【正文】 產(chǎn)初期可只運(yùn)行一級(jí)。通風(fēng)機(jī)和擴(kuò)散器均安裝在帶輪的平板車上，下設(shè)軌道，安裝維修很方便。可以反轉(zhuǎn)反風(fēng)。在各種情況下，反風(fēng)率均為 70%以上；不需要反風(fēng)道及通風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)，也可不要主通風(fēng)機(jī)房，只需要建造電控值班室。電動(dòng)機(jī)軸承和電動(dòng)機(jī)定子有測(cè)溫裝置，可遙測(cè)和報(bào)警。電動(dòng)機(jī)軸承還配備了不停機(jī)注油和排油管裝置。 目前，對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)有數(shù)十個(gè)系列。作為煤礦主要通風(fēng)機(jī)使用的有 BD 或 BDK 系列高效節(jié)能礦用防爆對(duì)旋式主要通風(fēng)機(jī)，最高靜壓效率可達(dá) 85%，噪聲不大于 85dB（ A）。局部通風(fēng)機(jī)主要有 FDC1№ 6/30 型、 FSD2179。 型、 、 DSFA5 型、 BDJ60 系列、 KDF 型等。 型號(hào)參數(shù)的含義以 BDK65A8 № 24 型為例說明如下： BDK65A8 №24 B— 防爆型； D— 對(duì)旋結(jié)構(gòu)； K— 礦用； 65— 輪轂比的 100 倍； A— 葉片數(shù)目配比為 A 種； 8— 配用 8 極電機(jī)； № 24— 機(jī)號(hào)為 24，即 24dm。 BD 系列對(duì)旋式風(fēng)機(jī)特性曲線如附錄六所示。 四、離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)的比較 離心式和軸流式 兩類風(fēng)機(jī)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)各礦自己的特點(diǎn)和具體條件選用適宜的風(fēng)機(jī)。五、通風(fēng)機(jī)的附屬裝置 礦井使用的主要通風(fēng)機(jī)，除了主機(jī)之外尚有一些附屬裝置。主要通風(fēng)機(jī)和附屬裝置總稱為通風(fēng)機(jī)裝置。附屬裝置有風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門和反風(fēng)裝置等。 風(fēng)硐是連接通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井的一段巷道，如圖 49 所示。 因?yàn)橥ㄟ^風(fēng)硐的風(fēng)量很大，風(fēng)硐內(nèi)外壓力差也較大，其服務(wù)年限長(zhǎng)，所以風(fēng)硐多用混凝土、磚石等材料建筑，對(duì)設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量要求較高。 良好的風(fēng)硐應(yīng)滿足以下要求： (1)應(yīng)有足夠大的斷面，風(fēng)速不宜超過 15m／ s。 (2)風(fēng)硐的風(fēng)阻不應(yīng)大于 ／ m8，阻力不應(yīng)大于 100～ 200Pa。風(fēng)硐不宜過長(zhǎng)， 31 與井筒連接處要平緩，轉(zhuǎn)彎部分要呈圓弧形，內(nèi)壁要光滑，并保持無堆積物，拐彎處應(yīng)安設(shè)導(dǎo)流葉片，以減少阻力。 (3)風(fēng)硐及閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止漏風(fēng)。 (4)風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)安設(shè)測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)流壓力的裝置，風(fēng)硐和主通風(fēng)機(jī)相連的一段長(zhǎng)度不應(yīng)小于 10～ 12D(D 為通風(fēng)機(jī)工作輪的直徑 )。 (5)風(fēng)硐與傾角大于 30。的斜井或立井的連接口距風(fēng)井 1~2m 處應(yīng)安設(shè)保護(hù)柵欄，以防止檢查人員和工具等墜落到井筒中 ；在距主要通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口 1~2m 處也應(yīng)安設(shè)保護(hù)柵欄，以防止風(fēng)硐中的臟、雜物被吸入通風(fēng)機(jī)。 (6)風(fēng)硐直線部分要有流水坡度，以防積水。 防爆門是在裝有通風(fēng)機(jī)的井口上為防止瓦斯或煤塵爆炸時(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)而安裝的安全裝置。 圖 410 所示為出風(fēng)井口的防爆門，門 1 用鐵板焊成，四周用 4 條鋼絲繩繞過滑輪 3，用掛有配重的平衡錘 4 牽住防爆門，其下端放入井口圈 2 的凹槽中。正常通風(fēng)時(shí)它可以隔離地面大氣與井下空氣。當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，防爆門即能被爆炸波沖開，起到卸壓作用以保護(hù)通風(fēng)機(jī)。具體要求是： 防爆門應(yīng) 布置在出風(fēng)井軸線上，其面積不得小于出風(fēng)井口的斷面積。從出風(fēng)井與風(fēng)硐的交叉點(diǎn)到防爆門的距離應(yīng)比從該交叉點(diǎn)到主要通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口的距離至少短 10m。防爆門必須有足夠的強(qiáng)度，并有防腐和防拋出的措施。為了防止漏風(fēng)，防爆門應(yīng)該封閉嚴(yán)密。如果采用液體作密封時(shí)，在冬季應(yīng)選用不燃的不凍液，且要求以當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的十年一遇的最低溫度時(shí)不凍為準(zhǔn)。槽中應(yīng)經(jīng)常保持足夠的液量，槽的深度必須使其內(nèi)盛裝的液體的壓力大于防爆門內(nèi)外的空氣壓力差。