1、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,第一节 自然风压一、 自然风压及其形成和计算 1、自然通风由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。冬季：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。它使 空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。夏季：相反。 自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差,2、自然风压的计算根据自然风压定义，上图所示系统的自然风压HN可用下式计算：为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-
2、3井巷中空气密度的平均值m1和m2，用其分别代替上式的1和2，则上式可写为：注意：1）自然风压的计算必须取一闭合系统。2）进风系统和回风系统必须取相同的标高。3）一般选取最低点作为基准面。,例：Z=100m，,进=1.14kg/m3，,出=1.10kg/m3 HN=1009.81(1.14-1.10)=39.24Pa,例：Zo1=50，Z12=100，Z23=40，Z34=110m，o=5=1.16，1=1.2，2=1.23，3=1.22，4=1.21kg/m3 ，求HN。,3、自然风压的直接测定,4、停开主要通风机测算法,5、简略计算法,二、 自然风压的影响因素及变化规律自然风压影响因素HN
3、=f (Z）=f (T,P,R,)，Z 1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 2、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。 3、井深。HN与矿井或回路最高与最低点间的高差Z成正比。 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。,三、自然风压的控制和利用 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时，应充分考虑利用地形和当地气候特点。 2、根据自然风压的变化规律，应适时调整主通风机的工况点，使其既能满足矿井通风需要，又可节约电能。 3、在建井时期，要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风，如在表土施工阶段可利用自然通风；在主副井与风井贯
4、通之后，有时也可利用自然通风；有条件时还可利用钻孔构成回路。 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时，便可利用自然风压进行通风。,5、在多井口通风的山区，尤其在高瓦斯矿井，要掌握自然风压的变化规律，防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。ABBCEFA系统的自然风压为： DBBCED系统的自然风压为： 自然风压与主要通风机作用方向相反。相当于在平硐口A和进风立井口D各安装一台抽风机（向外）。,设AB风流停滞，对回路ABDEFA和ABBCEFA可分别列出压力平衡方程：式中： HS 风机静压，Pa；Q DBBC风路风量，
5、m3/S;RD、RC分别为DB和BBC分支风阻，NS2/m8。两式相除：此即AB段风流停滞条件式。当上式变为则AB段风流反向。由此可知防止AB风路风流反向的措施有：（1）加大RD；（2）增大HS；（3）在A点安装风机向巷道压风。,第二节 矿用通风机的类型及构造 矿用通风机按其服务范围可分为三种： 1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面），帮助主通风机通风，以保证该分支风量； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。 按构造和工作原理可分为：离心式通风机和轴流式通风机。 一、离心式通风机的构造和工作原理 1、 风机构造。
