第五章矿井通风网络中风量分配与调节

第五章第五章矿井通井通风网网络中中风量分配量分配与与调节第1页，共34页。5 5、树：是指任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。由树：是指任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。由于这类图的几何形状与树相似，故得名。树中的分支称为树枝。包含通风于这类图的几何形状与树相似，故得名。树中的分支称为树枝。包含通风网络的全部节点的树称为其生成树，简称树。网络的全部节点的树称为其生成树，简称树。二矿井通风网络图二矿井通风网络图 特点：通风网络图只反映风流方向及节点与分支间的相互关系，节点位置与特点：通风网络图只反映风流方向及节点与分支间的相互关系，节点位置与分支线的形状可以任意改变。分支线的形状可以任意改变。能清楚地反映风流的方向和分合关系，并且是进展各种通风计算的能清楚地反映风流的方向和分合关系，并且是进展各种通风计算的根底，因此是矿井通风管理的一种重要图件。根底，因此是矿井通风管理的一种重要图件。网络图两种类型：一种是与通风系统图形状根本一致的网络图，如图网络图两种类型：一种是与通风系统图形状根本一致的网络图，如图5-1-35-1-3所示；另一所示；另一种是曲线形状的网络图，如图种是曲线形状的网络图，如图5-1-45-1-4所示。但一般常用曲线网络图。绘制步骤：所示。但一般常用曲线网络图。绘制步骤：(1)(1)节点编号节点编号 在通风系统图上给井巷的交汇点标上特定的节点号。在通风系统图上给井巷的交汇点标上特定的节点号。(2)(2)绘制草图绘制草图 在图纸上画出节点符号，并用单线条直线或弧线连接有风流连通在图纸上画出节点符号，并用单线条直线或弧线连接有风流连通的节点。的节点。(3)(3)图形整理图形整理 按照正确、美观的原那么对网络图进展修改。按照正确、美观的原那么对网络图进展修改。第2页，共34页。通风网络图的绘制原那么：通风网络图的绘制原那么：(1)(1)用风地点并排布置在网络图中部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的用风地点并排布置在网络图中部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的上部，风机出口节点在最上部；上部，风机出口节点在最上部；(2)(2)分支方向根本都应由下至上；分支方向根本都应由下至上；(3)(3)分支间的穿插尽可能少；分支间的穿插尽可能少；(4)(4)网络图总的形状根本为网络图总的形状根本为“椭圆形。椭圆形。合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。点。并分支，并联分支可合并为一条分支。并分支，并联分支可合并为一条分支。二、风量平衡定律二、风量平衡定律 风量平衡定律是指在稳态通风条件下，单位时间流入某节点的空气质量等于风量平衡定律是指在稳态通风条件下，单位时间流入某节点的空气质量等于流出该节点的空气质量；或者说，流入与流出某节点的各分支的质量流量的流出该节点的空气质量；或者说，流入与流出某节点的各分支的质量流量的代数和等于零，即代数和等于零，即第3页，共34页。假设不考虑风流密度的变化，那么流入与流出某节点的各分支的体积流量风量假设不考虑风流密度的变化，那么流入与流出某节点的各分支的体积流量风量的代数和等于零，即：的代数和等于零，即：如图如图a a，节点，节点4 4处的风量平衡方程为：处的风量平衡方程为：将上述节点扩展为无源回路，那么上述风量平衡定律依然成立。如图将上述节点扩展为无源回路，那么上述风量平衡定律依然成立。