1、第一章 矿内大气一、例题例 11 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为 15，湿温度为 14，求空气的相对湿度。解：干温度计与湿温度计指示数差为145t查附录 得相对湿度 =90%例 12 矿井总的排风量 Q=4500m3/min，入风温度 t1=+5，空气相对湿度 1=50%，排风温度 t2=+25， 2=100%，试计算每天风流从矿井中带走的水蒸汽量。解：查附录得，当 t1=+5时， S1=6.8g/ m3当 t2=+25时， S2=22.9g/ m3带走的水蒸气量 G 为：G=（ S2100% S150%）Q2460/1000000=126.36T/d例 13 已知大气压力 B=1013
2、25Pa，相对湿度 =80%，温度 t=30，求湿空气的 d、 V、和 i。解：根据 t=30，查附录，得 Ps=4241.7Pa，于是Pv=Ps=0.84241.7=3393.36Pakg/kg 干空气215.036.910256.62.0 PvBd湿空气的绝对湿度为：kg/ m34.)37(4.9RTv湿空气的密度为：kg/ m315.)6.98.0125(2308. 湿空气的焓为： ).1(.tdti=1.0130+0.2155（2501+1.8530）=581.23 kg/kg 干空气例 14 矿井总回风流中的沼气含量为 0.55%，总回风量为 2900 m3/min，该矿日产量 17
3、00T，试问该矿井的绝对沼气涌出量为多少？属于哪级沼气矿井？解：绝对沼气涌出量 Q=CQ2460=0.55%29001440=22968 m3/d相对瓦斯涌出量 m3/T5.1702968q根据规程规定，该矿属于高沼气矿井。例 15 已知 B=101325N/，空气干球温度 t=25，d=0.016 kg/kg 干空气，试用焓湿图求空气的湿球温度，露点温度和相对湿度。解：根据 B=101325N/的焓湿图，找到 t=25，d=0.016 kg/kg 干空气的状态点，得出该点的相对湿度 =80%，根据湿球温度定义，沿着等焓线与 =100%线相交的温度为湿球温度 t 湿 =22.5，根据干球温度定
4、义，沿着等含湿量线与 =100%线相交点的湿度为露点温度 21.5。d=16g/kg 干空气80% 100%25.0 t 湿 等焓线 22.5 21.5 t 露 图 1例 16 计算某巷道中一条宽 0.3m，长 200m 的排水明沟的水蒸汽蒸发量。已知水温为 30，空气温度为 20，空气的相对湿度 75%，大气压力103896Pa，风速为 3m/s。解：水沟露出的水表面积为：F=0.3200=60当温度为 30时，水蒸汽的饱和压力为：Ps=4242Pa空气中水蒸汽的分压力为：Pv=Ps（20）=0.75 2337=1753Pa湿交换系数为：K1=4.810-6+3.3610-6v=4.810-
5、6+3.3610-63=15.6810-6kg/NS湿交换量为：skgFPBWVS/1025. 60)175342(3896.)1第二章 矿内风流的能量及其变化一、例题例 2-1 用皮托管和压差计测得 A、B 两风筒的压力分别为h1=50 ，h 2=10，h 4=50，h 5=10mmH2O，如图 2-1 所示。求 h3， h6 的压力各为多少？各压差计测得的是什么压力？并判定风机所处的位置？ 24356图 -1解：1）h 1 为相对静压，h 2 为动压，h 4 为相对全压，h 5 为动压。2）压差计 3 的读数 h3 为相对全压：h3= h1+ h2=50+10=40mmH 2O3）压差计
6、5 的读数 h5 为相对静压：h5= h4h 3=5010=40mmH 2O4）A 风筒风机位于左侧，进行抽出式通风B 风筒风机位于左侧，进行压入式通风例 2-2 某通风管路如图 2-2 所示，已知 U 型管 1 和 2 的压力值及r=1.18kg/m3，g=9.81m/s 2，求管路中风流的动压、相对静压、相对全压和中心点的风速。 36图 2-解：1）用皮托管和压差计测压有如下公式：ht=hs+hv由图 2-2 看出，压差计 1、2 均为负值，可判断为抽出式通风，且动压 hv 永为正值，所以根据上式可知：h1=30mmH 2O，为相对全压h2=35mmH 2O，为相对静压h3=h4 h2=