井口壁四周還應(yīng)安裝一定數(shù)量的壓腳，當(dāng)反風(fēng)時(shí)用它壓住防爆門，以防掀起防爆門造成風(fēng)流短路。 當(dāng)?shù)V 井在進(jìn)風(fēng)井口附近、井筒或井底車場(chǎng)及其附近的進(jìn)風(fēng)巷中發(fā)生火災(zāi)、瓦斯和煤塵爆炸時(shí)，為了防止事故蔓延，縮小災(zāi)情，以便進(jìn)行災(zāi)害處理和救護(hù)工作，有時(shí)需要改變礦井的風(fēng)流方向?！兑?guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在 l0min 內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的 40％。每季度應(yīng)至少檢查 1 次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行 1 次反風(fēng)演習(xí)；當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行 1 次反風(fēng)演習(xí)。 1）離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置 離心式通風(fēng)機(jī)只能用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)道的方法反風(fēng)，如 圖 411 所示。 通風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)，反風(fēng)門 1 和 2 處于實(shí)線位置，反風(fēng)時(shí)將反風(fēng)門 1 提起，把反風(fēng)門 2 放下，地表空氣自活門 2進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，再?gòu)幕铋T 1進(jìn)入旁側(cè)反風(fēng)道 3，進(jìn)入風(fēng)井流入井下，達(dá)到反風(fēng)的目的。 2） 32 軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置 軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)方法有三種： （ 1）利用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)道反風(fēng)，如圖 412 所示。 （ 2）調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)葉片角度反風(fēng)。 GAF 型軸流式通風(fēng)機(jī)有兩種方法調(diào)整葉片安裝角，一是運(yùn)行中采用液壓調(diào)節(jié)，常在電廠的通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)中采用。二是采用機(jī)械式調(diào)節(jié)，如圖 413所示。 （ 3）反轉(zhuǎn)通風(fēng)機(jī) 葉輪旋轉(zhuǎn)方向反風(fēng)。這種方法是調(diào)換電動(dòng)機(jī)電源的任意兩相接線，使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，從而改變通風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，使井下風(fēng)流反向。這種方法基建費(fèi)較少，反風(fēng)方便，但是一些老型號(hào)的軸流式通風(fēng)機(jī)反風(fēng)后風(fēng)量達(dá)不到要求。一些新型軸流式通風(fēng)機(jī)，將后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)角度的，反風(fēng)時(shí)，將后導(dǎo)葉同時(shí)扭一角度，反風(fēng)后的風(fēng)量即能滿足要求。 在通風(fēng)機(jī)出口處外接的具有一定長(zhǎng)度、斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)道，稱為擴(kuò)散器。其作用是降低出口速壓以提高通風(fēng)機(jī)的靜壓。 五、主要通風(fēng)機(jī)的使用及安全要求 為了保證通風(fēng)機(jī)安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，《規(guī)程 》中規(guī)定： ；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時(shí)不得超過 5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過 15%。 2. 必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 3. 必須安裝 2 套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中一套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min 內(nèi)開動(dòng)。在建井期間可安裝 1 套通風(fēng)機(jī)和 1 部備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的 2 套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)，在滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可繼續(xù)使用。 。 風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，防爆門每 6 個(gè)月檢查維修 1 次。 ，必須進(jìn)行 1 次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每 5 年至少進(jìn)行 1 次性能測(cè)定。主要通風(fēng)機(jī)至少每月檢查 1 次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。 