如图b b所示，所示，回路回路2-4-5-7-22-4-5-7-2的各邻接分支的风量满足如下关系：的各邻接分支的风量满足如下关系：16523图a2178356图b第4页，共34页。三、能量平衡定律三、能量平衡定律 假设：一般地，回路中分支风流方向为顺时针时，假设：一般地，回路中分支风流方向为顺时针时，其阻力取其阻力取“，逆时针时，其阻力取，逆时针时，其阻力取“。一无动力源一无动力源Hn HfHn Hf 通风网路图的任一回路中，无动力源时，各分支阻力的代数和为零，通风网路图的任一回路中，无动力源时，各分支阻力的代数和为零，即：即：如图，对回路如图，对回路 -6-6中有：中有：二有动力源二有动力源 设风机风压设风机风压Hf Hf，自然风压，自然风压HN HN 。如图，对回路如图，对回路 2 23 34-5-14-5-1中有：中有：一般表达式为：一般表达式为：即：能量平衡定律是指在任一闭合回路中，各分支的通风阻力代数和即：能量平衡定律是指在任一闭合回路中，各分支的通风阻力代数和等于该回路中自然风压与通风机风压的代数和。等于该回路中自然风压与通风机风压的代数和。23456第5页，共34页。第二节第二节 简单网络特性简单网络特性一、串联风路一、串联风路 由两条或两条以上分支彼此首尾相连，中间没有风流分由两条或两条以上分支彼此首尾相连，中间没有风流分汇点的线路称为串联风路。如图汇点的线路称为串联风路。如图5-2-15-2-1所示，由所示，由1 1，2 2，3 3，4 4，5 5五条分支组成串联风路。五条分支组成串联风路。一一 串联风路特性串联风路特性 1.1.总风量等于各分支的风量，即总风量等于各分支的风量，即 MS=M1=M2=Mn MS=M1=M2=Mn 当各分支的空气密度相等时，当各分支的空气密度相等时，QS=Q1=Q2=Qn QS=Q1=Q2=Qn2.2.总风压阻力等于各分支总风压阻力等于各分支 风压阻力之和，即风压阻力之和，即:458123679123456789第6页，共34页。3.3.总风阻等于各分支风阻之和，即：总风阻等于各分支风阻之和，即：4.4.串联风路等积孔与各分支等积孔间的关系串联风路等积孔与各分支等积孔间的关系 第7页，共34页。二串联风路等效阻力特性曲线的绘制二串联风路等效阻力特性曲线的绘制 根据以上串联风路的特性，可以绘制串联风路等效阻力特性曲线。方法：、根据以上串联风路的特性，可以绘制串联风路等效阻力特性曲线。方法：、首先在首先在hQhQ坐标图上分别作出串联风路坐标图上分别作出串联风路1 1、2 2的阻力特性曲线的阻力特性曲线R1R1、R2R2；、根据串联风路、根据串联风路“风量相等，阻力叠加的原那么，作平行于风量相等，阻力叠加的原那么，作平行于h h轴轴的假设干条等风量线，在等风量线上将的假设干条等风量线，在等风量线上将1 1、2 2分支阻力分支阻力h1h1、h2h2叠加，得叠加，得到串联风路的等效阻力特性曲线上的点；到串联风路的等效阻力特性曲线上的点；、将所有等风量线上的点联成曲线、将所有等风量线上的点联成曲线R3R3，即为串联风路的等效阻力特性曲线。，即为串联风路的等效阻力特性曲线。1R1R2R1R2R1+R2QH第8页，共34页。二、并联风网二、并联风网 由两条或两条以上具有一样始节点和末节点的分支所组成的由两条或两条以上具有一样始节点和末节点的分支所组成的通风网络，称为并联风网。如下图并联风网由通风网络，称为并联风网。如下图并联风网由5 5条分支并联条分支并联一并联风路特性：一并联风路特性：1.1.总风量等于各分支的风量之和，即总风量等于各分支的风量之和，即 当各分支的空气密度相等时当各分支的空气密度相等时,2.2.