6、离心式通风机一般由：进风口、工作轮（叶轮）、螺形机壳和扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器。吸风口有：单吸和双吸两种。,叶片出口构造角：风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以2表示。前倾式（290) 后倾式（290) 径向式2=90) 2不同，通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式。,2、工作原理当电机通过传动装置带动叶轮旋转时，叶片流道间的空气随叶片旋转而旋转，获得离心力。经叶端被抛出叶轮，进入机壳。在机壳内速度逐渐减小，压力升高，然后经扩散器排出。与此同时，在叶片入口（叶根）形成较低的压力（低于吸风口压力），于是，吸风口的风流便在此压差
7、的作用下流入叶道，自叶根流入，在叶端流出，如此源源不断，形成连续的流动。 3、常用型号目前我国煤矿使用的离心式风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。这些品种通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。型号参数的含义：G 4 73 1 1 25 D 代表通风机的用途，K表示 表示传动方式 矿用通风机，G代表鼓风机 通风机叶轮直径（25dm) 表示通风机在最高效率点时 设计序号(1表示第一次设计）全压系数10倍化整 表示通风机比转速(ns)化整 表示进风口数,1为单吸,0为双吸,二、轴流式风机的构造和工作原理 1、风机构造主要由进风口、叶轮、整流器、风筒、扩散（芯筒）器和传动部件等部分组
8、成。叶轮有一级和二级两种2、工作原理 （1）特点：在轴流式风机中，风流流动的特点是，当动轮转动时，气流沿等半径的圆柱面旋绕流出。,（2）叶片安装角在叶片迎风侧作一外切线称为弦线。弦线与动轮旋转方向（u)的夹角称为叶片安装角，以表示。可根据需要在规定范围内调整。但每个动轮上的叶片安装角必需保持一致。 （3）工作原理当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u 移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。,u,3、常用型号目前我国煤矿
9、在用的轴流式风机有1K58、2K58、GAF和BD或BDK（对旋式）等系列轴流式风机。轴流式风机型号的一般含义：1 K 58 4 25表示表示叶轮级数,1表示 通风机叶轮直径（25dm)单级，2表示双级 表示设计序号 表示用途，K表示矿用，T表示通用 表示通风机轮毂比,0.58化整 B D K 65 8 24 防爆型 叶轮直径（24dm)对旋结构 电机为8极（740r/min） 表示用途，K为矿用 轮毂比0. 65的100倍化整 4、对旋风机的特点一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相反；机翼形叶片的扭曲方向也相反，两级叶片安装角一般相差3；电机为防爆型安装在主风筒中的密闭罩内，与通风机流道中
10、的含瓦斯气流隔离，密闭罩中有扁管与大气相通，以达到散热目的。,对旋式通风机采用双级双电机驱动结构，两机叶轮相对并反向旋转，相当于两台同型号轴流风机对接在一起串联工作。这种结构可省去中间及后置固定导叶，涡流损失较小，具有传动损耗小、压力高、高效范围较宽、效率较高的特点,对旋式通风机,山西安运风机（FBCDZ系列）,安运风机的特点 整体结构合理，高效、节能、投资小、见效快。各系列风机均采用电机与叶轮直联的最简传动方式，结构简单、运行效率高，安装维修方便，不受基础塌陷影响；专用的刹车装置使风机可直接反转反风，反风量可达正风量的60以上，节省了排风风峒出口的“S”型风道、反风道及风机房等基础设施建设费
11、用,叶片设计科学，制造工艺先进，检测设备齐全，产品质量和运行可靠。各系列风机均采用机翼扭曲形叶片，气动效率高，高效区宽广，节能效益显著；各系列风机叶片为中空钢板结构，采用超音速电弧喷涂和高速火焰喷涂技术，对风机机壳内部和风机叶片进行热喷涂工艺处理，增强了叶片的抗性，更加耐磨损、耐腐蚀，延长了风机的寿命；风机叶片、叶柄、叶轮等关键部件均经过超声波探伤、X射线探伤和动平衡试验，整机经过风机试验台在线测试，产品质量可靠,专用防爆电机、隔流腔体、铜环装置三重保险，安全性能可靠。均采用隔爆型电动机，并且电动机置于使电机散热气流与风机流道中含瓦斯污风隔绝的隔流腔内，增加了风机的安全性能；生产的煤矿用风机在