7、30+36=6mmH2O，为动压2）中心点的风速：smrghvV/9.18.62例 2-3 某矿井通风系统如图 2-3 所示，采用压入式通风。已知风峒内与地表的静压差为 1470Pa，入风井空气的平均重率为 12.25N/m3，出风井空气的平均重率为 11.75N/ m3，风峒中平均风速为 8m/s，出风井口的平均风速为 4m/s，求该矿井的通风阻力。 h图 2-3解：取 1-2 为通风系统的始末端点，则：02PSgrr,ParZVgZPVhS SSf159837.24037.0)5.12.()( )48195()21(12 022011112例 2-4 某矿井通风系统如图 2-4 所示，在扇
8、风机风峒中安设静压管与地表的 U 型管压差计相连接，压差计的读数h=2254Pa ，该处断面 S=9，流经风峒的风量 Q=90m3/s，入风井筒深度 Z1=300m，其空气重率 r1=12.25N/m3，回风井筒深度 Z2=250m，其空气重率 r2=11.27N/m3，两井筒间巷道中的空气平均重率 r3=12.05N/m3（两井口标高相同） ，问风流流经矿井的总阻力为多少？ 图 2-4解：风流流经矿井的总阻力：)(342321412121 rZrZhvPhSr v 1=0，故 hv1=0gvV1rh24 smSQ/094则： PaV5.781.904254)()(, 211 SShP因此，
9、.10.7.03.05.721 rh例 2-5 抽出式风机风峒内某断面的绝对静压为 98925Pa，地面大气压为101058Pa，风峒内风量为 3000m3/min，净断面积为 4.2，干温度 28，湿温度 21，问风峒内该断面上的相对静压、速压、相对全压、绝对全压各为多少？若按图 2-5 方式安装一 U 型压差计，请在图 2-5 上画出水柱示意高度。 P0h图 2-5解： PaPhs 130890峒干湿球温度差为 7，由附录可得 =52%，P sa=3783.5=3783.516Pa，则由公式：3/14. 2815.7)516.37.09982(.).4.mkgtsa速压： PasQvh 6
10、5.80)2.463(1.2022相对全压： hvst 3绝对全压： Pt .9.985例 2-6 某矿通风系统如图所示，各断面绝对静压 Pi、风速 vi、标高 Zi 和断面处空气密度 i 见下表中，请绘制压力坡度图。参数 1 2 3 4 5Pi 99811 104651 102771 100830 98120vi 3.36 3.18 5.36 6.44 6.62Zi 35.50 400.0 396.4 151.00 35.50 i 11.29 11.62 11.72 11.55 11.47解：经计算得各点数值如下：参数 1 2 3 4 5hv（Pa） 6.37 5.89 16.83 23.9
11、7 25.13he（ Pa） 4912.44 42.01 2856.5 1330.65hr（Pa） 72.93 1911 4790.3 4039.372345P=104657P=10892he1-2v.37198r1-2hr1-5ve1-+例 2-7 在进风井中，测得 1、2 两断面诸参数如下：绝对静压：P 1=101325Pa，P 2=108011Pa标高：Z 1=35.50m，Z 2=564.50m气温：t 1=10 ，t 2=20相对湿度： 1=70%， 2=80%断面平均风速：W 1=8.0m/s，W 2=7.8m/s图 6试求：12 断面间通风阻力。解：（一）用单位质量流体能量方程计
12、算：（1） 求 1、2 断面空气密度：查附表 得： PaPaSS 237,71 ts5.23)90(48.得： 1=1.24348kg/m3， 2=1.27601kg/m3（2） 求 值2vdp由热力学可知，多变过程可以概括所有的热力变化过程：对于多变过程： nP1故： 122112 )(dpv多变指数 n 可由实测值进行计算：对于： ，取对数可得：nP2147.2)2348.1/60.(5)lg(21m（3）运用单位质量流体能量方程求阻力： kgJzgWPnL/1.587 6081.9).78(21)76.0234.5(.()222121 PaLh.821（二）用单位体积流量的能量方程计算