总风压等于各分支风压，即总风压等于各分支风压，即注意：当各分支的位能差不相等，或分支中存在风机等通风动力时，注意：当各分支的位能差不相等，或分支中存在风机等通风动力时，并联分支的阻力并不相等。并联分支的阻力并不相等。1234612345第9页，共34页。3.3.并联风网总风阻与各分支风阻的关系并联风网总风阻与各分支风阻的关系 又又 即：即：4.4.并联风网等积孔等于各分支等积孔之和，即并联风网等积孔等于各分支等积孔之和，即 第10页，共34页。5.5.并联风网的风量分配并联风网的风量分配 假设并联风网的总风量，在不考虑其它通风动力及风流密度变化时，假设并联风网的总风量，在不考虑其它通风动力及风流密度变化时，可由下式计算出分支可由下式计算出分支i i的风量。的风量。即即R1R2.RiRnQS第11页，共34页。二并联风路等效阻力特性曲线的绘制二并联风路等效阻力特性曲线的绘制 根据以上并联风路的特性，可以绘制并联风路等效阻力特性曲线。根据以上并联风路的特性，可以绘制并联风路等效阻力特性曲线。方法：方法：、首先在、首先在hQhQ坐标图上分别作出并联风路坐标图上分别作出并联风路1 1、2 2的阻力特性曲线的阻力特性曲线R1R1、R2R2；、根据并联风路、根据并联风路“风压阻力相等，风量叠加的原那么，作平行于风压阻力相等，风量叠加的原那么，作平行于Q Q轴的轴的假设干条等风压线，在等风压线上将假设干条等风压线，在等风压线上将1 1、2 2分支阻力分支阻力h1h1、h2h2叠加，得到并联风叠加，得到并联风路的等效阻力特性曲线上的点；路的等效阻力特性曲线上的点；、将所有等风压线上的点联成曲线、将所有等风压线上的点联成曲线R3R3，即为并联风路的等效阻力特性曲线。，即为并联风路的等效阻力特性曲线。2112R1R2R1R2R1+R2QH第12页，共34页。三、串联风路与并联风网的比较三、串联风路与并联风网的比较 在任何一个矿井通风网络中，都同时存在串联与并联风网。在矿井在任何一个矿井通风网络中，都同时存在串联与并联风网。在矿井的进、回风风路多为串联风路，而采区内部多为并联风网。的进、回风风路多为串联风路，而采区内部多为并联风网。并联风网的优点：、从提高工作地点的空气质量及平安性出发，采并联风网的优点：、从提高工作地点的空气质量及平安性出发，采用并联风网具有明显的优点。用并联风网具有明显的优点。、在同样的分支风阻条件下，分支并联时的总风阻小于串联时的总、在同样的分支风阻条件下，分支并联时的总风阻小于串联时的总风阻。风阻。例如：假设例如：假设R1=R2=0.04 kg/m7R1=R2=0.04 kg/m7，串联：串联：RsRs=R1+R2=0.08 kg/m7=R1+R2=0.08 kg/m7 并联：并联：Rs Rs ：RsRs：即在一样风量情况下，串联的能耗为并联的即在一样风量情况下，串联的能耗为并联的 8 8 倍。倍。1R1R22112R1R2第13页，共34页。四、角联风网四、角联风网一几个概念一几个概念 角联风网：是指内部存在角联分支的网络。角联风网：是指内部存在角联分支的网络。角联分支对角分支：是指位于风网的任意两条有向通角联分支对角分支：是指位于风网的任意两条有向通路之间、且不与两通路的公共节点相连的分支，如图。路之间、且不与两通路的公共节点相连的分支，如图。简单角联风网：仅有一条角联分支的风网。简单角联风网：仅有一条角联分支的风网。复杂角联风网：含有两条或两条以上角联分支的风网。复杂角联风网：含有两条或两条以上角联分支的风网。213456复杂角联风网复杂角联风网简单角联风网简单角联风网1第14页，共34页。二角联分支风向判别二角联分支风向判别 原那么：分支的风向取决于其始、末节点间的压能值。风流由能位高的节点流向能原那么：分支的风向取决于其始、末节点间的压能值。