【正文】 復(fù)習(xí)思考題 圖 2 2 D E E F fF 6 5 1 3 7 8 A C 4 B 139 下一章內(nèi)容 ? 第 7章 采區(qū)通風(fēng) ? 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) ? ? 長壁工作面的通風(fēng)方式 ? ? 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算 ? ? 采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物 ? ? 采區(qū)專用回風(fēng)巷 ? ? 減少漏風(fēng)的措施 ? 。 在上例中 ， 調(diào)整以后的兩臺風(fēng)機(jī)都使用了葉片角度最大的特性曲線 ， 考慮到有時(shí)會出現(xiàn)反向自然風(fēng)壓和風(fēng)路的風(fēng)阻變大等因素 ， 可能會使兩臺風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)都超出合理工作范圍 ， 造成運(yùn)轉(zhuǎn)不安全 ， 而且噪音大 ， 在此情況下 ， 宜適當(dāng)降低風(fēng)路上的風(fēng)阻 ，盡可能做到既保證礦井所需風(fēng)量 ， 又少用或不用風(fēng)機(jī)葉片最大角度的特性曲線 。Ⅰ 、 RⅡ R39。Ⅱ ，這曲線必然通過新工作點(diǎn) c。Ⅱ ＝ s2/m8 用 R‘Ⅰ 的數(shù)據(jù)，可在圖中畫出這臺風(fēng)機(jī)調(diào)整后的工作風(fēng)阻曲線 R’Ⅰ ，這曲線必然通過 j點(diǎn)。Ⅰ ＝ h39。 ，使它的特性曲線 Ⅰ 接近 j點(diǎn) (略有富裕 )，西翼風(fēng)機(jī)作了這樣相應(yīng)的調(diào)整，就能夠保證井下各處所需的風(fēng)量，以預(yù)防不穩(wěn)定的通風(fēng)狀況。 根據(jù) h39。12＋ h39。12＝ 845Pa，所以西翼風(fēng)機(jī)的總風(fēng)壓應(yīng)為 h39。23＝ R23QⅠ 2＝ 402＝ 576Pa。所以西翼風(fēng)機(jī)的風(fēng)量雖然不改變，但它的風(fēng)壓卻要相應(yīng)地增加，這樣才能承擔(dān)公共風(fēng)路上所需要的風(fēng)壓。 更主要的是，為了預(yù)防大風(fēng)機(jī)調(diào)整后的影響，須對其它風(fēng)機(jī)作出相應(yīng)的調(diào)整。 在生產(chǎn)管理工作中，要盡量使公共風(fēng)路保持比較小的風(fēng)阻值，不要在公共風(fēng)路上堆積物品；如出現(xiàn)冒頂、塌陷或斷面變形，必須及時(shí)整修。 所以 ， 在可能條件下 ， 公共風(fēng)路的斷面要盡可能大些 ， 長度要盡可能短些 ， 或者使礦井的進(jìn)風(fēng)道數(shù)量盡可能多些 。 多臺通風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)防措施 通過以上分析可知 ， 多臺通風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ， 公共風(fēng)路的風(fēng)阻越小 ， 各臺風(fēng)機(jī)的能力越接近 ， 則安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)越有保證 。如果公共風(fēng)路的阻力繼續(xù)增大，甚至大于西翼風(fēng)機(jī)零風(fēng)量下的風(fēng)壓，這時(shí)西翼的風(fēng)流就會反向或逆轉(zhuǎn)，整個(gè)西翼變?yōu)闁|翼進(jìn)風(fēng)路線之一。 132 ? 4) 兩臺風(fēng)機(jī)特性曲線相差越大或者西翼風(fēng)機(jī)的能力越小，礦井所需要的風(fēng)量就越難保證，西翼風(fēng)機(jī)也有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。 131 ? 3) 為安全運(yùn)轉(zhuǎn)起見，在每條風(fēng)機(jī)特性曲線上，實(shí)際使用的風(fēng)壓不得大于這條特性曲線上最大風(fēng)壓的的 90%。 ? 2) 公共風(fēng)路 12的風(fēng)阻曲線 R12越陡，調(diào)整后的礦井總風(fēng)量 Q’越小。Ⅰ 比 QⅠ 小 )，而通過東翼的風(fēng)量卻供大于求 (QⅡ 比 Q39。 而西翼風(fēng)機(jī)特性曲線不作相應(yīng)調(diào)整時(shí)，則礦井的總風(fēng)量下降 (Q39。Ⅰ＝ 。和 Ⅰ 39。＝ 127m3/s， 自 d點(diǎn)畫水平線分別交Ⅱ 39。39。 因此 ， 用曲線 Ⅰ 39。39。 ? 這在概念上好比兩風(fēng)機(jī)搬到分風(fēng)點(diǎn)后，用它們的剩余特性曲線 Ⅰ 39。 128 ? 因?yàn)轱L(fēng)路 12上的風(fēng)量是兩風(fēng)機(jī)共同供給的，即兩風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和就是風(fēng)路 12上的風(fēng)量。39。