12、筒体叶轮回转部分增加了铜环装置，可防止叶片在高速运行中出现意外与筒壁摩擦产生火花，使风机运行更加安全可靠 各系列风机均符合国标规定的噪音标准 风机规格齐全，满足煤矿及非煤矿山的通风需求 结构简单、安装维修方便,FBCDZNo25/3152地面用防（隔）爆对旋抽出式轴流通风机 F风机 B隔爆 C-抽出式 D-对旋 Z主要通风机 No25-风机直径25dm 3152功率315kw2,第三节 通风机实际特性曲线 一、通风机的工作参数表示通风机性能的主要参数是风压H、风量Q、风机轴功率N、效率和转速n等。 （一）风机(实际)流量Q风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积，亦称体积流量。单
13、位为 m3/h,m3/min 或m3/s 。 （二）风机(实际)全压Hf与静压Hs全压Ht:是通风机对空气作功，消耗于每1m3 空气的能量（Nm/m3 或Pa），其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。忽略自然风压时，Ht用以克服通风管网阻力hk 和风机出口动能损失hv，即: Ht=hR+hV,Pa静压:克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压HS（Pa）。HS=hR=RQ2 因此 Ht=HS+hV,(三）通风机的功率全压功率：通风机的输出功率以全压计算时称全压功率Nt。计算式： Nt=HtQ10-3 KW静压功率：用风机静压计算输出功率，称为静压功率NS。计算式： NS=HSQ103 KW
14、风机的轴功率，即通风机的输入功率N（kW）。计算式：或式中 t、 S分别为风机的全压和静压效率。 电动机的输入功率（ Nm ）：设电动机的效率为m,传动效率为tr时,则,例：某抽岀式矿井，风硐断面积5.5m2，风速4m/s；主要通风机进、出口全压分别为-1000Pa、100Pa，主要通风机扩散器出风口速压为20Pa；电机线电压380V，线电流60A，功率因素 0.8，电机效率0.9，直接传动。求：(1)主要通风机风量；(2)主要通风机全压、静压、速压；(3)主要通风机输入功率、输出功率；(4)主要通风机效率。,二、通风系统主要参数关系风机房水柱计示值含义 1、抽出式通风矿井 （1）水柱（压差）
15、计示值与矿井通风阻力之间关系水柱计示值:即为 4 断面相对静压h4故 h4（负压）= P4 - P0沿风流方向，对1、4两断面列伯努力方程:hR14=(P1+hv1+m12 gZ12)- (P4+hv4+m34 gZ34)由风流入口边界条件：Pt1P0，即 P1+hv1= Pt1=P0，且：m12gZ12m34gZ34 = HN,故上式可写为: hR14= P0 - P4- hv4 + HN hR14= - h4- hv4 + HN 即 |h4|= - h4= hR14 + hv4 - HN 即：风机房水柱计示值反映了矿井通风阻力和自然风压等参数的关系。 （2）风机房水柱计示值与风机风压之间关
16、系对4、5断面列伯努力方程，忽略两断面之间的位能差。扩散器的阻力 hRd (P5 + hv5)-(P6 + hv6 )风流出口边界条件：P6 P0故 hRd (P5 + hv5 )-(P04 + hv6 )Pt5- P0 hv6 即 Pt5 hRd P0hv6 因为风机全压 HtPt5-Pt4 =(hRdP0hv6 )-(P4+hv4)Ht = - h4-hv4+hRd+hv6,若忽略 hRd 不计，则Ht -h4-hv4+ hv6风机静压 Hs -h4- hv4 （3） Ht、 HN、hR 之间的关系综合上述两式：Ht -h4- hv4+hRd+hv6（ hR14+hv4-HN ）- hv4