风流由能位高的节点流向能位低的节点；当两点能位一样时，风流停滞；当始节点能位低于末节点时，风流位低的节点；当两点能位一样时，风流停滞；当始节点能位低于末节点时，风流反向。反向。判别式以简单角联为例：判别式以简单角联为例：1 1、分支分支5 5中无风中无风 Q5=0Q5=0 Q1=Q3 ,Q2=Q4 Q1=Q3 ,Q2=Q4 由风压平衡定律：由风压平衡定律：h1=h2 ,h3=h4 h1=h2 ,h3=h4 由阻力定律：由阻力定律：两式相比得：两式相比得：即即 或写为：或写为：11第15页，共34页。、当分支、当分支5 5中风向由中风向由2323 节点节点的压能高于节点的压能高于节点，那么，那么 hR2 hR2 hR1 hR1 即：即：即即同理，同理，hR3 hR3 hR4 hR4即即又又 即：即：或写为：或写为：风流第16页，共34页。、分支、分支5 5中的风向由中的风向由3232 同理可得：同理可得：或写为：或写为：改变角联分支两侧的边缘分支的风阻就可以改变角联分支的风向。对图示简改变角联分支两侧的边缘分支的风阻就可以改变角联分支的风向。对图示简单角联风网，可推导出如下角联分支风流方向判别式：单角联风网，可推导出如下角联分支风流方向判别式：11风流第17页，共34页。123567810第三节第三节 通风网络动态特性分析通风网络动态特性分析一、井巷风阻变化引起风流变化的规律一、井巷风阻变化引起风流变化的规律1.1.变阻分支本身的风量与风压变化规律变阻分支本身的风量与风压变化规律 当某分支风阻增大时，该分支的风量减小、风压增当某分支风阻增大时，该分支的风量减小、风压增大；当风阻减小时，该分支的风量增大、风压降低。大；当风阻减小时，该分支的风量增大、风压降低。2.2.变阻分支对其它分支风量与风压的影响规律变阻分支对其它分支风量与风压的影响规律 1 1当某分支风阻增大时，包含该分支当某分支风阻增大时，包含该分支 的所有通路上的其它分支的风量减小，的所有通路上的其它分支的风量减小，风压亦减小；与该分支并联的通路上的风压亦减小；与该分支并联的通路上的 分支的风量增大，风压亦增大；当风阻分支的风量增大，风压亦增大；当风阻 减小时与此相反。减小时与此相反。2 2对于一进一出的子网络，假设外局部支调阻引起对于一进一出的子网络，假设外局部支调阻引起其流入流出风量变化，其内部各分支的风量变其流入流出风量变化，其内部各分支的风量变化趋势一样。化趋势一样。3 3风网内，某分支风阻变化时，各分支风量、风风网内，某分支风阻变化时，各分支风量、风压的变化幅度，以本分支为最大，邻近分支次之，压的变化幅度，以本分支为最大，邻近分支次之，离该分支越远的分支变化越小。离该分支越远的分支变化越小。49第18页，共34页。4 4风网内，不同类型的分支风阻变化引起的风量变化幅度和影响范围是不风网内，不同类型的分支风阻变化引起的风量变化幅度和影响范围是不同的。一般地说，主干巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围大，末同的。一般地说，主干巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围大，末支巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围小。支巷道变阻引起的风量变化幅度和影响范围小。5 5风网内某分支增阻时，增阻分支风量减小值比其并联分支风量增加值大；风网内某分支增阻时，增阻分支风量减小值比其并联分支风量增加值大；某分支减阻时，减阻分支风量增加值比其并联分支风量减小值大。某分支减阻时，减阻分支风量增加值比其并联分支风量减小值大。