13、PazgW37.28 6081.927.34.18726.18243.1015 222122 由以上计算可见，当空气密度变化不大时，用简化的单位体积流量的能量方程进行计算即可满足工程需要。第三章 矿井通风阻力一、示例例 3-1 某梯形木支架巷道，巷道长度 L=200m，断面积 S=4m2，周界U=8.3m，巷道摩擦阻力系数 =0.018NS 2/m4，若通过巷道的风量Q=900m3/min，试求其摩擦风阻和摩擦阻力。解： 摩擦阻力 R= 3SLU=0.018 4.820=1.466NS2/m3 巷道摩擦阻力：hf=RQ2=0.466（ ） 2=110.5Pa609例 3-2 某矿回风巷道长 L
14、=1000m，梯形断面 S=6m2，棚子支护，边柱厚度do=24cm，支架纵口径=6，通过风量 Q=40m3/s，空气平均厚度m=12.54N/m 3。 求：（1）摩擦风阻 Rf ；（2）摩擦阻力 hf ；若通过风量 Q=30m3/s，其他条件不变化，求 Rf 、h f （U=4.16s，对于=6，do=24cm， 为 192.110-4NS2/m8,S=6m2 的修正系数为 0.86）解： =192.1 10 -4 0.86=165.210-4 NS2/m8 摩擦风阻：R f = =3LUS3-4661.015. =0.779 NS2/m6 摩擦阻力：h f = Rf Q2=0.779402
15、=1247Pa其他条件不变时，Q=30m 3/sRf 也不变化，因为 Rf 仅与巷道本身特征有关。hf = Rf Q2 =0.779302=701.1Pa例 3-3 某倾斜巷道断面形状为半圆拱，混凝土碹支护，1、2 断面面积分别为 S1=7.15m2，S 2=7.25m2，平均断面积 S=7.2m2，巷道端面平均周长 U=10.33m，1、2 两点距离 l=200m，断面 1 的平均风速为V1=5.84m/s，空气重率分别为 1=11.9854N/m3， 2=12.856N/m3，用皮托管、压差计测得 1、2两断面压差值 h=51Pa，试计算 12 段巷道的摩擦风阻 Rf 和摩擦阻力系数 。解
16、： 根据倾斜压差计测阻的数据整理公式：hr1-2=h+ 1 V1 2/2- 2 V1 2/2+ ( =51.63Pa)25.7184(.96184.5.9则摩擦风阻：R 1，2 =h 1-2/Q2 =51.63/（5.847.15） 2 =0.0296 NS2/m8 摩擦阻力系数 为：= 423232-1 /N1048.53.10796. mSLUS 例 3-4 某矿通风系统如图所示，已知：R 1-2=0.186 NS2/m8 ，R 2-4=R2-3=1.176 NS2/m8 ， Q2-3=40m3/s，Q 2-4=50m3/s；试求：（1）各区段等积孔 A1-2、A 2-3、A 3-4 和通
17、风阻力 h1-2、h 2-3、h 2-4 （2）两翼等积孔 A1-2-3、A 1-2-4 和通风阻力 h1-2-3 和 h1-2-4 ；（3）矿井总阻力、总风阻和总等积孔2314解： 根据公式 A= R1.9A1-2= 221.764m.0.9. A2-3= 2321RA2-4= 242.9.019通风阻力：h1-2=R1-2Q1-22=0.186（40+50） 2=1506.6Pah2-3=R2-3Q2-32=1.176402=1881.6Pah2-4=R2-4Q2-42=1.1766502=2940Pa（2） h1-2-4=R1-2Q1-22+R2-4Q2-42 =1506.6+2940=
18、4446.6Pah1-2-3 = R1-2Q1-22+R2-3Q2-32 =1506.6+1881.6=3388.2Pah1-2-3= 321-.9题 3-4= =0.82m2 .3840192h1-2-3= 421-Q.= =0.894m2 6.509(3)根据风流能量消耗平均法h （ - + - ）h - +h- -h 5046.38.23976.2PaR= 8222 /91.76mSNQA= 2.4.01.9R例 3-5 某梯形巷道的规格尺寸长 1000m 下宽 3m，上宽 2m，巷道高2m，=0.0147 NS2/m6 ，通过风量 1200m3/min，该巷道的局部阻力为摩擦阻力的 1
