1、礦井通風(fēng)阻力第一節(jié)通風(fēng)阻力產(chǎn)生的原因當(dāng)空氣沿井巷運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對風(fēng)流的阻滯、擾動(dòng)作用而形成通 風(fēng)阻力，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。井巷通風(fēng)阻力可分為兩類：摩擦阻力（也稱為沿程阻力）和局部阻力。一、風(fēng)流流態(tài)（以管道流為例）同一流體在同一管道中流動(dòng)時(shí)，不同的流 速，會(huì)形成不同的流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)流速較低時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)互不混雜，沿著與管軸平行 的方向作層狀運(yùn)動(dòng)，稱為層流（或滯流）。當(dāng)流速較大時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度 在大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化，成為互相混雜的紊亂流動(dòng)，稱為紊流（或湍 流）。（降低風(fēng)速的原因）（二）、巷道風(fēng)速分布由于空氣的粘性和井巷壁面摩擦影響，井巷斷面上風(fēng)速分布

2、是不均勻的。在 同一巷道斷面上存在層流區(qū)和紊區(qū)，在貼近壁面處仍存在層流運(yùn)動(dòng)薄層，即層流 區(qū)。在層流區(qū)以外，為紊流區(qū)。從巷壁向巷道軸心方向，風(fēng)速逐漸增大，呈拋物線 分布。巷壁愈光滑，斷面上風(fēng)速分布愈均勻。第二節(jié)摩擦阻力與局部阻力的計(jì)算一、摩擦阻力風(fēng)流在井巷中作沿程流動(dòng)時(shí)，由于流體層間的摩擦和流體與井 巷壁面之間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力（也叫沿程阻力）。由流體力學(xué)可知，無論層流還是紊流，以風(fēng)流壓能損失（能量損失）來反 映 的摩擦阻力可用下式來計(jì)算：Hf =入 x L/d Xpv /2 pa入-摩擦阻力系數(shù)。L-風(fēng)道長度，md-圓形風(fēng)管直徑，非圓形管用當(dāng)量直徑；空氣密度，kg/m3斷面平均風(fēng)速

3、，m/s；1、層流摩擦阻力：層流摩擦阻力與巷道中的平均流速的一次方成正比。因井 下多為紊流，故不詳細(xì)敘述。2、紊流摩擦阻力：對于紊流運(yùn)動(dòng)，井巷的摩擦阻力計(jì)算式為：Hf = a x LU/S3X Q =Rf x Q paRf=ax LU/S33a-摩擦阻力系數(shù)，單位 kgfs7m4 或 N s7m4, kgfs7m4=9.8Ns7m4L、U巷道長度、周長，單位mS一巷道斷面積，mQ -風(fēng)量，單位m/sR 摩擦風(fēng)阻，對于已給定的井巷，L，U S都為已知數(shù)，故可把上式中的 a , L, U, S歸結(jié)為一個(gè)參數(shù)R，其單位為：kg/m7或N s7m83、井巷摩擦阻力計(jì)算方法新建礦井：查表得aT hf T

4、 Rf生產(chǎn)礦井：已測定的hf T Rf T a ,再由aT hf T Rf二、局部阻力由于井巷斷面，方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動(dòng)在局部地區(qū)受到 影響而破壞，從而引起風(fēng)流速度場分布變化和產(chǎn)生渦流等,造成風(fēng)流的能量損失，這 種阻力稱為局部阻力。由于局部阻力所產(chǎn)生風(fēng)流速度場分布的變化比較復(fù)雜性，對 局部阻力的計(jì)算一般采用經(jīng)驗(yàn)公式。1、幾種常見的局部阻力產(chǎn)生的類型：、突變 紊流通過突變部分時(shí)，由于慣性作用，出現(xiàn)主流與邊壁脫離的現(xiàn) 象，在主 流與邊壁之間形成渦漩區(qū),從而增加能量損失。、漸變主要是由于沿流動(dòng)方向出現(xiàn)減速增壓現(xiàn)象，在邊壁附近產(chǎn)生渦漩。因?yàn)閴翰?的作用方向與流動(dòng)方向相反，使邊壁附近

5、，流速本來就小，趨于0，在這些地 方主流與邊壁面脫離，出現(xiàn)與主流相反的流動(dòng)，面渦漩。（3）、轉(zhuǎn)彎處流體質(zhì)點(diǎn)在轉(zhuǎn)彎處受到離心力作用，在外側(cè)出現(xiàn)減速增壓，出 現(xiàn)渦漩。（4）、分岔與會(huì)合上述的綜合：局部阻力的產(chǎn)生主要是與渦漩區(qū)有關(guān)，渦漩區(qū)愈大，能量損失 愈多，局部阻力愈大。二、局部阻力的計(jì)算不同類型的局部阻力計(jì)算公式基本一致，但系數(shù)取值不 一樣，在實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中，局部阻力取巷道摩擦總阻力的20%。第三節(jié)礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算步驟一、阻力計(jì)算路線確定1、根據(jù)礦井通風(fēng)流程和風(fēng)量大小，確定阻力最大和最小的路線。通風(fēng)路線 中，不得有人為增阻調(diào)風(fēng)的通風(fēng)設(shè)施。2、依照確定的阻力計(jì)算的路線，對各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。二、數(shù)據(jù)

6、收集1、計(jì)算各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量及礦井總需風(fēng)量，然后確定計(jì)算路線中各巷道通過 風(fēng)量。2、根據(jù)礦井實(shí)際情況，對計(jì)算路線中各巷道斷面積、長度、周長、摩擦 阻力 系數(shù)進(jìn)行取值。三、計(jì)算礦井通風(fēng)阻力1、計(jì)算摩擦阻力Hf = a x LU/S3X Q =Rf x Q paRf=ax LU/S33a -摩擦阻力系數(shù)，單位 kgfs7m4或 n s 2/m4, kgfs2/m4=9.8Ns71、U -巷道長度、周長，單位mS一巷道斷面積，mQ -風(fēng)量，單位m/sRf摩擦風(fēng)阻，對于已給定的井巷，L, U, S都為已知數(shù)，故可把上式中的 a , L，U, S歸結(jié)為一個(gè)參數(shù)日，其單位為：kg/m7或NS2/ms2、計(jì)

7、算局部阻力HL=0.2 Hf3、計(jì)算礦井總阻力Ht = Hf + H L+ HRat + H NHt -扇風(fēng)機(jī)附屬裝置（風(fēng)峒、擴(kuò)散器等）的阻力，一般取 20mm宅一礦井自然風(fēng)壓，我們公司礦井一般取10mm4、計(jì)算礦井等積孔A = 0.38Q/H t0 5Q -礦井總排風(fēng)量，單位立方米/秒Ht礦井總阻力，單位毫米水柱第四節(jié)降低礦井通風(fēng)阻力措施降低礦井通風(fēng)阻力，對保證礦井安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益都具有重要意義。一、降低井巷摩擦阻力措施1、減小摩擦阻力系數(shù)a。2、保證有足夠大的井巷斷面。在其它參數(shù)不變時(shí)，井巷斷面擴(kuò)大33%，Rf 值可減少50%。3、選用周長較小的井巷。在井巷斷面相同的條件下，圓形斷面的周長最小， 拱形斷面次之，矩形，梯形斷面的周長較大。4、減少巷道長度。5、避免巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中。二、降低局部阻力措施局部阻力與E值成正比，與斷面的平方成反比。因此，為降低局部阻力，應(yīng) 盡