1 / 43 第四章通风动力矿井中的空气之所以能在巷道中运动而形成风流,是由于风流的起末点间存在着能量差
这种能量差的产生,若是由通风机提供的,则称为机械风压;若是由矿井自然条件产生的,则称为自然风压
机械风压和自然风压都是矿井通风的动力,用以克服矿井的通风阻力,促使空气流动
但自然风压一般较小且不稳定,难以满足矿井通风的要求,因此我国《煤矿安全规程》第121 条规定:矿井必须采用机械通风
故我国煤矿已普遍使用主要通风机进行机械通风,使矿井通风条件得到了根本保证和改善
第一节自然风压一、自然风压及其形成和计算1、自然风压与自然通风图 4-1-1 为一个简化的矿井通风系统,2-3 为水平巷道, 0-5 为通过系统最高点的水平线
如果把地表大气视为断面无限大,风阻为零的假想风路,则通风系统可极为一个闭合的回路
在冬季,由于空气柱0-1-2比 5-4-3 的平均温度较低,平均空气密度较大,导致两空气柱作用在2-3 水平面上的重力不等
其重力之差就是该系统的自然风压
它使空气源源不断地从井口1 流入, 从井口 5 流出
在夏季时, 若空气柱 5-4-3比 0-1-2 温度低,平均密度大,则系统产生的自然风压方向与冬季相反
地面空气从井口5 流人,从井口1 流出
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风
图 4-1-1 简化矿井通风系统2、自然风压的计算由上述例子可见,在一个有高差的闭合回路中,只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等,则该回路就会产生自然风压
根据自然风压定义,图4-1-1 所示系统的自然风压NH可用下式计算:2 / 43 251203NHgdzgdz(4-1-1)式中Z——矿井最高点至最低水平间的距离,m;g——重力加速度,m/s2;1 、2 ——分别为0-1-2 和 5-4-3 井巷中 dz 段空气密度, kg/m3
由于空气密度受多种因素影响,与高度Z 成复