第四章 通风动力本章重点与难点1、自然风压的产生、计算、利用与控制2、轴流式和离心式主要通风机特性3、主要通风机的联合运转4、主要通风机的合理工作范围 欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。本章将就。对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。第一节 自然风压 一、 自然风压及其形成和计算 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，则通风系统可视为一个闭合的回路。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 流入，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。 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 HN可用下式计算： 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；图 4-1-1 简化矿井通风系统012345dzρ1dzρ2z ρ1、ρ2—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 4-2-1 计算自然风压较为困难。为了简化计算，一般采用测算出 0-1-2 和 5-4-3 井巷中空气密度的平均值 ρm1和 ρm2，用其分别代替式 4—1—1 中的 ρ1和 ρ2，则(4-1-1)可写为： 4-1-2 二、 自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 由式 4-1-1 可见，自然风压的影响因素可用下式表示： HN=f(ρZ）=f[ρ(T,P,R，φ)Z] 4-1-3 影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而影响空气密度又由温度 T、大气压力 P、气体常数 R 和相对湿度 φ 等因素影响。 1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响 ...
