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河南省煤炭高級技工學校 教 案 2015-2016 學年度第 1 學期 課程名稱 礦井通風與安全 授課班級 任課教師 董東 教研主任 教務處長 日期：2015 年 8 月 16日 礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第一章第1節(jié)礦井通風的意義 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 了解礦井通風的意義 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 礦井通風的作用 教 學 難 點 礦井通風的作用 教 學 內 容 礦井通風就是為井下生產工作面（或工作場所）源源不斷地供給新鮮空氣，排出有害氣體的過程。礦井通風的任務是： 1）供給井下足夠的新鮮空氣； 2）排出井下有害氣體及浮塵； 3）給井下創(chuàng)造良好的氣候條件。 礦井通風的目的就是為了搞好礦井通風，為井下創(chuàng)造一個良好的氣候條件：風速適宜、有害氣體不超限、氧氣充足且溫度濕度適宜。防止由于通風不良面造成的瓦斯、火災、煤塵以及人員中毒的事故的發(fā)生。礦井通風工作的好與壞直接關系著礦井安全程度；當?shù)V井出現(xiàn)一通三防事故后，要利用通風手段創(chuàng)造條件、安全迅速的處理事故。 2、空氣性質的變化 地面空氣的主要成份是氮氣和氧氣?？諝膺M入井下后，由于煤巖中涌出各種氣體以及可燃物的氧化，其成分就會發(fā)生變化。地面空氣進入井下，在沒有到達采掘工作面之前，其成分變化不大，這種井下空氣稱為新風或真風；井下風流通過工作面后，其成分發(fā)生較大的變化，有害氣體增加、溫度升高、濕度也變化，這種空氣稱為乏風或污風。井下空氣的成分與地面基本相同，只是二氧化碳等有害氣體含量增大，空氣的濕度和溫度也有變化而已。 3、井下空氣中的主要有害氣體 井下空氣中常見的有害氣體有一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2），硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、甲烷（CH4）、氫氣（H2）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）等等。 一氧化碳（CO） 性質：是無色、無味、無臭的氣體，相對密度為0.97，微溶于水，能燃燒，有劇毒。當體積濃度達到13%~75%時，遇火可以爆炸。 危害：當空氣中的CO濃度在0.016%時，經數(shù)小時會頭痛、心跳、耳鳴等輕微中毒癥狀；濃度達到0.048%，1小時即引起上述癥狀；濃度達0.128%時，經半小時能嚴重中毒，四肢無力，嘔吐、意識遲鈍，喪失行動能力；達0.4%時，短時間即失去知覺、抽筋、呼吸停頓、假死，如果不即時搶救，就會真的死亡?！睹旱V安全》規(guī)程中規(guī)定的空氣中最高允許濃度為0.0024%。 來源：炮煙、火災、瓦斯及煤塵爆炸。 二氧化氮（NO2） 性質：是一種紅褐色氣體，相對密度1.59。易溶于水而生成腐蝕性很強的硝酸，所以它劇毒，對人的眼、鼻、呼吸道及肺有強烈刺激及腐蝕作用，可引起肺氣腫。 危害：空氣中二氧化氮（NO2）的濃度達到0.004%時，2~4小時尚不致顯著中毒；達到0.006%時，短時間內喉嚨就感到刺激、咳嗽、胸痛；達0.01%時，強烈刺激呼吸器官，嚴重咳嗽，聲帶痙攣，嘔吐、腹瀉，神經麻木；達0.025%時，短時間可致死?！睹旱V安全》規(guī)程中規(guī)定空氣中允許的最大濃度是0.00025%(5 mg/m3)。 中毒人員會出現(xiàn)眼紅腫、流淚、喉嚨痛及手指、頭發(fā)黃褐色現(xiàn)象。 來源：炸藥爆炸時產生的一系列氮氧化合物，如NO、NO2 。NO遇空氣中的氧氣即氧化為二氧化氮。 硫化氫（H2S） 性質：是一種無色、帶有臭雞蛋味的劇毒性氣體，相對密度為1.19，易溶于水。濃度在4.3%~4.6%時，遇火能夠爆炸。 危害：濃度達到0.0001%時，就能嗅到臭雞蛋味；達0.02%時，強烈刺激眼睛及喉嚨黏膜，并感到頭痛、嘔吐、乏力；達0.05%時，以半小時嚴重中毒，失去知覺、抽筋、瞳孔放大，甚至死亡?！睹旱V安全規(guī)程》中規(guī)定：空氣中的硫化氫（H2S）最大允許濃度是0.00066%。 來源：坑木等有機物腐爛和含硫礦物的水化所產生；老空區(qū)積水積存硫化氫，在受到攪動時會釋放出來；有些煤體中也會涌出硫化氫。 二氧化硫（SO2） 性質：是一種無色、有強烈硫磺氣味及酸味的毒性氣體，易溶于水，能強烈刺激眼及呼吸道黏膜。相對密度2.32，易積聚在巷道底部。 危害：空氣中濃度達到0.0005時，就能嗅到；空氣中濃度達到0.05時，可立即危及生命?！睹旱V安全規(guī)程》中規(guī)定：空氣中二氧化硫（SO2）的最高允許濃度為0.0005%。 二氧化硫（SO2）中毒后，人員會出現(xiàn)眼紅腫、流淚、畏光、喉痛、咳嗽、胸悶等現(xiàn)象。 來源：含硫礦物的氧化、燃燒，在含硫礦體中爆破，以及從含硫礦層中涌出。 4、礦井通風與安全的關系 安全隱患是在生產過程中產生的，也必須通過生產加以解決、處理。所以，管生產的人，必須管安全，也就是事故防范；但是管安全的，也必須管生產，這是過程控制。 