17、+hRd+hv6 hR14 + hRd + hv6 - HN 即 Ht HN hR14 + hRd + hv6表明：扇风机风压和自然风压联合作用，克服矿井和扩散器的阻力，以及扩器出口动能损失。,例：抽出式矿井h静4=-981Pa，Z=70m，,4,2、压入式通风矿井对1、2两断面列伯努力方程得：hR12=(P1+hv1+m1gZ1)- (P2+hv2+m2gZ2) P2 = P0有： P1-P2= P1-P0= h1m1gZ1-m2gZ2=HN故 hR12=h1+hV1-hv2+ HN即 h1= hR12+ hv2- hV1-HN又 Ht= Pt1-Pt1= Pt1-P0= P1+hv1-P0
18、= h1+hv1同理可得：Ht+ HN = hR12 + hv2,1,例：压入式矿井h静1=100mmH20，Z=100m，,1,三、通风机的个体特性曲线1、工况点：当风机以某一转速、在风阻的管网上工作时、可测算出一组工作参数（风压、风量、功率、和效率） ，这就是该风机在管网风阻为时的工况点。2、个体特性曲线：不断改变R，得到许多的Q、H、N、。以Q为横坐标，分别以H、N、为纵坐标，将同名的点用光滑的曲线相连，即得到个体特性曲线。3、通风机装置：把外接扩散器看作通风机的组成部分，总称之为通风机装置。4、通风机装置的全压td：扩散器出口与风机入口风流的全压之差，与风机的全压t之关系为：式中 hd
19、扩散器阻力。5、通风机装置的静压sd：,6、Hs 和 Hsd 的关系 HsHthv而 只有当 hd+hVds，即通风机装置阻力与其出口动能损失之和小于通风机出口动能损失时，通风机装置的静压才会因加扩散器而有所提高，即扩散器起到回收动能的作用。 7、 Ht、 Htd、 Hs 和 Hsd 之间的关系图,8、离心式通风机个体特性曲线 风机开启方式：离心式风机在启动时应将风硐中的闸门全闭，待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。 说明：（1）离心式风机大多是全压特性曲线。（2）当供风量超过需风量过大时，常常利用闸门加阻来减少工作风量，以节省电能。,9、轴流式通风机个体特性曲线特点：（1）轴流式风机的风压特
20、性曲线一般都有马鞍形驼峰存在。（2）驼峰点以右的特性曲线为单调下降区段，是稳定工作段；（3）点以左是不稳定工作段，产生所谓喘振（或飞动）现象；（4）轴流式风机的叶片装置角不太大时，在稳定工作段内，功率随增加而减小。风机开启方式：轴流式风机应在风阻最小（闸门全开）时启动，以减少启动负荷。说明：轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。,四、无因次系数与类型特性曲线 （一） 无因次系数 通风机的相似条件比例系数：两个通风机相似是指气体在风机内流动过程相似，或者说它们之间在任一对应点的同名物理量之比保持常数。几何相似是风机相似的必要条件，动力相似则是相似风机的充分条件。 2、无因次系数 （1）压力系数同系
21、列风机在相似工况点的全压和静压系数均为一常数：式中： u为圆周速度。 （2）流量系数,（3）功率系数风机轴功率 计算公式中的 H 和 Q 分别上式代入得：同系列风机在相似工况点的效率相等。、 、 三个参数都不含有因次，因此叫无因次系数。 （二）类型特性曲线根据风机模型的几何尺寸、实验条件及实验时所得的工况参数Q、H、N和。利用上三式计算出该系列风机的 、 、 和。然后以 为横坐标，以 、 和为纵坐标，绘出 - - 和- 曲线，此曲线即为该系列风机的类型特性曲线,4-72-11离心式,G-73-11离心式,通风机类型特性曲线,五、比例定律与通用特性曲线 1、比例定律 同类型风机的压力H、流量Q和
22、功率N与其转速n、尺寸D和空气密度成一定比例关系，这种比例关系叫比例定律。将 u=Dn/60 代入无因次系数关系式得：对于1、2两个相似风机而言，,2、通用特性曲线根据比例定律，把一个系列产品的性能参数H、Q、n、D、N、和等相互关系同画在一个坐标图上，叫通用曲线,例题 某矿使用主要通风机为4-72-1120B离心式风机，图上给出三种不同转速n的Ht-Q曲线。转速为n1=630r/min,风机工作风阻R=0.05479.81=0.53657Ns2/m8，工况点为M0（Q=58m3/s,Ht=1805Pa)，后来，风阻变为R=0.7932 Ns2/m8，矿风量减小不能满足生产要求，拟采用调整转速