經(jīng)過以上轉(zhuǎn)化，在概念上好比把兩翼風(fēng)機(jī)都搬到兩翼分風(fēng)點(diǎn)上，Ⅰ 39。和專用風(fēng)路 24的風(fēng)阻曲線 R24，按照上述串聯(lián)轉(zhuǎn)化原則，畫出東翼主要通風(fēng)機(jī)為風(fēng)路 24服務(wù)以后的剩余特性曲線 Ⅱ 39。(又名轉(zhuǎn)化曲線 )。 專用風(fēng)路 23的風(fēng)量，就是西翼主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，而這條風(fēng)路的阻力要由西翼主要通風(fēng)機(jī)總風(fēng)壓中的一部分來克服，這就是說，風(fēng)路 23的風(fēng)阻曲線R23和西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線 Ⅰ 之間是串聯(lián)關(guān)系。 先在后圖上畫出兩主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線 Ⅰ 和 Ⅱ 39。 在上述東翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線因加大風(fēng)量而調(diào)整的情況下，西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線是否可以因風(fēng)量不改變而不需要調(diào)整 ?如果西翼主要通風(fēng)機(jī)特性曲線不調(diào)整，就成為東翼主要通風(fēng)機(jī)用特性曲線 Ⅱ 39。s2/m8 它的工作風(fēng)阻曲線是 R39。這時(shí)東翼主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻則變?yōu)?: R39。 ，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)通過 90m3/s的風(fēng)量時(shí)，產(chǎn)生3518Pa的靜風(fēng)壓。當(dāng)東翼主要通風(fēng)機(jī)的葉片角度調(diào)整到 45176。12＋ h39。Ⅱ )2＝ (90)2＝ 2673Pa 因而東翼主要通風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓 (為了簡便，不計(jì)自然風(fēng)壓 )變?yōu)椋?h39。Ⅱ )2＝ (40+90)2＝ 845Pa 風(fēng)路 24的阻力變?yōu)椋? h39。這時(shí)，為了保證東翼的風(fēng)量需增加到 90m3/s(為了簡便，不計(jì)漏風(fēng) )，礦井的總進(jìn)風(fēng)量也要增加，公共風(fēng)路 12的阻力和東翼主要通風(fēng)機(jī)專用風(fēng)路 24的阻力都要變大，即風(fēng)路 12的阻力變?yōu)椋? h39。 在上述巳知條件下，按新的生產(chǎn)計(jì)劃要求，東翼的生產(chǎn)任務(wù)加大以后，由于瓦斯涌出量增加，東翼主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需增加到 Q39。 ， 其靜風(fēng)壓特性曲線是右圖中的 Ⅱ 曲線 ，這 臺 風(fēng) 機(jī) 的 風(fēng) 量 QⅡ ＝60m3/s ， 靜風(fēng)壓 hⅡ ＝1666Pa ， 工作風(fēng)阻 RⅡ ＝1666/(60)2 ＝ 東翼主要通風(fēng)機(jī)的專用風(fēng)路 24 的風(fēng)阻 R24 ＝ ， 其靜風(fēng)壓特性曲線是右圖中的 Ⅰ 曲線 ， 這臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 QI＝ 40m3/s， 靜風(fēng)壓 hl＝ 1058Pa， 風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻RI＝ 1058／ (40)2＝ s2/m8 西翼主要通風(fēng)機(jī)的專用風(fēng)路 23的風(fēng)阻 R23＝ 如果不注意在必要時(shí)進(jìn)行各臺風(fēng)機(jī)相互調(diào)節(jié)，就有可能使礦井通風(fēng)的正常狀況受到破壞，甚至嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。 對于軸流式通風(fēng)機(jī) ， 當(dāng)所需風(fēng)量變小時(shí) ， 可以把動輪葉片安裝角調(diào)小 ，它比增加工作風(fēng)阻的方法 ， 在電力消耗上要經(jīng)濟(jì)得多 。 所以 ， 對于離心式通風(fēng)機(jī)可以利用設(shè)在風(fēng)峒中的閘門進(jìn)行調(diào)節(jié) 。 如果主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大于實(shí)際所需要的風(fēng)量時(shí) ， 可以增加主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻 ， 使總風(fēng)量下降 。 