19、0%，求以下各项：（1） 巷道的摩擦阻力、摩擦风阻、总阻力、总风阻、和总等积孔各为多少？（2） 若巷道长度为 1600m，其他条件不变，摩擦阻力为多少？（3） 若 降为 0.0006 NS2/m6 ,其他条件不变，摩擦阻力为多少？（4） 若风量增加到 1800m3/min，其他条件不变，摩擦阻力和总风阻各为多少？（5） 若巷道断面变为 6m2，其他条件不变，摩擦阻力为多少？解： (1) 梯形的面积 S= 巷 高下 宽上 宽 2=（3+2）1=5m 2 周界 U= m13.95.02摩擦风阻：Rf= 8233 /073.152.91047. mSNSUL摩擦阻力：hf=RfQ2=1.073（12
20、00/60） 2=432Pa局部阻力：he =hf10%=43.2Pa总阻力：h = hf + he =432+43.2=475.2Pa总风阻：R = h /Q2=475.2/400=1.188 NS2/m8 总等积孔： 09.18.19. m（2）当 L=1600m 时hf = Paf 2.69143.106（3）当 =0.0006 NS2/m4 时hf = f .71.0 （4）当 Q=1800m3/min 时hf = PahQf 97243)20(2由于 Rf 与风量 Q 无关，因此风量的改变不会改变风阻值的大小。风阻仍为1.073 NS2/m8 。（5）当断面变为 6m2 时，巷道的周
21、界也会发生变化，因此周界变为： ,19.06.4mh f *= Pa39.27)(017.3第四章 矿井通风动力一、例题例 4-1 通风系统如图所示，当扇风机停止运转，立即放下风峒中的闸门，并测得风峒中相对静压为 h，试证明 h 值即等于矿井自然风压。ZP0r1h2证： 风机停止运转，放下闸门后，矿内风流体停止流动，但空气的重率仍保持原在的状态。在风峒中 A 点测出的相对静压 h 为： h =P A-Po根据流体静力学原理，可得出：PA =Po+ 1Z- 2Z h= PA -Po= Po+ 1Z- 2Z- Po = 1Z- 2Z矿井自然风压：H n= 1Z- 2Z h= H n 例 4-2 通
22、风系统如图 5-7，已知 R1=0.4 NS2/m8 ，R 2=0.6 NS2/m8 ，R 3=0.4 NS2/m8 ，并测得 Q o=5m3/s，Q 2=10m3/s。题 4-1Br002RD31Z试求： （1）CDA 风路、 BDA 风路及 CDB 风路的自然风压（不计出口动压损失）各 多少？(2)如在 BD 及 AD 两段巷道中间时设密闭，隔断风流，这时分别测定各密闭两侧的静压差是多少？（3）如单独在 AD 巷道中设密闭，测定其两侧静压差，其值是多少？解： （1）矿井为自然通风，CDA 风路的自然风压 Hn3，应等于该风路的通风阻力（不计出口动压损失）即：H n3=R2Q22+R3Q32
23、=0.6102+0.4152=150Pa同理，BDA 风路的自然风压 Hn1 为：Hn1 = R1Q12+R3Q32 =0.452+0.4152=100PaCDB 风路的自然风压 Hn2 为：Hn2= R2Q22-R1Q12 =0.6102-0.452=52Pa（2）在 BD 及 AD 两巷道中同时设密闭后，矿内即无风流流动。在 AD 巷道中密闭（设于 A 处）两侧测出的静压差h 3，根据压力平衡原理，从 CDA 回路计算：h 3 = 0（Z 1+Z2）-（ 1Z1+ 2Z2）=H n3 题 4-2即测出的h，等于 CDA 风路的自然风压 Hn3 =150Pa。在 BD 巷道中密闭两侧测出的静
24、压差h 1 ，有 BCD 回路计算为：h 1 =PD-PBPD=PB+ 0 Z2- 2 Z2h 1 =（P B+ 0 Z2- 2 Z2）-P B= 0 Z2- 2 Z2=Hn2 即h 1 等于 BCD 风路的自然风压 Hn2 =50Pa（3）单独在 AD 巷道中设密闭时，由于在 CDB 风路中有自然风压存在而有风流流动，其风量 Q2 可由下式计算Q2 = /S312 07.6405mRHnz因为在 CD 巷道中有风流（流动方向为 CD） ，即有能量损失，所以，这时在 AD 巷道中密闭两侧测出的静压差h 3 为：h 3 =r 0 （z 1 + z2 ）-（ r1 z1 + r2 z2 ）-R 2