23、方法保持风量Q=58 m3/s，求转速调至多少？解：同型号风机，故其直径相等。由比例定律有：n2n1 Q2/Q163058/51.5710r/min即转速应调至n2=710r/min，可满足供风要求。,第四节 通风机工况点及其经济运行 一、工况点的确定方法 工况点：风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如、和等，一般是指和两参数。 求风机工况点的方法-图解法,二、通风机工点的合理工作范围 1、通风机的运转效率不低于60 %。 2、工况点必须位于驼峰点右侧，单调 下降的直线段。 3、实际工作风压不得超过最高风压90。 4、风机的运轮转速不得超过额定转速。 三、主要通风机工况点调节 工点调
24、节方法主要有： 1、改变风阻特性曲线 当风机特性曲线不变时，改变工作风阻， 工况点沿风机特性曲线移动。,Q,Q,Q”,）增风调节。为了增加矿井的供风量，可以采取下列措施： （）减少矿井总风阻。 （）当地面外部漏风较大时，可以采取堵塞地面的外部漏风措施。 ）减风调节。当矿井风量过大时，应进行减风调节。其方法有： （）增阻调节。 （）对于轴流式通风机，可以用增大外部漏风的方法，减小矿井风量。 、改变风机特性曲线这种调节方法的特点是矿井总风阻不变，改变风机特性，工况点沿风阻特性曲线移动。,调节方法有： ）轴流风机可采用改变叶片安装角度达到增减风量的目的。 ）装有前导器的离心式风机，可以改变前导器叶片
25、转角进行风量调节。 ）改变风机转速。无论是轴流式风机还是离心式风机都可采用。 （）改变电机转速。 （）利用传动装置调速。调节方法的选择，取决于调节期长短、调节幅度、投资大小和实施的难易程度。调节之前应拟定多种方案，经过技术和经济比较后择优选用。选用时，还要考虑实施的可能性。有时，可以考虑采用综合措施。,第五节 通风机附属装置 一、风硐风硐是连接风机和井筒的一段巷道。通过风量大、内外压差较大，应尽量降低其风阻，并减少漏风。风峒设计时应满足：1)风峒的断面不宜太小，风速以10m/s为宜，最大不超过15m/s；2) 风峒的阻力不大于100200Pa。为减小阻力，风峒不宜过长，内壁光滑并保持无堆积物，
26、转弯部分呈圆弧形，安装导流叶片 。3) 风峒及其闸门等装置，结构要严密以防止漏风。,二、扩散器(扩散塔)作用：是降低出口速压以提高风机静压。扩散器四面张角的大小应视风流从叶片出口的绝对速度方向而定。总的原则是，扩散器的阻力小，出口动压小并无回流。轴流式风机的扩散器是由圆锥形内筒和外筒构成的环状扩散器。出口与混凝土砌筑成的外接扩散器相连。外接扩散器是一段向上弯曲的风道，要求阻力小，出口动压损失小，并且无回流现象。 离心式通风机的扩散器是长方形，其敞角取8 10，出风口断面(S3)与入风口断面(S2)之比约为34,三、防爆门(防爆井盖)在斜井井口安设防爆门，在立井井口安设防爆井盖。作用：当井下一旦
27、发生瓦斯或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，自动打开，以保护主通风机免受毁坏；在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。,四、反风装置和功能作用：使井下风流反向的一种设施，以防止进风系统发生火灾时产生的有害气体进入作业区；有时为了适应救护工作也需要进行反风。反风方法因风机的类型和结构不同而异。目前的反风方法主要有：1）设专用反风道反风；2）利用备用风机作反风道反风；3）轴流式风机反转反风4）调节动叶安装角反风。,例：斜井开拓，进风口200米处沥清爆炸，电缆着火，木棚着火，井下蔓延，果断反风五分钟风流反向，千余名工人安全脱险,要求：定期进行检修，确保反风装置处于良好状态；动作灵敏可靠；结构要严密，
28、漏风少。第122条 生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40。 每季度应至少检查1次反风设施，每年应进行1次反风演习；矿井通风系统有较大变化时，应进行1次反风演习。,五、消音装置我国规定通风机的噪音不得超过85dB。速度较大的风流在通风机内和高速旋转的动轮叶片迅猛冲击，产生空气动力噪音，同时机件振动产生机械噪音。当通风机的圆周速度大于20m/s时，空气动力噪音占主要地位。正对通风机出口方向的噪音最大，侧向逐渐减少。 消音装置分为主动式与反射式。主动式是吸收声音的能量，反射式是把声能反射回声源。通风