所以 ， 當(dāng)該礦所要求的通風(fēng)能力超過主要通風(fēng)機(jī)最大潛力又無法采用其它調(diào)節(jié)法時(shí) ， 就得根據(jù) Rf39。 用這個(gè)數(shù)值畫出風(fēng)阻曲線 2， 使它通過工作點(diǎn) b，這時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的靜壓效率接近 ， 輸入功率約 96kW。 ＝ ／ (50)2 ＝ 則由風(fēng)壓曲線 Ⅱ 只能產(chǎn)生 風(fēng)壓 ， 不 能 滿 足 原 有 風(fēng) 壓。 ，其靜壓曲線為 Ⅱ 曲線。s2/m8，工作風(fēng)阻曲線為 l曲線。 二、改變主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻的調(diào)節(jié)法 某礦抽出式風(fēng)機(jī)是軸流風(fēng)機(jī)，葉片安裝角為 176。 改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的方法 ， 主要用于離心式通風(fēng)機(jī)(軸流式通風(fēng)機(jī)可以改變動輪葉片安裝角度 )。ffnQnrQ? 再畫出新轉(zhuǎn)數(shù) n的全風(fēng)壓特性曲線 Ⅱ ，它和風(fēng)阻曲線 1的交點(diǎn) M即為新工作點(diǎn)。用比例定律可以求出新轉(zhuǎn)數(shù) n，即： 39。(Pa)的全風(fēng)壓。點(diǎn)，產(chǎn)生 Qf 39。 (r/min)。 2. 改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù) 轉(zhuǎn)數(shù)愈大，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓愈大。 ， 其靜壓特性曲線由 I39。現(xiàn)因生產(chǎn)情況的變化，井巷通風(fēng)的總阻力變?yōu)椋?hfr＝ 1862Pa；反對機(jī)械風(fēng)壓的自然風(fēng)壓為： hn＝ 98Pa； 通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量仍需 68m3/s。 時(shí)，靜風(fēng)壓特性曲線是 I‘曲線。礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)的主要措施是改變主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，其方法有： 改變主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線 改變主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻曲線 1. 改變軸流式通風(fēng)機(jī)動輪葉片的安裝角度 軸流式通風(fēng)機(jī)的特性曲線隨著動輪葉片安裝角的變化而變化。 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中各條風(fēng)路的阻力相差比較懸殊，主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓滿足不了阻力較大的風(fēng)路，不能采用增阻調(diào)節(jié)法，而采用降阻調(diào)節(jié)法又來不及時(shí)，可采用增壓調(diào)節(jié)法。 和增阻調(diào)節(jié)法比較：雖然增壓調(diào)節(jié)法要增加輔助通風(fēng)機(jī)的購置費(fèi)，安裝費(fèi)，電力費(fèi)和繞道的開掘費(fèi)等，但它若能使主要通風(fēng)機(jī)的電力費(fèi)降低很多，服務(wù)時(shí)間又長時(shí)，還是比較經(jīng)濟(jì)的。 3．增壓調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件 增壓調(diào)節(jié)法和降阻調(diào)節(jié)法比較，由于前者在阻力較大的風(fēng)路中安裝輔助通風(fēng)機(jī)，故可不必提高主要通風(fēng)機(jī)用于這條風(fēng)路上的風(fēng)壓，而風(fēng)量增大了，相當(dāng)于主要通風(fēng)機(jī)對這條風(fēng)路的工作風(fēng)阻下降，這點(diǎn)和降阻調(diào)節(jié)法很類似。以上三種現(xiàn)象都是安全生產(chǎn)所不允許的。如果輔助通風(fēng)機(jī)的能力過大，就有可能使 3點(diǎn)空氣的能量同 2點(diǎn)空氣的能量接近、相等，甚至超過。因此，每隔一定時(shí)間，必須及時(shí)調(diào)節(jié)主要通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，使之相互配合。 在采空區(qū)附近的巷道中安置輔助通風(fēng)機(jī)時(shí) ， 要選擇合適的位置 ， 否則 ， 有可能產(chǎn)生通過采空區(qū)的循環(huán)風(fēng)或漏風(fēng) ， 加速采空區(qū)的煤炭自燃 。