3 3巷道密闭与贯穿对风流的影响巷道密闭与贯穿对风流的影响 巷道密闭相当于该分支的风阻增大至巷道密闭相当于该分支的风阻增大至，故本分支风量减少到趋近于，故本分支风量减少到趋近于0 0；对其它分支的影响规律与分支增阻一样。对其它分支的影响规律与分支增阻一样。巷道贯穿时要修改网络图，即在网络图中增加贯穿后的分支。风流方向巷道贯穿时要修改网络图，即在网络图中增加贯穿后的分支。风流方向取决于巷道两端点间压能差；对其它分支的影响规律与分支减阻一样。取决于巷道两端点间压能差；对其它分支的影响规律与分支减阻一样。第19页，共34页。二、风流稳定性分析二、风流稳定性分析(一一)稳定性的根本概念稳定性的根本概念 稳定性是指当系统受到外界瞬时干扰，系统状态偏离了平衡状态稳定性是指当系统受到外界瞬时干扰，系统状态偏离了平衡状态后，系统状态自动回复到该平衡状态的能力。后，系统状态自动回复到该平衡状态的能力。按照这种稳定性的概念，除非在主要通风机不稳定运行工作在轴按照这种稳定性的概念，除非在主要通风机不稳定运行工作在轴流式风机风压特性曲线的驼峰区等特殊情况下，矿井通风系统一流式风机风压特性曲线的驼峰区等特殊情况下，矿井通风系统一般都是稳定的。般都是稳定的。通风管理中所说的风流稳定性，一般是指井巷中风流方向发生变通风管理中所说的风流稳定性，一般是指井巷中风流方向发生变化或风量大小变化超过允许范围的现象；且多指风流方向发生变化或风量大小变化超过允许范围的现象；且多指风流方向发生变化的现象。化的现象。(二二)影响风流稳定性的因素影响风流稳定性的因素1.1.风网构造对风流稳定性的影响风网构造对风流稳定性的影响 仅由串、并联组成的风网，其稳定性强；角联风网，其对角仅由串、并联组成的风网，其稳定性强；角联风网，其对角分支的风流易出现不稳定。分支的风流易出现不稳定。第20页，共34页。2.2.风阻变化对风流稳定性的影响风阻变化对风流稳定性的影响 在角联风网中，边缘分支的风阻变化可能引起角联分支风流改变。在角联风网中，边缘分支的风阻变化可能引起角联分支风流改变。在实际生产矿井，大多数采掘工作面都是在角联分支中。应采取安装调节风门的措施，在实际生产矿井，大多数采掘工作面都是在角联分支中。应采取安装调节风门的措施，保证风流的稳定性。保证风流的稳定性。3.3.通风风动力变化对风流稳定性的影响通风风动力变化对风流稳定性的影响 矿井风网内主要通风机、辅助通风机数量和性能的变化，不仅会引起风机矿井风网内主要通风机、辅助通风机数量和性能的变化，不仅会引起风机所在巷道的风量变化，而且会使风网内其他分支风量也发生变化，并影响所在巷道的风量变化，而且会使风网内其他分支风量也发生变化，并影响风网内其他风机的工况点。风网内其他风机的工况点。第21页，共34页。(三三)具体如下：具体如下：1)1)单主要通风机风网，当主要通风机性能发生变化时，风单主要通风机风网，当主要通风机性能发生变化时，风网内各分支风量按主要通风机风量变化的趋势和比率而网内各分支风量按主要通风机风量变化的趋势和比率而变化。变化。2)2)多主要通风机风网内，当某主要通风机性能发生变化时，整多主要通风机风网内，当某主要通风机性能发生变化时，整个风网内各分支风量不按比例变化。个风网内各分支风量不按比例变化。3)3)多主要通风机风网内，即使风网构造和分支风阻不变，当多主要通风机风网内，即使风网构造和分支风阻不变，当某主要通风机性能发生变化时，由于风网总风量和各主要某主要通风机性能发生变化时，由于风网总风量和各主要通风机风量配置发生了变化，因此，各主要通风机的工作通风机风量配置发生了变化，因此，各主要通风机的工作风阻与风网总风阻也有所变化。风阻与风网总风阻也有所变化。第22页，共34页。