【文章內(nèi)容簡介】 方式。當(dāng)采用有蓋水溝或管道排水時，其傳熱量可按下式計算： KW (8212) Qw─ 熱水傳熱量， KW； Kw─ 水溝蓋板或管道的傳熱系數(shù)， KW/(m2℃) ； S─ 水與空氣間的傳熱面積。水溝排水 :S＝ BwL， m2；管道排水 :S＝ πD2L ， m2； Bw─ 水溝寬度， m； D2─ 管道外徑， m； L─ 水溝長度， m； tw ─ 水溝或管道中水的平均溫度， ℃ ； t─ 巷道中風(fēng)流的平均溫度， ℃ 。 水溝蓋板的傳熱系數(shù)可按下式確定： KW/(m2℃) (8 213) )( ttSKQ wwW ??)11/(1K21w ??????? 管道傳熱系數(shù)可按下式確定： KW/(m2℃) （ 8214） α 1─ 水與水溝蓋板或管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)， KW/(m2℃) ； α 2─ 水溝蓋板或管道外壁與巷道空氣的對流換熱系數(shù)，KW/(m2℃) ； δ─ 蓋板厚度， m； λ─ 蓋板或管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)， KW/(m2℃) ； D1─ 管道內(nèi)徑， m； D2─ 管道外徑， m。 )1ddln2ddd/(1K2122112w?????? 第三節(jié) 礦井風(fēng)流熱濕計算 礦井風(fēng)流熱濕計算是礦井空調(diào)設(shè)計的基礎(chǔ) ， 是采取合理的空調(diào)技術(shù)措施的依據(jù) 。 一 、 地表大氣狀態(tài)參數(shù)的確定 地表大氣狀態(tài)參數(shù)一般按下述原則確定： 溫度 采用歷年最熱月月平均溫度的平均值； 相對濕度 采用歷年最熱月月平均相對濕度的平均值； 含濕量 采用歷年最熱月月平均含濕量的平均值 。 這些數(shù)值均可從當(dāng)?shù)貧庀笈_ 、 站的氣象統(tǒng)計資料中獲得 。 二 、 井筒風(fēng)流的熱交換和風(fēng)溫計算 研究表明 ， 在井筒通過風(fēng)量較大的情況下 ， 井筒圍巖對風(fēng)流的熱狀態(tài)影響較小 ， 決定井筒風(fēng)流熱狀態(tài)的主要因素是地表大氣條件和風(fēng)流在井筒內(nèi)的加濕壓縮過程 。 根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ， 井筒風(fēng)流的熱平衡方程式為： (831) )zz(g)dd()tt(c 211212p ?????? 在一定的大氣壓力下，風(fēng)流的含濕量與風(fēng)溫呈近似的線性關(guān)系： g/Kg (832) 式中 φ ─ 風(fēng)流的相對濕度，％； t─ 風(fēng)流溫度， ℃ ； P─ 大氣壓力， Pa； b、 ε ＇、 Pm─ 與風(fēng)溫有關(guān)的常數(shù)，由表 831確定。 令 ： 則： (833) 將式 (833)代入式 (831)可解得： ℃ (8 34) mPPtbd??? )39。(622 ??mPPbA?? 622 ? ??? ??? tAd )E1( Ft)E1(t221112?????? 組合參數(shù) (只是為了簡化公式而設(shè)的，沒有任何物理意義 )： E1＝ ； E2＝ A1＝ 622b/(P1Pm)； A2＝ 622b/(P2－ Pm)； F＝ (Z1－ Z2)/－ (E2－ E1)ε ＇。 (834)即為井底風(fēng)溫計算式。 P P2─ 井口、井底的大氣壓力， 對于井底大氣壓力可近似 按式（ 835）推算： P2＝ P1＋ gp(Z1Z2)， Pa (835) gp─ 壓力梯度，其值為 ～ ， Pa/m； φ φ 2── 井口、井底空氣的相對濕度，％。 當(dāng)井筒中存在水分蒸發(fā)時，由于水分蒸發(fā)吸收的熱量來源于風(fēng)流下行壓縮熱和風(fēng)流本身，這部分熱量將轉(zhuǎn)化為汽化潛熱，所以當(dāng)風(fēng)流沿井筒向下流動時，有時井底風(fēng)溫不僅不會升高，反而還可能有所降低。 風(fēng)溫 /℃ b ε＇ Pm 井下 地面 1～ 10 11～ 17 17～ 23 23～ 29 29～ 35 35～ 45 表 831 b、 ε＇、 Pm參數(shù)取值表 三、巷道風(fēng)流的熱交換和風(fēng)溫計算 風(fēng)流經(jīng)過巷道時，由于與巷道環(huán)境間發(fā)生熱濕交換，使風(fēng)溫隨距離逐漸 上升。其熱平衡方程式為： (836) 式中 Mb─ 風(fēng)流的質(zhì)量流量， Kg/s； Kτ ─ 風(fēng)流與圍巖間的不穩(wěn)定換熱系數(shù)， KW/( m2℃) ； U─ 巷道周長， m； tr─ 原始巖溫， ℃ ； Kt、 Kx─ 分別為熱、冷管道的傳熱系數(shù)， KW/( m2℃) ； Ut、 Ux─ 分別為熱、冷管道的周長， m； tt、 tx─ 分別為熱、冷管道內(nèi)流體的平均溫度， ℃ ； Kw─ 巷道中水溝蓋板的傳熱系數(shù)， KW/( m2℃) ； Bw─ 水溝寬度， m； tw ─ 水溝中水的平均溫度， ℃ ； ∑Q m─ 巷道中各種絕對熱源的放熱量之和， KW； L─ 巷道的長度， m。 mxxxtttrbpbQLttBKttUKttUKttUKddMttCM?????????????)]()()()([)()( 1212?? 式 (836)通過變換整理可改寫成： (R＋ E)t2＝ (R＋ E－ N)t1＋ M＋ F (837) 由式 (837)可解得： ， ℃ (838) 其中組合參數(shù)： E＝ ； ； ； ； ； N＝ Nτ ＋ Nt＋ Nx＋ Nw； R＝ 1＋ ； M＝ Nτ tr＋ Nttt＋ Nxtx＋ Nwtw； ； 。 ）（）（2112ERFMtNERt????????pb CMULKN ?? ?pbtttCMLUK?pbxxx CM LUKN ?pb CM LBK?12 ????????????? ECM QFpbm 如果巷道中的相對熱源只有圍巖放熱 ， 則式 (838) 還可簡化為： ， ℃ (839) 四 、 采掘工作面風(fēng)流熱交換與風(fēng)溫計算 風(fēng)流通過采煤工作面時的熱平衡方程式可表示為 (8310) 式中 Qk─ 運(yùn)輸中煤炭放熱量 ， KW；其余符號意義同前 。 將式 (826)和式 (833