思 考 練 習 1、為什么要進行礦井通風？ 教 學 后 記 礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第2節(jié) 礦井通風系統(tǒng) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 掌握礦井通風系統(tǒng)的組成和運行原理 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 礦井通風系統(tǒng)的組成 教 學 難 點 礦井通風專業(yè)名詞 教 學 內 容 通風系統(tǒng)是在礦井有了二條井筒并貫通后就形成了。有通風巷道、通風巷道有壓差就會有風量流動，就形成了通風系統(tǒng)。這是最簡單的通風系統(tǒng)。是沒有通風機工作靠自然風壓通風的通風系統(tǒng)，這種通風，受自然界的溫度、濕度和大氣壓的影響較大，工作不穩(wěn)定，使用不可靠，在日常管理上，也是一個不可忽視的。 通風系統(tǒng)就是從進風到回風的所有通風巷道、設施、設備的總稱。實際上就是通風動力、通風巷道和控制通風路線的建筑物的總稱。 礦井通風系統(tǒng)要做到“獨立、完善、可靠”，才能完成礦井通風的任務，供給井下新鮮空氣，排出井下有害氣體和浮塵，給井下創(chuàng)造良好的氣候條件。獨立就是不與其它礦井聯(lián)通，完善是有自己的進回風系統(tǒng)，可靠是通風能力不受其它因素而變化。這才能算是一個穩(wěn)定的通風系統(tǒng)。否則，礦井通風就不會穩(wěn)定，很難保證礦井安全。 通風網絡就是井下通風巷道的連結方式。有并聯(lián)、串聯(lián)和角聯(lián)之分。 礦井通風方式 礦井通風方式就是進風井筒和回風井筒的相對位置。分為中央式、對角式和混合式。 通風方式 優(yōu)缺點 適用條件 中央式 中央并列式 進回風井筒都建在中央廣場，建井期短，便于貫通，井筒延深時通風也好管理。通風阻力大，井底漏風大，便于管理。煤柱小。 埋藏深，傾角大，走向長度不大，不易自燃和與瓦斯涌出量不大的礦井 中央邊界式 進風井筒位于井田中央，回風井筒位于井田中央的另一端，相距一段距離。建井時貫通距離遠，通風不好管理 井田走向不大，自燃發(fā)火嚴重和瓦斯涌出量較大的礦井 對角式 兩冀對角式 進風井在井田中央，兩冀再布置二個風井，不布置總回風道。初期投資少，礦井阻力小，礦井阻力小，通風容易 適用于煤層賦存淺、瓦斯與自燃災害嚴重的礦井 分區(qū)式 進風井位于井田的中央，井田內每個生產區(qū)域均有回風井筒。建井期短，初期投資少，礦井阻力小，通風容易，便于管理。 適用于煤層賦存淺、瓦斯與自燃災害嚴重的礦井 混合式 回風井筒多。通風能力大，布置靈活，適應性強。 井田范疇大，地質復雜的礦井 礦井通風方法 主要通風機的工作方法有三種：抽出式、壓入式和抽壓混合式。 1.抽出式：主要通風機安裝在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。當主要通風機因幫、故停止運轉時，井下壓力升高，比較安全。 2.壓入式：主要通風機安裝在入風井口，在壓入式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處于高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向大地漏出。主扇停止后，井下壓力升高。壓入式通風，在進風側建很多風門，通風管理困難，漏風較大。 3.壓抽混合式：壓入式風機在井風井口做壓入式工作，回風井口安裝抽出式風機做抽出式工作。井下進風井巷處于正壓，回風井巷是負壓，中間大致處于當?shù)卮髿鈮骸Ｈ缗c地表連通，則漏風少。缺點是設備多，難管理。 礦井通風系統(tǒng)的選擇 礦井通風系統(tǒng)是設計部門根據(jù)礦井的生產能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、瓦斯涌出量，煤層自燃發(fā)火傾向性等條件，在確保安全生產，也兼顧長遠生產需要，通過多個礦井通風系統(tǒng)方案進行比較后，選擇的最好的一種。 實踐證明：井下瓦斯涌出量與礦井通風方法沒有直接關系。也就是說，壓入式通風和抽出式通風井下的瓦斯涌出量幾乎相等，井下瓦斯涌出量與井下的壓力大小無關。 思 考 練 習 1、礦井通風系統(tǒng)的組成。 2、礦井通風類型是如何劃分的？ 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第3節(jié) 礦井通風的日常管理 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 掌握礦井通風的日常管理內容 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 風量風速測定 教 學 難 點 風速測定和瓦斯測定 教 學 內 容 一、檢查通風系統(tǒng)是否完善 1、礦井是否有不符合規(guī)定的串聯(lián)通風、擴散通風，各區(qū)域實現(xiàn)了分區(qū)通風。 2、檢查礦井風量是否達到需要風量，井下各用風地點的風量分配，是否符合各地的需要風量；每條巷道的風量、風速是否符合要求。 2.1計算礦井需要風量，采面、掘進面硐室等地點的需要風量。 礦井所需風量的計算 2. 2 定期測定礦井風量?？