29、机多采用主动式，风流通过多孔材料装成的通道时，其噪音被吸收。为有效降噪，消音板要有足够的厚度，也可制成空心，以节省材料。,第六节 通风机的联合运转两台或两台以上风机在同一管网上工作。叫风机联合工作。风机联合工作可分为串联和并联两大类。 一、风机串联工作一个风机的吸风口直接或通过一段巷道（或管道）联结到另一个风机的出风口上同时运转，称为风机串联工作。特点：1、通过管网的总风量等于每台风机的风量，即Q=Q1=Q2 。2、总风压等于两台风机的工作风压之和，即 HH1H2 。 （一）、两台风压特性曲线不同风机串联工作分析1、 串联风机的等效特性曲线。作图方法：按风量相等，风压叠加的原则。,F1,F2,
30、2、风机的实际工况点。 （1）R=RR, 工况点位于A点以上， Q=Q-Q0， 则表示串联有效； （2） R=R工况点与A点重合， Q=Q-Q=0，则串联无增风； （3） R=R” R, 工况点位于A点以下， Q=Q”-Q”0， 则表示串联有害。,Q”,（二）、风压特性曲线相同风机串联工作 结论： 1、风机串联工作适用于因风阻大而风量不足的管网；2、风压特性曲线相同的风机 串联工作较好； 3、串联合成特性曲线与工作风阻 曲线相匹配，才会有较好的增风 效果。 4、串联工作的任务是增加风压， 用于克服管网过大阻力，保证 按需供风。,Q,（三）、风机与自然风压串联工作 1、自然风压特性 2、 自然风
31、压对风机工况点影响 自然风压对机械风压的影响， 类似于两个风机串联工作。 结论：当自然风压为正时， 机械 风压与自然风压共同作用克服矿井 通风阻力，使风量增加；当自然风 压为负时，成为矿井通风阻力。,M1,M1,Q,H,+,M”2,M”,Q1,Q”2,Q,M,R,H,H1,H”2,+,H”1,二、通风机并联工作两台风机的吸风口直接或通过一段巷道连结在一起工作叫通风机并联。风机并联分为：集中并联和对角并联之分。（一）集中并联特点：（1）、H = H1 = H2（2）、Q = Q1 + Q21、风压特性曲线不同风机集中并联工作1）作图方法原则：风压相等，风量相加的原则。方法：根据上述原则在同一坐标
32、系中将两条风机特性曲线（I，II）合成。,Q1,2）工况分析(A)当工作风阻R=R时，工况点位于A点右下侧，Q=Q-Q10，并联有效；(B)当工作风阻R=R时，工况点与A点重合，Q=Q-Q10，并联增风无效；(C)当工作风阻R=R” R时，工况点位于A点左上侧，Q=Q-Q10，并联有害。,Q=Q1,Q=Q1+Q2,Q1,Q1,2、风压特性曲线相同风机并联工作 结论： 1、风机并联工作适用于因风机能力小，风阻小而风量不足的管网； 2、风压特性曲线相同的风机并联工作较好； 3、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配，才会有较好的增风效果。 4、并联工作的任务是增加风量， 用于风机能力小，保证按需供风
33、。,Q,Q1=Q2,Q1=Q2,（二）对角并联工况分析,三、并联与串联工作的比较 结论：（1）并联适用于管网风阻较小，但因风机能力小导致风量不足的情况；（2）风压相同的风机并联运行较好；（3）轴流式风机并联作业时，若风阻过大则可能出现不稳定运行。所以，使用轴流式风机并联工作时，除要考虑并联效果外，还要进行稳定性分析。,第121条 矿井必须采用机械通风。 主要通风机的安装和使用应符合下列要求： （1）主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。 （2）必须保证主要通风机连续运转。 （3）必须安装2套同等能力的主要通风
34、机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。,（4）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。 （5）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。 （6）至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。 （7）新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。,第123条 严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪
