（表5-85-8）7)7)压差计法测矿井通风阻力汇总表（表压差计法测矿井通风阻力汇总表（表5-95-9）2 2、测定结果可靠性检查、测
16、定结果可靠性检查3 3、摩擦阻力系数、摩擦阻力系数值测算值测算1)1)必须选择支护形式一致、巷道断面和方向不变的必须选择支护形式一致、巷道断面和方向不变的巷道；巷道；2 2）准确测算）准确测算R R1 1和摩擦阻力系数和摩擦阻力系数值的关键是要测准值的关键是要测准h h1 1和和Q Q值；值；3 3）用风表测断面平均风速时应和测风压同步进行。）用风表测断面平均风速时应和测风压同步进行。4 4、编写矿井通风阻力测试报告、编写矿井通风阻力测试报告根据矿井通风阻力测定方法根据矿井通风阻力测定方法MT/T1440-1995MT/T1440-1995要求，要求，报告内容主要包括：测定时间，测定目的和要求
17、，当时报告内容主要包括：测定时间矿井使用风速表有几种，测定目的和要求，当时矿井通风和生产情况，测定路线选择，人员组织，使用矿井通风和生产情况，测定路线选择，人员组织，使用仪器，测定方法，测定结果，矿井通风阻力分布、绘制仪器，测定方法，测定结果，矿井通风阻力分布、绘制阻力分布曲线及分析和改善矿井通风状况的建议等。阻力分布曲线及分析和改善矿井通风状况的建议等。三、矿井漏风及其检测三、矿井漏风及其检测（一）矿井漏风及其危害（一）矿井漏风及其危害1 1、定义：、定义：矿井通风中矿井使用风速表有几种，进入巷道的风流未达到地点，而矿井通风中，进入巷道的风流未达到地点，而通过通风构筑物的缝隙、采空区、煤柱裂隙及地表塌陷裂缝通过通风构筑物的缝隙、采
18、空区、煤柱裂隙及地表塌陷裂缝等直接渗透到回风巷或地面的风流，称为矿井漏风。它包括等直接渗透到回风巷或地面的风流，称为矿井漏风。它包括外部漏风和内部漏风两类。外部漏风和内部漏风两类。2 2、矿井漏风的危害、矿井漏风的危害漏风使工作地点风量减少；漏风使工作地点风量减少；漏风使矿井通风系统复杂化，降低系统的稳定性和可漏风使矿井通风系统复杂化，降低系统的稳定性和可靠性；靠性；漏风使矿井通风机能力和效率降低；漏风使矿井通风机能力和效率降低；漏风促使煤炭自然，有害气体浓度增加。漏风促使煤炭自然，有害气体浓度增加。规程规程规定：采煤工作面和掘进工作面的进风都不能规定：采煤工作面和掘进工作面的进风都不能进过采
19、空区和冒落去。无煤柱开采的巷道两帮和顶部，应做进过采空区和冒落去。无煤柱开采的巷道两帮和顶部，应做好防止向采空区和冒落区漏风的工作；否则，不得采用无煤好防止向采空区和冒落区漏风的工作；否则，不得采用无煤柱开采。柱开采。（二）矿井为不漏风的测定（二）矿井为不漏风的测定 1 1、矿井外部漏风率、矿井外部漏风率 是指矿井外部漏风量是指矿井外部漏风量Q QL L与各台主要通风与各台主要通风机工作风量总和之比。矿井主要通风机装置机工作风量总和之比。矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过外部漏风率无提升设备时不得超过5%5%，有提，有提升设备时不得超过升设备时不得超过15 %。 P PL
20、 L=Q=QL L/Q/QFIFI式中：式中：Q QL L直接由主通风机装置及其风井附直接由主通风机装置及其风井附近地表的漏风量的总和，近地表的漏风量的总和，m m3 3/s;/s; Q QFIFI各台主要通风机风量的总和各台主要通风机风量的总和,m,m3 3/s./s. 2 2、测定方法、测定方法 （1 1） 利用风机房水柱计读数利用风机房水柱计读数h h水计算外部漏风水计算外部漏风 h h水水=+h=+hV V水水+ +h h损损式中：式中： H H静静与与Q Q扇值对应的主通风机静压；扇值对应的主通风机静压； h h损损风筒内安装水柱计断面至风机鉴定风筒内安装水柱计断面至风机鉴定时测静压
21、断面的阻力。时测静压断面的阻力。注意：注意： 必须使用实测的性能曲线；必须使用实测的性能曲线； 主通风机房水柱计在风筒内的感压管必主通风机房水柱计在风筒内的感压管必须安装在没有涡流的断面上。须安装在没有涡流的断面上。 （2 2）气体分析法检测外部漏风）气体分析法检测外部漏风使用分析地面和矿井井下总回风流中某种气体浓度使用分析地面和矿井井下总回风流中某种气体浓度的变化，并计算二者的差值的办法来确定外部漏风的变化，并计算二者的差值的办法来确定外部漏风的大小。的大小。（三）矿井内部漏风的测定（三）矿井内部漏风的测定1 1、矿井有效风量与有效风量率、矿井有效风量与有效风量率（1 1）矿井有效风量是指通
22、过井下各工作点的实际风量的总）矿井有效风量是指通过井下各工作点的实际风量的总和。和。 Q= QQ= Q采采+ Q+ Q掘掘+ Q+ Q备备+ Q+ Q硐硐+ Q+ Q他他（2 2）矿井有效风量率）矿井有效风量率C C C= QC= QY Y/ Q/ Q总回总回2 2、内部漏风测定方法、内部漏风测定方法（1 1）风量差法）风量差法（2 2）烟雾法测风）烟雾法测风（3 3）香水法测风）香水法测风（4 4）利用示踪气体法）利用示踪气体法四、局部通风检测四、局部通风检测造成局部通风机性能变化的原因：造成局部通风机性能变化的原因：部件不全；部件不全；工作轮叶片和外壳间隙过大；工作轮叶片和外壳间隙过大；没
23、有定期检修；没有定期检修；局部通风机安装消音器局部通风机安装消音器（一）局部通风机的性能测定（一）局部通风机的性能测定测量方法与主通风机测量方法有相似之测量方法与主通风机测量方法有相似之处，也需要测定风量、静压、功率等需要加处，也需要测定风量、静压、功率等需要加的是有关风筒的测定。的是有关风筒的测定。1 1、风量测定、风量测定用风表测定用风表测定用皮托管和压差计测定用皮托管和压差计测定2 2、静压测定、静压测定通常使用皮托管配合水柱计测定通常使用皮托管配合水柱计测定（二）风筒测定（二）风筒测定1 1、测定风筒百米漏风率、测定风筒百米漏风率 P P100100= =（Q QF F-Q-QJ J/Q/QF F L L）100 100 1000%2 2、风阻计算、风阻计算 h h阻阻BCBC=h=h静静BCBC-h-h动动B B-h-h动动C C R RBCBC= h= h阻阻BCBC( ( Q Q工工Q Q出出） 我们系统地回顾了矿井测风我们系统地回顾了矿井测风基础知识，那么怎样做到正规操作基础知识，那么怎样做到正规操作呢？请听下一讲呢？请听下一讲 -矿井测风员技术操作程序矿井测风员技术操作程序主讲：纪晓峰主讲：纪晓峰学科带头人、名师、高级讲师学科带头人、名师、高级讲师联系电话：联系电话：mail:mail:
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