纯锤鞯攸c風量是否滿足用風要求，是否按計劃送風。局扇是否發(fā)生循環(huán)風。 風量守恒定律：ΣQ=0。 即流經節(jié)點的風量代數(shù)和為零（風量是矢量，有方向性）。 井下風量的測定: 井下風量的測定要分別測定巷道的斷面和風速。測定風速的儀表有風表、皮托管和壓差計。最常用的儀表是風表。風表跟據(jù)測量范圍不同分為高速風表、中速風表和低速風表。皮托管和壓差計配合使用也能夠測定風速，但不是經常使用。我們只了解一下用風表測定風速。 風表要定期進行標校，標校后的風表有一個風表曲線，它是一個線性方程， V真=aV測+b 實際風速測定的風速經過風表曲線的校合而得出的。風速的單位是米/秒（或米/分鐘）。 巷道的斷面測量：井下巷道斷面有梯形、圓拱形，可按照相應的形狀面積計算公式進行測量、計算。面積的單位是平方米。但計算風量時，還要對斷面進行校正。因為在測風時，有人的身體影響了巷道的風量，校正系數(shù)K的計算公式是 K= 目前，各礦在測定皮帶巷的風量時，斷面校數(shù)有的計算了，有的沒有計算，數(shù)是估計出來的。 巷道的風量： Q=KVS （m3/s） 2.3、礦井漏風及有效風量 送到各用風地點，起到通風作用的風量稱為有效風量。反之，沒有經過作業(yè)地點而通過通風構筑物的縫隙、煤柱裂隙、采空區(qū)右地表塌陷區(qū)等直接滲到回風道的風量稱為漏風。漏風的危害很大。不僅使用風地點的風量減少，有害氣體含量增設而造成事故；還會造成煤層的自燃發(fā)火。 2.3.1、漏風的分類 礦井漏風按其地點不同可分為外部漏風和內部漏風。外部漏風是指地表與井巷之間的漏風，如箕斗井井口、扇風機裝置、反風門、風硐等處的漏風。內部漏風是指井下各通風路線上的漏風，如通風建筑物、采空區(qū)以及煤柱等的漏風。 2.3.2、礦井有效風量、有效風量率及漏風率 礦井有效風量：礦井有效風量是指通過井下各工作地點的風量總和。礦井有效風量率是礦井有效風量與礦井扇風機的工作風量之比。礦井外部漏風率是外部漏風與礦井扇風機的工作風量之比；礦井內部漏風率是內部漏風與礦井扇風機的工作風量之比。 2.3.3、漏風的預防 主要聯(lián)絡巷的漏風：建多道風門。墻周圍注漿。 采空區(qū)漏風：封堵采面進風隅角；在采面進風巷按調節(jié)風門（負壓通風）。 已采區(qū)漏風：加固密閉，四周注漿。 3 檢查通風設施。 檢查風門、密閉、測風站等通風設施。重點是風門和密閉，其位置是否合理，質量是否符合要求，要確保風門和密閉能起到控制風流的作用。測風站通過風量測定能反映出礦井各地點的風量分配。 3.1風門、密閉的建造要求 1）、選擇在圍巖堅固不破碎、支護完好的巷道內建筑。 2）、墻體周邊掏槽，要見硬頂、硬幫，要與煤巖接實，四周要有不少于0.1m的裙邊 。 3）、墻體用不燃不性材料建筑、厚度不小于0.8m，嚴密不漏風（手觸無感覺、耳聽無聲音） 4）、密閉內有水的設反水池或反水管，自然發(fā)火煤層的采空區(qū)密閉要設觀測孔、措施孔，孔口封堵嚴密。密閉前無瓦斯積聚，要設柵欄、警標、說明牌板和檢查箱（入、排風之間的擋風墻除外） 5）、風門不少于2道，能夠自動關閉并要保持不能同時打開。 3.2. 測風站的設置要求 要建在斷面變化不大、支護完整、沒有漏風的直線巷道內，凡是有風流分支或風流匯合的巷道內都要建測風站。測風站距巷道交叉點應大于10米。 4 檢查通風巷道 巷道是風量通行的通道。巷道的通風阻力與巷道的支護方式、蒼道周長和巷道長度成正比，與巷道斷面的立方成反比。 R= 巷道的連結關系有并聯(lián)、串聯(lián)和角聯(lián)三種。 并聯(lián)巷道：負壓相等，總風量等于分巷風量之和。 串聯(lián)巷道：負量相等，總阻力等于各巷阻力之和。 角聯(lián)巷道：風量不穩(wěn)定。 巷道是否失修，關系著礦井風量和風壓的變化。通風管理人員要每旬對礦井所有通風巷道全面檢查一次。失修巷道：巷道斷面達不到設計斷面的巷道就是失修巷道；嚴重失修巷道：巷道斷面不足設計斷面2/3的巷道，就是嚴重失修巷道。 通風巷道失修率＝ 通風巷道嚴重失修率＝ 礦井通風巷道失修率不得大于7%，嚴重失修率不得大于3%。 礦井通風阻力每3年進行一次。通過阻力測定，查找礦井通風系統(tǒng)存在的問題并進行解決。 二 檢查主要扇風機。 礦井必須實行機械通風，二臺同能力風機，5年一次性能測定。檢查主扇的運行工況是否穩(wěn)定。這是通風系統(tǒng)可靠性的前提。 定期檢查通風機及反風設施。是否可以反風，必須10分鐘內完成、反風風量不小于正常通風量的40%。 檢查硐室等地點的通風情況：風量、溫度。 三 檢查采區(qū)通風系統(tǒng) 采區(qū)通風系統(tǒng)是否獨立、穩(wěn)定、可靠。獨立就是獨立進風、獨立回風；穩(wěn)定和可靠就是風量不會時大時小，也已經說區(qū)域內通風設施有保障。 四 采面通風系統(tǒng) U型、Z型、W型、H型和Y型。 采面通風系統(tǒng)的選擇要考慮采面瓦斯涌出清況，大小、來源，以及煤層自燃情況。采面上隅角；采煤機附近，工作面回風的瓦斯，風速是否適合，有無煤塵飛揚。 五 檢查掘進工作面通風 1、掘進通風管理 局扇安裝是否符合要求，是否發(fā)生循環(huán)風；局扇的風量是否滿足工作面的要求，工作面及回風的瓦斯是否超限。 高瓦斯礦井實現(xiàn)雙風機雙電源。每天進行主、備扇切換實驗。實現(xiàn)風電聯(lián)鎖。主扇停止運轉，工作面斷電。風筒吊掛。平直、反壓邊、不拐死彎、逢環(huán)必掛。 