4)4)风网内，某巷道安设辅助通风机后，不仅该巷道本身风流发生变化，其他风网内，某巷道安设辅助通风机后，不仅该巷道本身风流发生变化，其他巷道风流也变化。当某辅助通风机风量增大时，辅助通风机所在巷道风量巷道风流也变化。当某辅助通风机风量增大时，辅助通风机所在巷道风量增加，包含辅助通风机在内的闭合回路中，与辅助通风机风向一致的各巷增加，包含辅助通风机在内的闭合回路中，与辅助通风机风向一致的各巷风量增加，与其风向相反的各巷风量减小。风量增加，与其风向相反的各巷风量减小。当辅助通风机风压过高或风量过大时，可引起其并联分支风量缺乏、停当辅助通风机风压过高或风量过大时，可引起其并联分支风量缺乏、停风、甚至反向。引起并联分支风流反向的条件是辅助通风机风量大于回风、甚至反向。引起并联分支风流反向的条件是辅助通风机风量大于回路的总风量或辅助通风机风压大于回路内其同向分支的风压损失。路的总风量或辅助通风机风压大于回路内其同向分支的风压损失。5)5)自然风压引起的风流变化，与辅助通风机相似。自然风压引起的风流变化，与辅助通风机相似。第23页，共34页。第四节第四节 矿井风量调节矿井风量调节 随着生产的开展和变化，工作面的推进随着生产的开展和变化，工作面的推进和更替，巷道风阻、网络构造及所需的和更替，巷道风阻、网络构造及所需的风量均在不断变化，要求及时进展风量风量均在不断变化，要求及时进展风量调节。调节。从调节设施来看，有通风机、射流器、从调节设施来看，有通风机、射流器、风窗、风幕和增加并联井巷或扩大通风风窗、风幕和增加并联井巷或扩大通风断面等。按其调节的范围，可分为局部断面等。按其调节的范围，可分为局部风量调节与矿井总风量调节。从通风能风量调节与矿井总风量调节。从通风能量的角度看，可分为增能调节、耗能调量的角度看，可分为增能调节、耗能调节和节能调节。节和节能调节。一、局部风量调节一、局部风量调节 局部风量调节是指在采区内部各工作面局部风量调节是指在采区内部各工作面间，采区之间或生产水平之间的风量调节。间，采区之间或生产水平之间的风量调节。调节方法：增阻法、减阻法及辅助通风机调节方法：增阻法、减阻法及辅助通风机调节法。调节法。(一一)增阻调节法增阻调节法 增阻调节法是在通过在巷道中安设调增阻调节法是在通过在巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道中的局部阻力，节风窗等设施，增大巷道中的局部阻力，从而降低与该巷道处于同一通路中的风从而降低与该巷道处于同一通路中的风量，或增大与其关联的通路上的风量。量，或增大与其关联的通路上的风量。增阻调节是一种耗能调节法增阻调节是一种耗能调节法 主要措施：主要措施：(1)(1)调节风窗；调节风窗；(2)(2)临时风临时风帘；帘；(3)(3)空气幕调节装置等。使用最多空气幕调节装置等。使用最多的是调节风窗。的是调节风窗。第24页，共34页。风窗调节法原理分析风窗调节法原理分析如图如图 ，分支风阻分别，分支风阻分别为为 R1 R1和和R2R2，风量分别为，风量分别为Q1,Q2Q1,Q2。那么两分支的阻力为：那么两分支的阻力为：h1=R1Q12h1=R1Q12 h2=R2Q22 h2=R2Q22，且，且 h1=h2 h1=h2假设分支风量缺乏。可在假设分支风量缺乏。可在分支中设置调节窗。设调节风分支中设置调节窗。设调节风窗产生的局部风阻为窗产生的局部风阻为RR。(R1+R)Q12=R2Q22 (R1+R)Q12=R2Q22但增阻后，并联系统总风阻增大。使但增阻后，并联系统总风阻增大。使QQQ Q，由于，由于QQ未知，实际计算过程中，未知，实际计算过程中，假设假设QQQ Q。,R,R后，可计算调节风窗面积。后，可计算调节风窗面积。