1、礦井通風阻力第一節 通風阻力產生的原因當空氣沿井巷運動時， 由于風流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對風流的 阻滯、擾動作用而形成通風阻力，它是造成風流能量損失的原因。井巷通風阻力可分為兩類：摩擦阻力 （也稱為沿程阻力 ）和局部阻力。一、風流流態（以管道流為例） 同一流體在同一管道中流動時，不同的流速，會形成不同的流動狀態。當 流速較低時，流體質點互不混雜，沿著與管軸平行的方向作層狀運動，稱為層 流（或滯流 ）。當流速較大時，流體質點的運動速度在大小和方向上都隨時發生 變化，成為互相混雜的紊亂流動，稱為紊流 （或湍流 ）。（降低風速的原因 ）（二）、巷道風速分布 由于空氣的粘性和井巷壁面摩擦影響，

2、井巷斷面上風速分布是不均勻的。 在同一巷道斷面上存在層流區和紊區，在貼近壁面處仍存在層流運動薄 層，即層流區。在層流區以外，為紊流區。從巷壁向巷道軸心方向，風速逐漸 增大，呈拋物線分布。巷壁愈光滑，斷面上風速分布愈均勻。第二節 摩擦阻力與局部阻力的計算一、摩擦阻力風流在井巷中作沿程流動時， 由于流體層間的摩擦和流體與井巷壁面之間 的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力 （也叫沿程阻力 ）。由流體力學可知，無論層流還是紊流，以風流壓能損失（能量損失）來反 映的摩擦阻力可用下式來計算：Hf =入 X_/d Xp Vpa入 摩擦阻力系數。L風道長度，md圓形風管直徑，非圓形管用當量直徑；p 空氣密度，kg/

3、m3V斷面平均風速，m/s ;1、層流摩擦阻力：層流摩擦阻力與巷道中的平均流速的一次方成正比。 因井下多為紊流，故不詳細敘述。2、紊流摩擦阻力：對于紊流運動，井巷的摩擦阻力計算式為：Hf = aXU/S3X Q2 =RfX Q2 paR= aX_U/S 3a摩擦阻力系數，單位 kgf S/m 4或 N s2/m 4, kgf S/m 4=9.8N s?/m4L、U巷道長度、周長，單位m;S巷道斷面積，m2Q風量，單位m/sRf摩擦風阻，對于已給定的井巷，L，U，S都為已知數，故可把上式 中的a, L, U, S歸結為一個參數Rf，其單位為：kg/m7或N S7m 83、井巷摩擦阻力計算方法新建

4、礦井：查表得a f hf f Rf生產礦井：已測定的hf f Rf f a,再由af hf f Rf二、局部阻力由于井巷斷面,方向變化以及分岔或匯合等原因, 使均勻流動在局部地區 受到影響而破壞, 從而引起風流速度場分布變化和產生渦流等,造成風流的能 量損失,這種阻力稱為局部阻力。 由于局部阻力所產生風流速度場分布的變 化比較復雜性,對局部阻力的計算一般采用經驗公式。1、幾種常見的局部阻力產生的類型：（1）、突變 紊流通過突變部分時,由于慣性作用,出現主流與邊壁脫離的現象,在主 流與邊壁之間形成渦漩區,從而增加能量損失。（2）、漸變主要是由于沿流動方向出現減速增壓現象, 在邊壁附近產生渦漩。因

5、為壓差的作用方向與流動方向相反，使邊壁附近，流速本來就小，趨于0， 在這些地方主流與邊壁面脫離，出現與主流相反的流動，面渦漩。（3）、轉彎處 流體質點在轉彎處受到離心力作用，在外側出現減速增壓，出現渦漩。（4）、分岔與會合上述的綜合：局部阻力的產生主要是與渦漩區有關，渦漩區愈大，能量損失愈多，局部 阻力愈大。二、局部阻力的計算 不同類型的局部阻力計算公式基本一致，但系數取值不一樣， 在實際設計 計算中，局部阻力取巷道摩擦總阻力的 20%。第三節 礦井通風阻力的 計算步驟一、阻力計算路線確定1、根據礦井通風流程和風量大小，確定阻力最大和最小的路線。通風路 線中，不得有人為增阻調風的通風設施。2、

6、依照確定的阻力計算的路線，對各節點進行編號。二、數據收集1、計算各用風地點需風量及礦井總需風量，然后確定計算路線中各巷道 通過風量。2、根據礦井實際情況，對計算路線中各巷道斷面積、長度、周長、摩擦 阻力系數進行取值。三、計算礦井通風阻力1、計算摩擦阻力Hf = aXU/S3X Q2 =Rfx Q2paRf= aX_U/S 3a摩擦阻力系數，單位 kgf S/m 4或 N S/m 4, kgf g/m 4=9.8N S/ m 4L、 U 巷道長度、周長，單位 m；S巷道斷面積，m2Q 風量，單位m/sRf摩擦風阻，對于已給定的井巷，L, U, S都為已知數，故可把上式 中的a, L, U, S歸

7、結為一個參數Rf，其單位為：kg/m7或N S7m 82、計算局部阻力HL =0.2 Hf3、計算礦井總阻力Ht = H f + HL + HRat + HNHRat扇風機附屬裝置（風峒、擴散器等）的阻力，一般取20mmHn礦井自然風壓，我們公司礦井一般取 10mm4、計算礦井等積孔A = 0.38Q/H J。5Q 礦井總排風量，單位立方米/秒Ht礦井總阻力，單位毫米水柱第四節 降低礦井通風阻力措施降低礦井通風阻力,對保證礦井安全生產和提高經濟效益都具有重要意 義。一、降低井巷摩擦阻力措施1、減小摩擦阻力系數a。2、 保證有足夠大的井巷斷面。在其它參數不變時,井巷斷面擴大33%, Rf 值可減少 50%。3、選用周長較小的井巷。在井巷斷面相同的條件下,圓形斷面的周長最 小,拱形斷面次之,矩形,梯形斷面的周長較大。4、減少巷道長度。5、避免巷道內風量過于集中。二、降低局部阻力措施局部阻力與E值成正比，與斷面的平方成反比。因此，為降低局部阻力， 應盡量避