2 巷道貫通前后的管理 貫通措施 3、停風地點的管理 思 考 練 習 1、簡述礦井通風的日常管理內容。 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第2章1、2節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 掌握巷道斷面形狀和尺寸的確定方法 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 巷道斷面形狀的選擇原則 教 學 難 點 巷道斷面尺寸的確定 教 學 內 容 一、溫度 溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。熱力學絕對溫標的單位K，攝式溫標：T=273.15+t二、壓力（壓強） 1、定義：空氣的壓力也稱為空氣的靜壓，用符號P表示。壓強在礦井通風中習慣稱為壓力。它是空氣分子熱運動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。P=2/3n(1/2mv2) 2、壓頭：如果將密度為r的某液體注入到一個斷面為A的垂直的管中，當液體的高度為h時，液體的體積為：V=hAm3 3、礦井常用壓強單位：PaMpammHgmmH20mmbarbaratm等。換算關系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325P 1mmbar=100Pa=10.2mmH20,1mmHg=13.6mmH20=133.32Pa- 三、濕度 表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。 表示空氣濕度的方法：絕對濕度、相對溫度和含濕量三種。 １、絕對濕度 每立方米空氣中所含水蒸汽的質量叫空氣的絕對溫度。其單位與密度單位相同（Kg/m3），其值等于水蒸汽在其分壓力與溫度下的密度。 rv=Mv/V 飽和空氣：在一定的溫度和壓力下，單位體積空氣所能容納水蒸汽量是有極限的，超過這一極限值，多余的水蒸汽就會凝結出來。這種含有極限值水蒸汽的濕空氣叫飽和空氣，這時水蒸氣分壓力叫飽和水蒸分壓力，PS，其所含的水蒸汽量叫飽和濕度s。 ２、相對濕度 單位體積空氣中實際含有的水蒸汽量（rV）與其同溫度下的飽和水蒸汽含量（rS）之比稱為空氣的相對濕度φ＝rV／S 反映空氣中所含水蒸汽量接近飽和的程度。Φ愈小，空氣愈干爆，φ＝０為干空氣；φ愈大空氣愈潮濕，φ＝１為飽和空氣。 溫度下降，其相對濕度增大，冷卻到φ=1時的溫度稱為露點。例如：甲地：t=18℃，V＝0.0107Kg/m3, 乙地：t=30℃，rV＝0.0154Kg/m3 解：查附表當t為18℃，rs＝0.0154Kg/m3,,當t為30℃，rs＝0.03037Kg/m3,∴甲地：φ＝rV／rS＝0.7＝70%乙地：φ＝rV／rS＝0.51＝51% 乙地的絕對濕度大于甲地，但甲地的相對濕度大于乙地，故乙地的空氣吸濕能力強。 露點：將不飽和空氣冷卻時，隨著溫度逐漸下降，相對濕度逐漸增大，當達到100％時，此時的溫度稱為露點。上例甲地、乙地的露點分別為多少？３、含濕量 含有1kg干空氣的濕空氣中所含水蒸汽的質量（kg）稱為空氣的含濕量。 d=rV／rd,rV=φPs/461Trd=(P-φPs)/287T d=0.622φPs/(P-φPs) 井下空氣濕度的變化規(guī)律 進風線路有可能出現(xiàn)冬干夏濕的現(xiàn)象。進風井巷有淋水的情況除外。在采掘工作面和回風線路上，氣溫長年不變，濕度也長年不變，一般都接近100％，隨著礦井排出的污風，每晝夜可從礦井內帶走數(shù)噸甚至上百噸的地下水。四、焓 焓是一個復合的狀態(tài)參數(shù)，它是內能u和壓力功PV之和，焓也稱熱焓。 i=id+diV=1.0045t+d(2501+1.85t) 實際應用焓-濕圖（I-d)五、粘性 – 流體抵抗剪切力的性質。 當流體層間發(fā)生相對運動時，在流體內部兩個流體層的接觸面上，便產生粘性阻力(內摩擦力)以阻止相對運動，流體具有的這一性質，稱作流體的粘性。其大小主要取決于溫度。根據(jù)牛頓內摩擦定律有： 溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體而降低。 六、密度 單位體積空氣所具有的質量稱為空氣的密度，與P、t、濕度等有關。濕空氣密度為干空氣密度和水蒸汽密度之和，即： 七、礦內空氣的熱力變化過程 礦井空氣熱力學和自然風壓計算等課題都要求對井下空氣的狀態(tài)變化給予具體分析。1)等容過程 在比容保持不變的情況下所進行的熱力變化過程。當v=常數(shù)，由氣體狀 態(tài)方程可知： 等容過程是v不變而絕對壓力和絕對溫度成正比變化的過程。因v不變，即dv=0，則Pdv=0,熱力學第一定律得：在這個過程中，空氣不對外做功，空氣所吸收或放出的熱量等于內能的增加或減少。 因不變，空氣密度ρ也不變，則通風常用的積分式的變化(即壓能變化)為： 2)等壓過程 當P=常數(shù)時，則v/T=R/P=常數(shù)。表明等壓過程是P不變而v和T成正比變化的過程。 對外界作功為： 熱量變化為： 在此過程中，空氣所吸收或放出的熱量等于空氣焓的增加或減少。 能量與壓力是通風工程中兩個重要的基本概念，壓力可以理解為：單位體積空氣所具有的能夠對外作功的機械能。一、風流的能量與壓力1.