使用条件：增阻分支风量有充裕。使用条件：增阻分支风量有充裕。特点：增阻调节法具有简单、方便、易行、见效快等优点；但增阻调节法特点：增阻调节法具有简单、方便、易行、见效快等优点；但增阻调节法会增加矿井总风阻，减少总风量。会增加矿井总风阻，减少总风量。R1Q1R2Q2Q2R1+RQ1R2Q2Q2第25页，共34页。调节风窗开口面积计算：调节风窗开口面积计算：当当 Sc/SSc/S0.5 0.5 时，时，当当 Sc/S Sc/S 0.5 0.5 时，时，S Sc c调节风窗的断面积，调节风窗的断面积，m m2 2；S S巷道的断面积，巷道的断面积，m m2 2；Q Q通达风量，通达风量，m m3 3/s/s；h hc c调节风窗阻力，调节风窗阻力，PaPa；R Rc c调节风窗的风阻，调节风窗的风阻，NsNs2 2/m/m8 8；R Rc ch hc c/Q/Q2 2。第26页，共34页。(二二)减阻调节法减阻调节法减阻调节法是在通过巷道中采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从减阻调节法是在通过巷道中采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减小与其关联通路上的而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减小与其关联通路上的风量。风量。主要措施：主要措施：(1)(1)扩大巷道断面；扩大巷道断面；(2)(2)降低摩擦阻力系数；降低摩擦阻力系数；(3)(3)去除巷道去除巷道中的局部阻力物；中的局部阻力物；(4)(4)采用并联风路；采用并联风路；(5)(5)缩短风流路线的总长度缩短风流路线的总长度等。等。特点：可以降低矿井总风阻，并增加矿井总风量；但降阻措施的工特点：可以降低矿井总风阻，并增加矿井总风量；但降阻措施的工程量和投资一般都较大，施工工期较长，所以一般在对矿井通风程量和投资一般都较大，施工工期较长，所以一般在对矿井通风系统进展较大的改造时采用。系统进展较大的改造时采用。(三三)增能调节法增能调节法增能调节法主要是采用辅助通风机等增加通风能量的方法，增加局增能调节法主要是采用辅助通风机等增加通风能量的方法，增加局部地点的风量。部地点的风量。主要措施：主要措施：(1)(1)辅助通风机调节法。辅助通风机调节法。(2)(2)利用自然风压调节法。利用自然风压调节法。特点：增能调节法的施工相比照较方便，不须降低矿井总风阻，增加矿井特点：增能调节法的施工相比照较方便，不须降低矿井总风阻，增加矿井总风量，同时可以减少矿井主通风机能耗。但采用辅助通风机调节时设总风量，同时可以减少矿井主通风机能耗。但采用辅助通风机调节时设备投资较大，辅助通风机的能耗较大，且辅助通风机的平安管理工作比备投资较大，辅助通风机的能耗较大，且辅助通风机的平安管理工作比较复杂，平安性较差。较复杂，平安性较差。第27页，共34页。二、矿井总风量的调节二、矿井总风量的调节 当矿井或一翼总风量缺乏或过剩时，需调节总风量，当矿井或一翼总风量缺乏或过剩时，需调节总风量，也就是调整主通风机的工况点。采取的措施是：改变主通也就是调整主通风机的工况点。采取的措施是：改变主通风机的工作特性，或改变矿井风网的总风阻。风机的工作特性，或改变矿井风网的总风阻。(一一)改变主通风机工作特性改变主通风机工作特性 改变主通风机的叶轮转速、轴流式风机叶片安装角度和离改变主通风机的叶轮转速、轴流式风机叶片安装角度和离心式风机前导器叶片角度等，可以改变通风机的风压特性，心式风机前导器叶片角度等，可以改变通风机的风压特性，从而到达调节风机所在系统总风量的目的。从而到达调节风机所在系统总风量的目的。