25、 Q2 2=Hn3 -R2 Q2 2=150-0.67.072 =120Pa例 4-3 某矿通风系统如图所示，各段的空气平均重率为 r0 =12.54N/m3 ，r 1 =12.15 N/m3 ，r 2=11.17 N/m3 ，风峒内压差数为 2940Pa。3 点平均速压为98Pa，扩散器出口平均速压为 19.6Pa，试求：（1） 1 点到 3 点的阻力 h1-3 ；（2） 扇风机的全压 h 扇全 ；（3） 当 P0 =101325Pa 时，3 点的绝对静压、相对静压、相对全压值。or0rz15m2940Pa3解： h n =r0 z0 + r1 z1 r2 z2 =12.54100+12.1
26、5150-11.17150=136.5Pa（1） h1-3 =h s h v + h n =2940-98+136.5=2978.5Pa（2）h f s = h s 2 - h v2 =2940-98=2842Pah f t = h f s + h f v = 2842+19.6=2861.6Pa（3） 当 P0 =101325Pa 时对于 3 点：P s = P0 h s =101325-2940=98386Pah s =2940Pah t = h s - h v =2940-98=2842Pa例 4-4 某抽出式通风矿井如图所示，地表空气重率 r0 为 11.77N/m3 ，矿井内各点的空
27、气重率为：r 1 为 11.77N/m3 ，r 2 为 11.38N/m3 ，r 3 为 11.18N/m3 ，z 1 =100m，z 2 =200m，风机房内压差计的静压读值为 981Pa，矿井风量为 50m/S，题 4-3风峒断面为 5m2 ，试求：（1） 自然通风压力为若干？（2） 主扇静风压为若干？（3） 全矿通风阻力为若干？（4） 矿井等积孔为若干？Z1234解：（1）h n = r0 （z 2 z1 ）+ 24312rzrz=11.77100+（11.77+11.38）100/2-（11.38+11.18）200/2=78.5Pa（2）h f s = h s4 - h v4 =98
28、1- =981-24)(SQgr1082.9=924Pa（3）h 1-4 =h f s + h n =924+78.5=1002.5Pa（4）A=1.192Q 矿 / 矿h=1.19250/ 5.102题 4-4=1.88m2 例 4-5 抽出式通风矿井，主扇的进风口（风峒）断面积为 4m2 ，出风口（扩散器出口）断面积为 5 m2 ，在进风口测的相对静压为 1764Pa，通过扇风机的风量为 50m3 /s，空气重率为 12.05 N/m3 ，试求抽出式主扇的全压。静压。速增值。如改为压入式，测的出风口（风峒）的相对静压为 1862Pa，通过主扇的风量为 40 m3 /s，其余条件不变，问这时
29、压入式主扇的全压。静压和速增值又是多少？解：抽出式：h s =1764Pa ，Q=50 m 3 /s ，r=12.05 N/m 3 ，v1 =50/4=12.5m/s，v 2 =50/5=10m/shv 1 = Pagr96.58.20hv 2= 42.1.9hf s = hs - hv 1 =1764-95.96=1668Pahf v = hv 2 =61.42Pahf t = hf s + hf v =1668+61.42=1729.42Pa压入式：v 1 =40/4=10m/s，v 2 =40/5=8m/shv 1 = Pagr4.618.9205hv 2= 3hs 1 =1862Pah
30、f s = hs 1 =1862Pahf v = hv 1 =61.42Pahf t = hf s + hf v =1923.42Pa例 4-6 矿井通风系统如图所示，已知巷道风阻 R1=0.4NS2/m8 ，R 2=0.3NS2/m8 ，扇风机的特性曲线见下图中曲线，当要求巷道 1 的风量 Q1 =30m3/s 时，求扇风机的工况及巷道 2 的风阻应为多少？123解 ：1）在下图中作风阻曲线 R1、R 3。2）将扇风机与风阻 R3 按照“风量相等，风压相减”原则串联合成得风机曲线。3）作 Q1 =30m3/s 等风量线与 R1 曲线交于 1 点，得 h1=36mmH2O。4）由于 1，2 风