靜壓能－靜壓 （1）靜壓能與靜壓的概念 空氣的分子無時無刻不在作無秩序的熱運動。這種由分子熱運動產生的分子動能的一部分轉化的能夠對外作功的機械能叫靜壓能， 在礦井通風中，壓力的概念與物理學中的壓強相同，即單位面積上受到的垂直作用力。靜壓也可稱為是靜壓能。（２）靜壓特點 a.無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力；b.風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面； c.風流靜壓的大?。梢杂脙x表測量）反映了單位體積風流所具有的能夠對外作功的靜壓能的多少。如說風流的壓力為Pa，則指風流1m3具有的靜壓能。 （３）壓力的兩種測算基準（表示方法） 根據(jù)壓力的測算基準不同，壓力可分為：絕對壓力和相對壓力。A、絕對壓力：以真空為測算零點（比較基準）而測得的壓力稱之為絕對壓力，用P表示。 B、相對壓力：以當?shù)禺敃r同標高的大氣壓力為測算基準(零點)測得的壓力稱之為相對壓力，即通常所說的表壓力，用h表示。 風流的絕對壓力（Pi）、相對壓力（h）和與其對應的大氣壓（P0）三者之間的關系如下式所示：hi=Pi－P0 Pi與hi比較： I、絕對靜壓總是為正，而相對靜壓有正負之分； II、同一斷面上各點風流的絕對靜壓隨高度的變化而變化，而相對靜壓與高度無關。 III、Pi可能大于、等于或小于與該點同標高的大氣壓(P0i)。 2、重力位能（1)重力位能的概念 物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量叫重力位能，簡稱位能，用EPO表示。 如果把質量為M（kg）的物體從某一基準面提高Z（m），就要對物體克服重力作功M.g.Z（J），物體因而獲得同樣數(shù)量（M.g.Z）的重力位能。即：EPO=M.g.Z 重力位能是一種潛在的能量，它只有通過計算得其大小，而且是一個相對值。實際工作中一般計算位能差。（２）位能計算 三、風流點壓力的測定１、礦井主要壓力測定儀器儀表 （１）絕對壓力測量：空盒氣壓計、精密氣壓計、水銀氣壓計等。(介紹實物) （２）壓差及相對壓力測量：恒溫氣壓計、“Ｕ”水柱計、補償式微壓計、傾斜單管壓差計。 （３）感壓儀器：皮托管，承受和傳遞壓力，+-測壓２、壓力測定 思 考 練 習 1、常見的巷道斷面形狀有哪幾種？ 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第2章3節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 掌握礦井通風中的能量計算 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 風阻和風壓的計算 教 學 難 點 風阻計算 教 學 內 容 第三節(jié)礦井通風中的能量方程 當空氣在井巷中流動時，將會受到通風阻力的作用，消耗其能量；為保證空氣連續(xù)不斷地流動，就必需有通風動力對空氣作功，使得通風阻力和通風動力相平衡。一、空氣流動連續(xù)性方程 在礦井巷道中流動的風流是連續(xù)不斷的介質，充滿它所流經的空間。在無點源或點匯存在時，根據(jù)質量守恒定律：對于穩(wěn)定 流，流入某空間的流體質量必然等于流出其的流體質量。 二、可壓縮流體的能量方程 能量方程表達了空氣在流動過程中的壓能、動能和位能的變化規(guī)律，是能量守恒和轉換定律在礦井通風中的應用。（一）、單位質量(1kg)流量的能量方程 在井巷通風中，風流的能量由機械能（靜壓能、動壓能、位能）和內能組成，常用1kg空氣或1m3空氣所具有的能量表示。機械能：靜壓能、動壓能和位能之和。 內能：風流內部所具有的分子內動能與分子位能之和?？諝獾膬饶苁强諝鉅顟B(tài)參數(shù)的函數(shù)，即：u=f（T，P）。能量分析 （三）、關于能量方程使用的幾點說明 1.能量方程的意義是，表示1kg（或1m3）空氣由1斷面流向2斷面的過程中所消耗的能量（通風阻力），等于流經1、2斷面間空氣總機械能（靜壓能、動壓能和位能）的變化量。 2.風流流動必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時間的變化而變化；所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。 3.風流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風流方向時，應用始末兩斷面上的總能量來進行，而不能只看其中的某一項。如不知風流方向，列能量方程時，應先假設風流方向，如果計算出的能量損失（通風阻力）為正，說明風流方向假設正確；如果為負，則風流方與假設相反。 4.正確選擇求位能時的基準面。 5.在始、末斷面間有壓源時，壓源的作用方向與風流的方向一致，壓源為正，說明壓源對風流做功；如果兩者方向相反，壓源為負，則壓源成為通風阻力。 ６.應用能量方程時要注意各項單位的一致性。 7、對于流動過程中流量發(fā)生變化，則按總能量守恒與轉換定律列方程 思 考 練 習 1、風阻和風壓是什么樣的關系？ 