、停電或其它原因停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須制訂停風(fēng)措施。 主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受停風(fēng)影響的地點(diǎn)，必須立即停止工作、切斷電源，工作人員撤到進(jìn)風(fēng)巷道中，由值班礦長(zhǎng)迅速?zèng)Q定全礦井是否停止生產(chǎn)、工作人員是否全部撤出。 主要通風(fēng)機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)期間，對(duì)由 1 臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井通風(fēng)的礦井，必須打開井口防爆門和有關(guān)風(fēng)門，利用自然風(fēng)壓通風(fēng)；對(duì)由多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)聯(lián)合通風(fēng)的礦井，必須正確控制風(fēng)流，防止風(fēng)流紊亂。 33 思 考 練 習(xí) 巷道交岔點(diǎn)施工的方法？ 教 學(xué) 后 記 34 礦井通風(fēng)與安全 課 程 教案 授課日期 節(jié)次 授課地點(diǎn) 章 節(jié) 名 稱 第 3 章 4 節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ） 教學(xué) 時(shí)數(shù) 2 教 學(xué) 目 的 讓學(xué)生知道 通風(fēng)機(jī)特征曲線 教 學(xué) 方 法 講授，討論 教 學(xué) 重 點(diǎn) 通風(fēng)機(jī)特征曲線 教 學(xué) 難 點(diǎn) 通風(fēng)機(jī)特征曲線 教 學(xué) 內(nèi) 容 一、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù) 反映通風(fēng)機(jī)工作特性的基本參數(shù)有 4 個(gè)，即通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q 通、壓力 H 通、功率 N 通和效率η。 Q 通 Q 通表示單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，單位為 m3／ s。當(dāng)通風(fēng)機(jī)抽出式工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于回風(fēng)道總排風(fēng)量與井口漏入風(fēng)量之和；當(dāng)通風(fēng)機(jī)壓入式工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于進(jìn)風(fēng)道的總進(jìn)風(fēng)量與井口漏出風(fēng)量之和。所以通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量要用風(fēng)表或皮托管與壓差計(jì)在風(fēng)硐或通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器處實(shí)測(cè)。 H 通 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有通風(fēng)機(jī)全壓 (H 通全 )、靜壓 (H 通靜 )和動(dòng)壓 (h 通動(dòng) )之分。通風(fēng)機(jī)的全壓表示單位體積的空氣通過通風(fēng)機(jī)后所獲得的能量，單位為 Nm／ m3 或 Pa，其值為通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的總能量之差。因?yàn)槌隹跀嗝媾c入口斷面高差較小，其位壓差可忽略不計(jì)，所以通風(fēng)機(jī)的全壓為 通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的絕對(duì)全壓之差，即： H 通全 =P 全出－ P 全入， Pa P 全出 — 通風(fēng)機(jī)出口斷面上的全壓， Pa； P 全入 — 通風(fēng)機(jī)入口斷面上的全壓， Pa。 35 通風(fēng)機(jī)的全壓包括通風(fēng)機(jī)的靜壓與動(dòng)壓兩個(gè)部分，即： H 通全＝ H 通靜＋ h 通動(dòng)， Pa 由于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓是用來克服風(fēng)流自擴(kuò)散器出口斷面進(jìn)到地表大氣 (抽出式 )或風(fēng)硐(壓入式 )的局部阻力，所以擴(kuò)散器出口斷面的動(dòng)壓等于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓，即： h 擴(kuò)動(dòng) =h 通動(dòng) 式中 h 擴(kuò)動(dòng) — 擴(kuò)散器出口斷面的動(dòng)壓， Pa。 率 N 通風(fēng)機(jī)的輸入功率 N 通入表示通風(fēng)機(jī)軸從電動(dòng)機(jī)得到的功率，單位為 KW，通風(fēng)機(jī)的輸入功率可用下式計(jì)算： U 一線電壓， V； I— 線電流， A； — 功率因數(shù)； η電 — 電動(dòng)機(jī)效率，％， η傳 — 傳動(dòng)效率，％。 通風(fēng)機(jī)的輸出功率 N 通出 也叫有效功率，是指單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)對(duì)通過的 風(fēng)量為 Q 的空氣所做的功，即： 因?yàn)橥L(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有全壓與靜壓之分，所以公式 (410)中當(dāng) H 通為全壓時(shí)，即為全壓輸出功率 N 通全出，當(dāng) H 通為靜壓時(shí)，即為靜壓輸出功率 N 通靜出。 通風(fēng)機(jī)的效率是指通風(fēng)機(jī)輸出功率與輸入功率之比。