31、路为并联，风机曲线提供的风压应与 1，2 风路的通风阻力相等。即：H =h 1=h2=36mmH2O作 H =36mmH 2O 的等风压线交于曲线上 2 点，得 Q = Q =48m 3/s，由 2 点作等风量线与曲线交于 3 点， 3 点为扇风机的工况点，扇风机的风量 Q =48 m3/s，风压 H1=81mmH2O。题 4-6m3/s60mH28hI135）巷道 2 的风阻计算为：Q2= Q - Q1 =48-30=18m3/sh2=h1=30mmH2O=353.16PaR2=h2/Q22=353.16/182=1.09 NS2/m8 第五章 通风网络中风流基本规律和风量自然分配一、 例题
32、例 5-1 某通风网络如图所示，已知各巷道的风阻RA=0.25N.S2/m8，R 2=0.34N.S2/m8，R 3=0.46N.S2/m8，巷道 1 的风量Q1=65m3/s，求 BC、BD 风路自然分配的风量 Q2，Q 3，及风路ABC。ABD 的阻力为多少？解：计算自然分配的风量：m3/s95.46.0/315/1322 RQQ3=Q1-Q2=65-34.95=30.05m3/s计算各巷道的阻力：h1=RAQ12=0.25652=1056.3Pah2=R2Q22=0.3434.952=415.3Pah3=R3Q32=0.4630.052=415.4Pa计算各风路的阻力：hABC=h1+h
33、2=1056.3+415.3=1472PahABD=h1+h3=1056.3+415.4=1472Pa例 5-2 通风系统如图所示，已知各巷道的风阻RA=0.5N.S2/m8，R 2=1.5N.S2/m8，R 3=1.0N.S2/m8，R 4=1.5N.S2/m8，R 5=题 5-1A BCDR1 Q1R2 Q2R3 Q30.5N.S2/m8，R 6=1.0N.S2/m8，该系统的风压为 h=81Pa。正常通风时风门 E 关闭，求此时各巷道的风量；若打开风门，而且系统的总风压保持不变，求该种情况下系统的总风量及工作面和风门短路的风量。解：1)风门关闭时，BC 间的风阻 R0为：R0=R2+R3
34、+R4=1.5+1.0+1.5=4.0N.S2/m8系统的总风阻 R 为：R=R1+R0+R5=0.5+4.0+0.5=5.0N.S2/m8系统的风量： m3/s0.45/1/hQ2)打开风门，巷道 6 中有风流，系统的总风阻 R为：R =R1+R5+R0/=1.44N.S2/m8系统的总风量为： =7.5m3/s4.18 RhQ工作面的风量为：m3/s5.20.15.71603 RQ通过风门的短路风量：m3/s.52.736例 5-3 通风网路如图所示，已知各巷道阻力h1=13,h2=8,h4=6,h5=4,h6=5mmH2O,方向已在图上标注，求巷道7、3、8 之间风流方向及阻力。2600
35、51 .140R 题 5-2 ADECB432 165解：设巷道 3 的风流方向为 B D，对 BDC 回路的风压平衡定律：h3+h5-h4=0 h3=h4-h5=6-4=2mmH2O巷道 3 的风流方向为 B D。设巷道 7 的风流方向为 E D，对 AEDB 回路h1+h7-h3-h2=0 h7=h3+h2-h1=8+2-13=-3mmH2O巷道 7 的风流方向与所设相反，为 D E。设巷道 8 的风流方向为 E F，对 EFCD 回路h8-h6-h5+h7=0 h8=h6+h5-h7=5+4-3=6mmH2O巷道 8 的风流方向为 E F。例 5-4 某通风网路如图所示，已知各巷道风阻：
36、R1=0.8N.S2/m8，R 2=1.7N.S2/m8，R 3=2.1N.S2/m8，R 4=0.5N.S2/m8，AB间的总风压为 500Pa。试：1)A、B 间总风阻；2)各巷道风量。解：1) 85.17.01122RN.S2/m8，1.0.22R 题 5-4B A12 3题 5-3A218FE 76C4B5D3题 5-5BCQ024531821.281.05143RRABN.S2/m8，3ABR2) =40.76m3/s01.5ABhQm3/s4.5698.7.41233 RABm3/s.5314124ABm3/s.108.72.12124 RQQ1=Q124-Q2=25.32-10.