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第3章1、2節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 通過學習讓學生掌握摩擦阻力和局部阻力的計算 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 摩擦阻力和局部阻力產生的原因和測算 教 學 難 點 摩擦阻力和局部阻力產生的原因和測算 教 學 內 容 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(tài)1、管道流 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(tài)。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(fā)生變化，成為互相混雜的紊亂流動，稱為紊流(或湍流)。 第二節(jié)摩擦風阻與阻力 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，以風流壓能損失來反映的摩擦阻力可用下式來計算 1．尼古拉茲實驗 實際流體在流動過程中，沿程能量損失一方面（內因）取決于粘滯力和慣性力的比值，用雷諾數(shù)Re來衡量；另一方面（外因）是固體壁面對流體流動的阻礙作用，故沿程能量損失又與管道長度、斷面形狀及大小、壁面粗糙度有關。其中壁面粗糙度的影響通過λ值來反映。 1932～1933年間，尼古拉茲把經過篩分、粒徑為ε的砂粒均勻粘貼于管壁。砂粒的直徑ε就是管壁凸起的高度，稱為絕對糙度；絕對糙度ε與管道半徑r的比值ε/r稱為相對糙度。以水作為流動介質、對相對糙度分別為1/15、1/30.6、1/60、1/126、1/256、1/507六種不同的管道進行試驗研究。對實驗數(shù)據(jù)進行分析整理，在對數(shù)坐標紙上畫出λ與Re的關系曲線，如圖所示。 結論分析： Ⅰ區(qū)——層流區(qū)。當Re＜2320(即lgRe＜3.36)時，不論管道粗糙度如何，其實驗結果都集中分布于直線Ⅰ上。這表明λ與相對糙度ε/r無關，只與Re有關，且λ=64/Re。與相對粗糙度無關 Ⅱ區(qū)——過渡流區(qū)。2320≤Re≤4000(即3.36≤lgRe≤3.6)，在此區(qū)間內，不同相對糙度的管內流體的流態(tài)由層流轉變?yōu)槲闪?。所有的實驗點幾乎都集中在線段Ⅱ上。λ隨Re增大而增大，與相對糙度無明顯關系。 Ⅲ區(qū)——水力光滑管區(qū)。在此區(qū)段內，管內流動雖然都已處于紊流狀態(tài)(Re＞4000)，但在一定的雷諾數(shù)下，當層流邊層的厚度δ大于管道的絕對糙度ε（稱為水力光滑管）時，其實驗點均集中在直線Ⅲ上，表明λ與ε仍然無關，而只與Re有關。隨著Re的增大，相對糙度大的管道，實驗點在較低Re時就偏離直線Ⅲ，而相對糙度小的管道要在Re較大時才偏離直線Ⅲ。 Ⅳ區(qū)——紊流過渡區(qū)，即圖中Ⅳ所示區(qū)段。在這個區(qū)段內，各種不同相對糙度的實驗點各自分散呈一波狀曲線，λ值既與Re有關，也與ε/r有關。 Ⅴ區(qū)——水力粗糙管區(qū)。在該區(qū)段，Re值較大，管內液流的層流邊層已變得極薄，有ε>>δ，砂粒凸起高度幾乎全暴露在紊流核心中，故Re對λ值的影響極小，略去不計，相對糙度成為λ的唯一影響因素。故在該區(qū)段，λ與Re無關，而只與相對糙度有關。摩擦阻力與流速平方成正比，故稱為阻力平方區(qū)，尼古拉茲公式 2．層流摩擦阻力 當流體在圓形管道中作層流流動時，從理論上可以導出摩擦阻力計算式： 古拉茲實驗所得到的層流時λ與Re的關系，與理論分析得到的關系完全相同，理論與實驗的正確性得到相互的驗證。 層流摩擦阻力和平均流速的一次方成正比。 3、紊流摩擦阻力對于紊流運動，λ=f(Re，ε/r)，關系比較復雜。用當量直徑de=4S/U代替d，代入阻力通式，則得到紊流狀態(tài)下井巷的摩擦阻力計算式： 二、摩擦阻力系數(shù)與摩擦風阻1．摩擦阻力系數(shù)α 礦井中大多數(shù)通風井巷風流的Re值已進入阻力平方區(qū)，λ值只與相對糙度有關，對于幾何尺寸和支護已定型的井巷，相對糙度一定，則λ可視為定值；在標準狀態(tài)下空氣密度ρ=1.2kg/m3。 標準摩擦阻力系數(shù)： 通過大量實驗和實測所得的、在標準狀態(tài)（ρ0=1.2kg/m3）條件下的井巷的摩擦阻力系數(shù)，即所謂標準值α0值，當井巷中空氣密度ρ≠1.2kg/m3時，其α值應按下式修正： 3．井巷摩擦阻力計算方法 新建礦井：查表得α0→α→Rf→hf生產礦井：hf→Rf→α→α0 思 考 練 習 1、什么是摩擦阻力？ 2、什么是局部阻力？ 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第3章3、4節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 通過學習讓學生掌握局部風阻與阻力的計算方法 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 局部風阻與阻力的計算方法 教 學 難 點 局部風阻與阻力的計算方法 教 學 內 容 第三節(jié)局部風阻與阻力 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(qū)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。 