因?yàn)橥L(fēng)機(jī)的輸出功率有全壓輸出功率與靜壓輸出功率之分，所以通風(fēng)機(jī)的效率分全壓效率 通全與靜壓效率二、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性及合理工作范圍 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率這四個(gè)基本參數(shù)可以反映出通風(fēng)機(jī)的工作特性。每一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速的條件下，對(duì)應(yīng)于一定的風(fēng)量，就有一定的風(fēng)壓、功率和效率，風(fēng)量如果變動(dòng)，其它三者也隨之改變。表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率隨風(fēng)量變化而變化的關(guān)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。這些個(gè)體特性曲線不能用 理論計(jì)算方法來繪制，必須通過實(shí)測(cè)來繪制。 1）風(fēng)壓特性曲線 為離心式通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線。圖 415 為軸流式通風(fēng)機(jī)的全壓、靜壓特性曲線以及全壓效率與靜壓效率曲線。在煤礦中因主通風(fēng)機(jī)多采用抽出式通風(fēng)，因此要繪制靜壓特性曲線；當(dāng)采用壓入式通風(fēng)時(shí)，則繪制全壓特性曲線。 離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線各有其特點(diǎn)：離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線比 36 較平緩，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不太大；軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線較陡，并有一個(gè)“馬鞍形”的“駝峰”區(qū)，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化較大。 2）功率曲線 圖中 N 通入 為通風(fēng)機(jī)的輸入功率曲線。從兩個(gè)圖中可看出：離心式通風(fēng)機(jī) 當(dāng)風(fēng)量增加時(shí)，功率也隨之增大，所以啟動(dòng)時(shí)，為了避免因啟動(dòng)負(fù)荷過大而燒毀電動(dòng)機(jī)，應(yīng)先關(guān)閉閘門然后待通風(fēng)機(jī)達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速后再逐漸打開。當(dāng)供風(fēng)量超過需風(fēng)量過多時(shí)，礦井常常利用閘門加阻來減少工作風(fēng)量，以節(jié)省電能。軸流式通風(fēng)機(jī)在 B 點(diǎn)的右下側(cè)功率是隨著風(fēng)量的增加而減小，所以啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先全敞開或半敞開閘門，待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后再逐漸關(guān)閉閘門至其合適位置，以防止啟動(dòng)時(shí)電流過大，引起電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。 3）效率曲線 中η為通風(fēng)機(jī)的效率曲線。當(dāng) 風(fēng)量逐漸增加時(shí)，效率也逐漸增大，當(dāng)增大到最大值后便逐漸下降。因?yàn)檩S流式通風(fēng)機(jī)葉片的安裝角是可調(diào)控的，因此葉片的每個(gè)安裝角θ都相應(yīng)地有一條風(fēng)壓曲線和功率曲線。為了使圖清晰，軸流式通風(fēng)機(jī)的效率一般用等效率曲線來表示。 等效率曲線是把各條風(fēng)壓曲線上的效率相同的點(diǎn)連接起來繪制成的。等效率曲線的繪制方法，軸流式通風(fēng)機(jī)兩個(gè)不同的葉片安裝角θ 1 與θ 2 的風(fēng)壓特性曲線分別為 1 與 2，效率曲線分別為 3 與 4。自各個(gè)效率值 (如 、 、 、 )畫水平虛線，分別和 3 與 4 曲線相交，可得 4 對(duì)效率相等的交點(diǎn)，從這 4 對(duì)交點(diǎn)作垂 直虛線分別與相應(yīng)的個(gè)體風(fēng)壓曲線 1 與 2相交，又在曲線 1 與 2 上得出 4 對(duì)效率相等的交點(diǎn)，然后把相等效率的交點(diǎn)連結(jié)起來，即得出圖中 4 條等效率曲線：η＝ 、 、 、 。 當(dāng)以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中時(shí)，則風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交于 A 點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，如圖 41 415 所示。從圖 415 中工作點(diǎn) A可看出，此時(shí)通風(fēng)機(jī)的靜壓為 3kPa，風(fēng)量為 115m3／ s，功率為 450kW(Ａ180。點(diǎn)決定 )，靜壓效率為 (Ｅ180。點(diǎn)決定 )。 試驗(yàn)證明，如果軸流式通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)位于風(fēng)壓曲線“駝峰”的左側(cè)時(shí) (Ｄ點(diǎn)左側(cè) )，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)就可能產(chǎn)生不穩(wěn)定狀況，即工作點(diǎn)發(fā)生跳動(dòng)，風(fēng)量忽大忽小，聲音極不正常，所以通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓不應(yīng)大于最大風(fēng)壓的 倍，即工作點(diǎn)應(yīng)在 B 點(diǎn)以下。為了經(jīng)濟(jì)，主通風(fēng)