第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图 1—6—1 简化矿井通风系图 1-6-1 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。p 为井口的大气压，Pa；Z 为井深，m；0-1-2 和 5-4-3 井巷中空气密度的平均值 ρm1和 ρm2，kg/m3，则自然风压为： (1-6-1) (二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压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。如图 1-6-2、图 1-6-3 所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。图 1-6-2 浅井自然风压随季节变化图012345dzρ1dzρ2z图 1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。深 1000m 的矿井，“自然通风能”占总通风能量的 30%。（3）主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。由于风流与围岩的热交换，冬季回风井气温高于进风井，风机停转或通风系统改变，这两个井筒之间在一定时期内仍存在温差，从而仍有一定的自然风压起作用。有时甚至会干扰通风系统改变后的正常通风工作。（4）地面大气压、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较小。（三）、自然风压的控制和利用自然风压既是矿井通风的动力，也可能...