一、局部阻力及其計算 和摩擦阻力類似，局部阻力hl一般也用動壓的倍數(shù)來表示： 式中：ξ——局部阻力系數(shù)，無因次。層流ξ 計算局部阻力，關鍵是局部阻力系數(shù)確定，因v=Q/S,當ξ確定后，便可用 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(xiàn)主流與邊壁脫離的現(xiàn)象，在主流與邊壁之間形成渦漩區(qū)，從而增加能量損失。 2、漸變 主要是由于沿流動方向出現(xiàn)減速增壓現(xiàn)象，在邊壁附近產生渦漩。因為Vhvp，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(xiàn)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(xiàn)減速增壓，出現(xiàn)渦漩。 4、分岔與會合 局部阻力的產生主要是與渦漩區(qū)有關，渦漩區(qū)愈大，能量損失愈多，局部阻力 二、局部阻力系數(shù)和局部風阻 (一)局部阻力系數(shù)ξ 紊流局部阻力系數(shù)ξ一般主要取決于局部阻力物的形狀，而邊壁的粗糙程度為次要因素 第四節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔 一、井巷阻力特性 在紊流條件下，摩擦阻力和局部阻力均與風量的平方成正比。故可寫成一般形式：h＝RQ2Pa。 對于特定井巷，R為定值。用縱坐標表示通風阻力(或壓力)，橫坐標表示通過風量，當風阻為R時，則每一風量Qi值，便有一阻力hi值與之對應，根據(jù)坐標點（Qi,hi）即可畫出一條拋物線。這條曲線就叫該井巷的阻力特性曲線。風阻R越大，曲線越陡。二、礦井總風阻 從入風井口到主要通風機入口，把順序連接的各段井巷的通風阻力累加起來，就得到礦井通風總阻力hRm，這就是井巷通風阻力的疊加原則。 已知礦井通風總阻力hRm和礦井總風量Q，即可求得礦井總風阻： N.s2/m8 Rm是反映礦井通風難易程度的一個指標。Rm越大，礦井通風越困難；三、礦井等積孔 我國常用礦井等積孔作為衡量礦井通風難易程度的指標。假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積為A(m2)的孔口。當孔口通過的風量等于礦井風量，而且孔口兩側的風壓差等于礦井通風阻力時，則孔口面積A稱為該礦井的等。 對于多風機工作的礦井，應根據(jù)各主要通風機工作系統(tǒng)的通風阻力和風量，分別計算各主要通風機所擔負系統(tǒng)的等積孔，進行分析評價。 必須指出，表3-4-1所列衡量礦井通風難易程度的等積孔值，是1873年繆爾格(Murgue)根據(jù)當時的生產情況提出的［3］，一直沿用至今。由于現(xiàn)代的礦井規(guī)模、開采方法、機械化程度和通風機能力等較以前已有很大的發(fā)展和提高，表中的數(shù)據(jù)對小型礦井還有一定的參考價值，對大型礦井或多風機通風系統(tǒng)的礦井，衡量通風難易程度的指標還有待研究。 例題3-7：某礦井為中央式通風系統(tǒng)，測得礦井通風總阻力hRm=2800Pa，礦井總風量Q=70m3/s，求礦井總風阻Rm和等積孔A，評價其通風難易程度。 思 考 練 習 1.某對角式通風礦井，東風井的阻力hR1=280*9.81Pa，風量Q1=80m3/s；西風井的阻力hR2=100*9.81Pa，風量Q2=60m3/s；求礦井總等級孔。 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第3章5節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 通過學習讓學生掌握降低礦井通風阻力措施 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 降低礦井通風阻力措施 教 學 難 點 降低礦井通風阻力措施 教 學 內 容 第五節(jié)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。無論是礦井通風設計還是生產礦井通風技術管理工作，都要盡可能地降低礦井通風阻力。 應該強調的是，由于礦井通風系統(tǒng)的阻力等于該系統(tǒng)最大阻力路線上的歌分支的摩擦阻力和局部阻力之和，因此，降阻之前必須首先確定通風系統(tǒng)的最大阻力路線，通過阻力測定調查最大阻力路線上阻力分布，找出阻力超常的分支，對其實施降低摩擦阻力和局部阻力措施。如果不在最大阻力路線上降阻是無效的，有時甚至是有害的。 摩擦阻力是礦井通風在阻力的主要組成部分，因此要以降低井巷摩擦阻力為重點，同時注意降低某些風量大的井巷的局部阻力。一、降低井巷摩擦阻力措施 1．減小摩擦阻力系數(shù)α。 在礦井建設時盡量選用α實施較小的支護方式，施工時要注意保證施工質量，盡可能使井巷壁面光滑平整。砌碹巷道的α值一般只有支架巷道的30%--40%，因此，對于服務年限長的主要井巷，應盡可能采用砌碹支護方式。錨噴支護的巷道，應盡量采用光爆工藝，使井巷壁面的凹凸度不大于50mm。對于支架巷道，也要盡可能使支架整齊，必要時用背板等背好幫頂。 2．保證有足夠大的井巷斷面。在其它參數(shù)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。因此，立井井筒斷面采用圓形斷面，斜井、石門、大巷等主要采用拱形斷面，次要巷道以及采區(qū)內服務時間不長的巷道才采用梯形斷面。 