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輔助通風(fēng)機(jī)也應(yīng)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)打開自動風(fēng)門，以免發(fā)生相鄰采區(qū)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、循環(huán)風(fēng)再流入輔扇； 此時(shí)還需根據(jù)具體情況，采取相應(yīng)的安全措施。如果安設(shè)在回風(fēng)流中，安設(shè)方法基本相同，但要設(shè)法 (如利用大鉆孔 )引入一股新鮮風(fēng)流供給輔助通風(fēng)機(jī)的電動機(jī)使用，使電動機(jī)在新鮮風(fēng)流中運(yùn)轉(zhuǎn)，為此，安設(shè)電動機(jī)的房間必須和回風(fēng)流嚴(yán)密隔開。在通風(fēng)不困難時(shí)，如果輔助通風(fēng)機(jī)性能不能調(diào)整，可在輔助通風(fēng)機(jī)出風(fēng)的風(fēng)路上安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門，以控制輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量，如果輔助通風(fēng)機(jī)性能可以調(diào)整，則應(yīng)予以調(diào)整。需要注意的是輔助通風(fēng)機(jī)和主要通風(fēng)機(jī)有著串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系，因此選擇輔助通風(fēng)機(jī)不能孤立進(jìn)行，必須和主要通風(fēng)機(jī)緊密配合。 (2) 選擇合適的輔助通風(fēng)機(jī)，同時(shí)調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線。即 － ＝ 。 這臺輔助通風(fēng)機(jī)要按以下兩個(gè)數(shù)值來選擇： 通過輔助通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為二采區(qū)的風(fēng)量： Qaf＝ 輔助通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓： haft＝ － ≈964Pa 它的全風(fēng)壓特性曲線應(yīng)通過或大于這兩個(gè)數(shù)值所構(gòu)成的工作點(diǎn) b。 在兩個(gè)并聯(lián)采區(qū)以外，總進(jìn)風(fēng)段和總回風(fēng)段的總阻力為： h12＋ h34＝ +＝ 當(dāng)?shù)V井的自然風(fēng)壓很小或可忽略不計(jì)時(shí)，主要通風(fēng)機(jī)能夠供給兩個(gè)并聯(lián)采區(qū)使用的剩余風(fēng)壓為： hfa－ (h12＋ h34)＝ 1519－ ＝ Pa 二采區(qū)按需通過 ，其阻力是 。 ，它的靜風(fēng)壓特性曲線是 Ⅰ 曲線。 ? (1)選擇合適的輔助通風(fēng)機(jī)，但不調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線。布置方法有二： (1)選擇合適的輔助通風(fēng)機(jī)，但不調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線。主要通風(fēng)機(jī)附近的漏風(fēng)量為，通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為 。s2/m8，通過 ，將產(chǎn)生，總回風(fēng)段 34的風(fēng)阻為 要使一、二采區(qū)得到所需的風(fēng)量，一采區(qū)將產(chǎn)生 阻力，二采區(qū)將產(chǎn)生 。 三、增壓調(diào)節(jié)法 （自學(xué)） 1. 增壓調(diào)節(jié)的計(jì)算 如圖所示，一采區(qū)和二采區(qū)所需要的風(fēng)量分別為 ，風(fēng)阻分別為 另外，也可在阻力大的巷道旁側(cè)開掘并聯(lián)巷道。 所以 降阻調(diào)節(jié)多在礦井產(chǎn)量增大或原設(shè)計(jì)不合理，或者某些主要巷道年久失修的情況下，用來降低主要風(fēng)流中某一段巷道的阻力。因而，在增加風(fēng)量的風(fēng)路中風(fēng)量的增加值將大于另一風(fēng)路的風(fēng)量減少值，其差值就是礦井總風(fēng)量的增加值。RS N s mLC? ??2. 降阻調(diào)節(jié)的分析 降阻調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是使礦井總風(fēng)阻減少。39。改變后的摩擦阻力系數(shù)可用下式計(jì)算： 2 . 524111139。 ( ) ,39。 由上式得到巷道 1擴(kuò)大后的斷面積為： 2211 51139。 39。39。 39。 3LURS??1 1 11 3139。 U139。— 巷道 1擴(kuò)大后的摩擦阻力系數(shù)， N如把巷道全長 L(m)的斷面擴(kuò)大到 S139。為保證風(fēng)量按需分