37、3=15.02m3/s例 5-5 通风网络如图所示，已知巷道风阻R1=4.0N.S2/m8，R 2=0.5N.S2/m8，R 3=0.1N.S2/m8，R 4=3.0N.S2/m8，R 5=7.0N.S2/m8，Q 0=30m3/s，求通风网路中各巷道自然分配的风量。解：方法：首先判断 BC 的风流方向：85.0421R3.43因： 故巷道 BC 的风流方向为 C B4321Rh1=h3+h525254321QRQh4=h5+h2 124以 除以上式两式得：25Q524551RR5215254Q设： ， 代入，整理为：51x54y(A)12R(B)4525xy(A)，(B)两式为二元联立方程组
38、，可用图解法求解。设 y 等于0，1，2，3 代入式(A)可求得 x 等于 1.33，1.36，1.41，1.43，再设 x 等于 0，1，2，3 代入式(B)，可求得 y 等于1.58，1.74，1.96，2.08，作图得二曲线交点 M 为x=1.41，y=1.81 50541Qyxm3/s1.78.305Qm3/s921.754ym3/s0.41xQ2=Q0-Q4=30-12.9=17.1m3/sQ3=Q0-Q1=30-10=20m3/s据式 h=RQ2可求得各巷道的阻力h1=400，h 2=145，h 3=400，h 4=500，h 5=352PaXYM通风网络的总阻力：h0=h1+h2
39、=400+145=545Pa方法，上述(A)，(B)可用迭代法求解：设： 325.104715 Rx将 x值代入式(B)：8.10.3725. y将 y代入式(A)4.140.78162 x将 代入式(B)81.0.3715.2 y因 与 足够接近，故可取 x=1.4，y=1.81，再按方法的计算过程，由 x，y 可求得各巷道的风量和风压。第六章 采区通风一、例题：例 61 某综采工作面长 150m，日产 2000 吨，该工作面相对沼气涌出量为 3.5m3/T，工作面人数为 45 人，两端开机窝所需消耗炸药量为 7kg，工作面温度为 21，采高 2.5m支撑掩护式支架，试问该工作面应供多少风量
40、？解：根据回采面所需风量的计算要求：（1）按沼气或二氧化碳涌出量计算： )10/(14CQKCH式中： 沼气涌出不均衡系数，取 1.35；4 绝对沼气涌出量，m 3/min；4CH min/861.4025.)64/( 344TQ 入风流中沼气浓度，不得大于 0.5，该处取为零。1Cmin/65108.4353Q（2）按炸药量计算： i/73A式中：25 以炸药量（kg）为计算单位的供风标准，m 3/minkg；A 一次爆破所用的最大炸药量，kg。（3）按人数计算： in/180 453NQ式中：4 每人每分钟应供给的最小风量，m 3/min人；N 工作面同时工作的最多人数。（4）按工作面气温
41、计算根据风速与气温对良好气候条件的关系取 min/569.72160/25.13SVQs式中：S 工作面断面积，m 2。对于支撑掩护式支架，其断面可按以下近似式计算： 2.)30.(4.3)(45.3M式中：M 采高，m。（5）低沼气矿井综采工作面所需风量经验计算式计算： 43210KQ式中：K 1 采高系数，对于采高大于 2m，取8.K2 工作面长度系数，L=150m 2.10/51/LK3 温度系数，t21，取 1.0K4 支架后方空顶系数，对于易于冒落，取 1.0min/5.4608203Q（6）按工作面风速验算：按工作面允许风速 0.25V4m/s 要求 in/6.18259.7240
42、4365.maxinS因此，根据以上计算取 Q656m 3/min 作为工作面供给风量，满足了以上要求。例 62 某矿采用中央分裂式通风系统，安有一台 K260 风机，测得风机的吸风量为5000m3/min，回风石门通过风量为 4800m3/min，东翼有两个回采面，其风量分别为：510和 450 m3/min，还有一个备用面，二掘进头，一个采区变电所和绞车房，它们的风量分别为：255，2150，？，70 m3/min，西翼有两个工作面和一个备用面，其风量分别为：560，570，270 m3/min，还有两个掘进头、变电所、绞车房和单独供风的火药库，其风量分别为：2150，70，70，100
