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 成复杂的函数关系。因此利用式（4-1-1）计算自然风压较为困难。为了简化计算，一般采用测算出的0-1-2 和 5-4-3 井巷中空气密度的平均值1m 和2m 分别代替式（4-1-1）中的1 和2 ，则式（ 4-1-1）可写为：12NmmHZg（ 4-1-2）二、自然风压的变化规律及其影响因素1、自然风压的变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。根据实测资料可知，由于风流与围岩的热交换作用使机械通风的回风井中一年四季中气温变化不大，而地面进风井中气温则随季节变化，两者综合作用的结果，导致一年中自然风压随季节发生周期性的变化。例如在...