RM1M2M3QH第28页，共34页。(二二)改变矿井总风阻值改变矿井总风阻值1.1.风硐闸门调节法风硐闸门调节法 如果在风机风硐内安设调节闸门，通过改变闸门的开口大如果在风机风硐内安设调节闸门，通过改变闸门的开口大小可以改变风机的总工作风阻，从而可调节风机的工作风小可以改变风机的总工作风阻，从而可调节风机的工作风量。量。2.2.降低矿井总风阻降低矿井总风阻 当矿井总风量缺乏时，如果能降低矿井总风阻，那么不仅可增大当矿井总风量缺乏时，如果能降低矿井总风阻，那么不仅可增大矿井总风量，而且可以降低矿井总阻力。矿井总风量，而且可以降低矿井总阻力。M1R1R2M2R3M3QH第29页，共34页。第五节第五节 应用计算机解算复杂通风网络应用计算机解算复杂通风网络 目的：风网各分支风阻和主通风机的特性，求算目的：风网各分支风阻和主通风机的特性，求算主要通风机的工况点，各分支的风量和风向，以主要通风机的工况点，各分支的风量和风向，以便验算各用风地点的风量和风整速是否符合规程便验算各用风地点的风量和风整速是否符合规程要求。要求。原理：依据风量平衡定律、风压平衡定律、阻力原理：依据风量平衡定律、风压平衡定律、阻力定律定律 方法：回路法方法：回路法 假设风网中每一回路内各分支的假设风网中每一回路内各分支的风向和风量开场，逐渐修正风量，使之满足风压风向和风量开场，逐渐修正风量，使之满足风压平衡定律。平衡定律。节点法节点法 假设风网中每一回路内各分支节点压力假设风网中每一回路内各分支节点压力值开场，逐渐修正压力分布，使之满足风量平衡值开场，逐渐修正压力分布，使之满足风量平衡定律。定律。一、改进的斯考德恒斯雷试算法回路法一、改进的斯考德恒斯雷试算法回路法 回路风量：把风流在风网中的流动看成是在一些回路风量：把风流在风网中的流动看成是在一些互不重复的独立的闭合回路中各有一定的风量在互不重复的独立的闭合回路中各有一定的风量在循环，这种风量称为回路风量。循环，这种风量称为回路风量。如图：回路：如图：回路：ABDEF(ABDEF(风量风量q1)q1)、BCDB(q2)BCDB(q2)、DCED(q3)DCED(q3)独立分支：只属于一个回路的分支。反之，为非独立分支：只属于一个回路的分支。反之，为非独立分支。且满足：独立分支独立分支。且满足：独立分支(M)(M)分支总数分支总数(B)(B)节点数节点数(J)(J)如：如：BCBC、CECE、EFAB EFAB独立分支，独立分支，BD BD、DEDE、CDCD非独立分支非独立分支第30页，共34页。根本思路：初拟风网中各回路风量根本思路：初拟风网中各回路风量(如如q1 q2 q3)q1 q2 q3)，使其满足风网中节，使其满足风网中节 点风量风量平衡定律，然后利用点风量风量平衡定律，然后利用 风压平衡定律对其逐一进展修正，风压平衡定律对其逐一进展修正，从而得各分支假设风量，经把迭从而得各分支假设风量，经把迭 代计算修正，各回路风压逐渐趋代计算修正，各回路风压逐渐趋 于平衡，这样各分支风量逐渐接真实值。于平衡，这样各分支风量逐渐接真实值。回路风量修正值回路风量修正值QQ：回路中各分支阻力代数和，当分支流向与回路流向一致时，取回路中各分支阻力代数和，当分支流向与回路流向一致时，取“，反之，反之，取取“。当回路中有当回路中有 Hf Hf 和和 Hn Hn 时：时：故分支风量为：故分支风量为：ABCDEFq2q1q3Hf第31页，共34页。本章作业本章作业 5-1,5-5,5-6,5-7,5-12,5-13,5-145-1,5-5,5-6,5-7,5-12,5-13,5-14第32页，共34页。谢谢谢谢欣欣欣欣赏赏第33页，共34页。谢谢大家！结结 语语第34页，共34页。