43、m3/min。试求该矿井的内部有效风量率，外部漏风率、内部漏风率和矿井漏风率？解：矿井的有效风量： in/3591071502 27056724QR 矿井的内部漏风量： mi/83RmLi 矿井的外部漏风量： in/204503QfLe 矿井的内部漏风率 PLi： %1.41%/fLiiP矿井的外部漏风率 PLe： 0520/ fLeQ矿井的总漏风率 PLt： 1.8LeiLt矿井的有效风量率 PR： %9.710539%0fRQ矿井的内部有效风量率： .414801mRiP第七章 掘进通风一、例题例 71 某矿掘进一条长 150m 的独头巷道，断面为 4.5m2，一次爆破火药量为 15kg。
44、用一台局扇作压入式通风，通风时间 t=20min。试计算工作面需风量为多少？若漏风风量备用系数 =1.25 ，求局扇风量。解：1）工作面所需风量 smSALtQr /59.1401562099 30 2）漏风风量备用系数 =1.25 时，局扇风量为：smQf /9.15.230例 72 掘进某独头巷道，工作面所需风量 Q0 为 1.05m3/s 采用引射器作压入式通风，配直径为 400mm，长为 50m 的风筒，风筒漏风风量备用系数 =1.1，风筒摩擦阻力系数=0.004NS 2/m4，试确定引射器的型号。解：1）风筒阻力的计算，取风筒局部风阻为摩擦风阻的 25，则 8255 /7.1)4.0
45、(21.6.6 mSNdLR 2）引射器风量的计算 smQi /303) 引射器风压的计算 pagSRhii 236).0143(25.0.167.58204）由 Qi=1.166069.6m 3/min，h i236pa，查有关设备手册，可选用 WA200 型，气压 P=5kg/cm2，环隙宽度 =0.09mm 的环隙式引射器。例 73 某矿掘进一条长 903m 的独头巷道，采用混合式通风方式。在距工作面 72m处，用一台局扇作压入式工作，其胶皮风筒直径 300mm，总长 62m。在距工作面 52m 处，用一台局扇由工作面向外排风（相当于抽出式） ，其胶皮风筒直径为 500mm，总长 851
46、m。由风筒排出的污风送入旧巷，由主扇排出地表，如图所示。掘进巷道断面为 4.4m2，一次爆破火药量为 20kg，通风时间为 20min。试计算工作面所需风量，并选择局扇。解：1）压入式局扇的计算工作面所需风量： smSALtQrP /07.14520621919 3胶皮风筒漏风风量备用系数 4.02.61in式中：n 风筒接头数目，10m 一节，取 n=6； Pi 一个接头的漏风率，取 0.02。压入式局扇的风量 Qfp： smpf /2.107.43风筒风阻 R 的计算： 321考虑到风筒接头处的局部风阻，将 值增大 25，可以近似认为所计算出来的风阻包括了风筒的摩擦风阻 R1 和风筒接头处
47、的局部风阻 R2，本题中风筒转弯处的局部风阻R3=0，取 =0.004，所以风筒风阻为：8255 /.893.062421.62.1 mSNdLR 压入式局扇风压的计算： pagSQHpfpfp 8.12)5.0143(27.08922由计算的风量 Qfp=1.22m3/s，H fp=1222.8pa，可选用 JF42 型 4KW 局扇。2）抽出式局扇的计算有效排风量 Qe smfpe /46.1213漏风风量备用系数 抽出式风筒共 851m，用罗圈反边接头，质量好，漏风小，P i=0.005，接头数 n=22（每节风筒长 40m） ， 近似为： 12.05.21in局扇风量 Qfe smef /643风筒风阻 R