35、表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内；发现异常，立即报告。,例：四川省绵竹市太平煤矿在2000年6月16日前一周主要通风机停开，井下瓦斯积聚，无瓦斯检查工，矿井违章组织生产，由于矿灯电瓶短路产生火花于6月16日20：30分，引起瓦斯爆炸，造成12人死亡，重伤1人，直接经济损失67万元。,第124条 因检修、停电或其他原因停止主要通风机运转时，必须制定停风措施。 变电所或电厂在停电以前，必须将预计停电时间通知矿调度室。 主要通风机停止运转时，受停风影响的地点，必须立即停止工作、
36、切断电源，工作人员先撤到进风巷道中，由值班矿长迅速决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。 主要通风机停止运转期间，对由1台主要通风机担负全矿通风的矿井，必须打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压通风；对由多台主要通风机联合通风的矿井，必须正确控制风流，防止风流紊乱。,原因： 实际运行的通风机都装有扩散器，加之安装质量和运转时的磨损等原因，通风机的实际运转性能往往与厂方提供的性能曲线不相符合。内容：测定大气条件、通风机的出入口断面静压、通风机风硐内某断面的平均风速、通风机轴功率、转数。,第七节 通风机性能测定,1.通风机性能试验的布置及参数测定 因地制宜选取布置方案：利用防爆门短路进风开
37、展试验利用备用风机的风道进行试验(不停产) 要求：准确、方便地测得通过通风机的风量和通风机产生的风压。测压和测风地点的风流必须处于稳定状态，测定方法必须完善合理。 如图所示轴流式通风机作抽出式通风的矿井，利用防爆门进风进行的通风机试验。 进行试验时，须打开防爆门作为主要进风口，在风硐和风井交接处安设栏杆b，距栏杆约2米处布置调风装置c，距调风装置约2D(D为风硐的宽度)处安置整流栅d(用1米长的木板隔成0.1米0.1米的方格)，并在弯道内安设导向板e。,各项数据的测定方法：1)通风机静压的测定 对于抽出式通风的矿井，鉴定时只测定通风机的静压hfs。由式hfshs2hv2可知，通过测定通风机入口
38、处(断面2-2)风流的相对静压hs2和该断面的平均速压hv2可计算hfs。2)风速测定 目的：计算通过通风机的风量Qf和2-2断面的平均速压hv2。方法：一般用风表或皮托管两种方法进行风速测定，有时两种方法同时进行以相互校核。用风表测风时，测风地点应选在风流较为稳定的直线段。用皮托管测风时，为准确测得平均速压，应在环形扩散器的测风位置预先焊接若干根钢筋，并在钢筋上对称固定一定数量的皮托管。,Ri第i个测点圆环半径，m； R管道半径，m； i从管道中心算起圆环序号； n测点圆环数。 一般直径为300600mm时，n取3，直径为7001000mm时，n取4。 管道断面平均动压hv（Pa）计算式：,
39、平均动压hv确定-圆管等环面积法,3)通风机轴功率的测定 通风机的轴功率电动机输入功率电动机效率传动效率式中：I电流，A； V电压 ，V；cos功率因数；电电动机效率，； 传传动效率，直接传动取1.0，间接传动0.95。电动机的输入功率，也可以直接用瓦特表测得。,4)转数的测定 通风机与电动机的转数，可用转数表测定。根据指针的指示值，直接记取转数表瞬时值。 5)大气物理条件的测定 大气物理条件一般在断面1-1处测量，测定的主要参数有：大气压力(毫米水银柱)、温度和湿度，以便计算空气的重率。,2实际操作与注意事项 每调节一次风量，同时测定一次风压、风量、转数、功率和大气物理条件等参数，并记入预先
40、制定的记录表格中。,在通风机性能测定过程中应注意以下事项： 通风机启动时必须控制功率，离心式通风机应在关闭闸门后启动，轴流式通风机可在闸门全开状态下启动； 试验时间尽可能缩短，防止通风机工况改变导致的瓦斯排放和火区管理困难；同时为避免发生意外事故，应加强井上下的检查与管理，做好安全措施； 随时检查电动机的负载和各部件的温升情况，发现异常，立即报告； 全体人员必须思想集中，听从统一指挥，以保证测定工作协调一致； 各项测定数据必须记录清楚，应配备速算人员，随时核实各测定结果，并草绘出通风机的特性曲线。,3实测数据的整理与制图1) 风量计算：式中， S测风断面1-1的面积，m2。2) 在试验条件下通
41、风机静压hfs的计算：hfshs2hv2，Pa式中，hs2在风峒断面2-2测得的相对静压，Pa；S断面2-2的面积， m2 。,3) 试验条件下通风机输入功率N轴和输出功率Nfos的计算：Nfos hfsQf/1000，kW4) 通风机静压效率计算：,将试验测得的各项数据换算成标准大气状态(11.8Nm3) (为便于现场应 用也可换算成该矿全年平均气象条件下的数值)和固定转数条件下的数值，然后绘制通风机的个体特性曲线。首先计算校正系数：转速校正系数：空气密度校正系数：,校正后的通风机排风量QfsQfskni，m3/s 校正后的通风机静压hfshfskni2ki，Pa校正后的通风机轴功率N轴和输
42、出功率NfsN轴N轴kni3ki，kW Nfs Nfskni3ki hfs Qfs/1000，kW,为获得比较光滑的个体特性曲线，一般要调节十个以上工况点，将得到的数据填入预先制好的表格中。以Qfs为横坐标，hfs、N轴、fs为纵坐标，将与 Qfs对应的hfs、N轴、fs等值绘到同一图上，即可得各工况点。连接各工况点，便得到通风机装置在矿井标准条件下的个体特性曲线。,AYJC系列通风机在线监控系统对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，采用了先进、可靠的传感器及计算机技术，抗干扰能力强、运行可靠、操作维护简单 测量与处理风机多参数 中国矿业大学自动化及机电教授专家设计开发，并与山西运
43、城安运风机FBCDZ、FBCZ等系列防爆对旋轴流通风机配套使用,大型风机计算机在线监测预警系统,系统功能 实现就地控制与远程控制、手动控制与自动控制 实现远程通信，可与第三方进行数据通信和信息交换 集中定位显示在线测量与处理的风机运行参数 实时图形曲线显示 历史图形曲线显示 报表形式查询、显示 多种形式实现越限报警,TF-3B型通风机综合测试仪 通风机风速风量测试仪基础上，研制的通风机综合性能测试仪器。既可独立测试使用，也可作为数据采集器，与笔记本电脑（或其它电脑）连接，将风机测试结果存档及进行相应处理，并能自动生成测试报告,且适用于所有Windows系统。仪器设计新颖、性能稳定可靠、操作使用
44、简便。特别适用于煤炭、冶金矿山通风机性能测试、故障诊断、安装维护等，也可用于电力部门锅炉的冷态调试和科研气象部门的风力场试验。,主要功能及技术指标： 符合AQ1011-2005煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范要求。 风机动压、静压及环境大气压的测试： 测量范围：010Kpa、0200Kpa，精度：0.5 。 压差测试：0-6KPA 精度： 0.5 。 风速、风量测试: 风速范围：0.6m/s35m/s，精度:2 风量范围: 0599m?/s, 精度:2 风速测试可以用116只风速传感器同时测试；也可选用一只风速传感器测多点风速。便于现场传感器的布置，测试方法灵活多样。,温、湿度测量： 温度
45、范围：-10100，精度：0.5, 湿度范围: 0100RH, 精度：5RH 电机功率测量: 测量范围：05000KW, 精度:1 效率测试: 测出风机全压效率、静压效率 运行性能曲线绘制： 据测得的57个工况点，绘制出风机： 流量全压、流量轴功率、流量效率 曲线。 电机转速测试,仪器可贮存50台风机的测试参数，掉电十年以上不丢失。 配有风机测试分析处理几通讯软件 带USB接口，可与笔记本电脑（或台式电脑）通讯，可现场显示风机运行曲线及处理测试结果，并自动生成测试报告，便于存盘、存档。 本安防爆设计，测试仪防爆标志ExiaI，风速传感器及转接盒爆标志ExiaI 仪器配有大屏液晶显示器，全中文菜单提示，操作简便易学 可选配：耐低温电缆（-2580），防水，防潮设计的信号接盒 价格8.36万元,优惠价格6.98万元 电话010-84804236,作业,4 7 8 9,