4．減少巷道長度。 因巷道的摩擦阻力和巷道長度成正比，故在進行通風系統(tǒng)設計和改善通風系統(tǒng)時，在滿足開采需要的前提下，要盡可能縮短風路的長度。 5．避免巷道內風量過于集中。 巷道摩擦阻力與風量的平方成正比，巷道內風量過于集中時，摩擦阻力就會大大增加。因此，要盡可能使礦井的總進風早分開，使礦井的總回風晚匯合。 二、降低局部阻力措施 局部阻力與ξ值成正比，與斷面的平方成反比。因此，為降低局部阻力，應盡量避免井巷斷面的突然擴大或突然縮小，斷面大小懸殊的井巷，其連接處斷面應逐漸變化。盡可能避免井巷直角轉彎或大于90的轉彎，主要巷道內不得隨意停放車輛、堆積木料等。要加強礦井總回風道的維護和管理，對冒頂、片幫和積水處要及時處理。 思 考 練 習 1、降低局部阻力的措施。 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第4章1、2節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 讓學生掌握礦井通風的動力規(guī)律 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 通風風壓計算 教 學 難 點 風壓計算 教 學 內 容 空氣在井巷中流動需要克服通風阻力，必須提供通風動力以克服空氣阻力，才能促使空氣在井巷中流動，實現(xiàn)礦井通風。礦井通風動力有由自然條件形成的自然風壓和由通風機提供的機械風壓兩種。本章將研究這兩種通風動力的影響因素和特性及其對礦井通風的作用。 第一節(jié)自然風壓 如果不在井口安裝通風機，而是在各種自然因素作用下(例如，利用井口位置的高低差、兩井的溫差等)，使風流獲得能量(即自然風壓)，讓風流沿井巷流動的現(xiàn)象，就是自然通風。 一、自然風壓及其變化規(guī)律1、自然風壓 式中Z——礦井最高點到最低點間的距離，m；g——重力加速度，m/s2； ρ1、ρ2——分別為0-1-2和5-4-3井巷中dz段空氣密度，kg/m3。 由于空氣密度ρ與高度Z有著復雜的函數(shù)關系，因此用式（4-1）計算自然風壓比較困難。為了簡化計算，一般先測算出0-1-2和5-4-3井巷中空氣密度的平均值ρ均進、ρ均回，分別代替式（4-1）中的ρ1和ρ2，則式（4-1）可寫為： 自然風壓具有如下幾種性質： 1.形成礦井自然風壓的主要原因是礦井進、出風井兩側的空氣柱重量差。不論有無機械通風，只要礦井進、出風井兩側存在空氣柱重量差，就一定存在自然風壓。 2.礦井自然風壓的大小和方向，取決于礦井進、出風兩側空氣柱的重量差的大小和方向。這個重量差，又受進、出風井兩側的空氣柱的密度和高度影響，而空氣柱的密度取決于大氣壓力、空氣溫度和濕度。由于自然風壓受上述因素的影響，所以自然風壓的大小和方向會隨季節(jié)變化，甚至晝夜之間也可能發(fā)生變化，單獨用自然風壓通風是不可靠的。因此《規(guī)程》規(guī)定，每一個生產礦井必須采用機械通風。 3.礦井自然風壓與井深成正比；礦井自然風壓與空氣柱的密度成正比，因而與礦井空氣大氣壓力成正比，與溫度成反比。地面氣溫對自然風壓的影響比較顯著。地面氣溫與礦區(qū)地形、開拓方式、井深以及是否機械通風有關。一般來說，由于礦井出風側氣溫常年變化不大，而淺井進風側氣溫受地面氣溫變化影響較大，深井進風流氣溫受地面氣溫變化的影響較小，所以礦井進、出風井井口的標高差越大，礦井越淺，礦井自然風壓受地面氣溫變化的影響也越大，一年之內不但大小會變化，甚至方向也會發(fā)生變化；反之，深井自然風壓一年之內大小雖有變化，但一般沒有方向上的變化。 4.主要通風機工作對自然風壓的大小和方向也有一定的影響。因為礦井主通風機的工作決定了礦井風流的主要流向，風流長期與圍巖進行熱交換，在進風井周圍形成了冷卻帶，此時即使風機停轉或通風系統(tǒng)改變，進、回風井筒之間仍然會存在氣溫差，從而仍在一段時間之內有自然風壓起作用，有時甚至會干擾主要通風機的正常工作，這在建井時期表現(xiàn)尤為明顯，需要引起注意。 二、自然風壓的控制和利用 自然通風作用在礦井中普遍存在，它在一定程度上會影響礦井主要通風機。的工況。要想很好地利用自然通風來改善礦井通風狀況和降低礦井通風阻力，就必須根據(jù)自然風壓的產生原因及影響因素，采取有效措施對自然風壓進行控制和利用。 1.對自然風壓的控制 在深井中自然風壓一般常年都幫助主要通風機通風，只是在季節(jié)改變時其大小會發(fā)生變化，可能影響礦井風量。但在某些深度不大的礦井中，夏季自然風壓可能阻礙主要通風機的通風，甚至會使小風壓風機通風的礦井局部地點風流反向。這在礦井通風管理工作中應予重視，尤其在山區(qū)多井筒通風的高瓦斯礦井中應特別注意，以免造成風量不足或局部井巷風流反向釀成事故。為防止自然風壓對礦井通風的不利影響，應對礦井自然通風情況作充分的調查研究和實際測量工作，掌握通風系統(tǒng)及各水平自然風壓的變化規(guī)律，這是采取有效措施控制自然風壓的基礎。在掌握礦井自然風壓特性的基礎上，可根據(jù)情況采取安裝高風壓風機的方法來對自然風壓加以控制，也可適時調整主要通風機的工況點，使其既能滿足礦井通風需要，又可節(jié)約電能。 2.設計和建立合理的礦井通風系統(tǒng) 由于礦區(qū)地形、開拓方式和礦井深度的不同，地面氣溫變化對自然風壓的影響程度也不同。在山區(qū)和丘陵地帶，應盡可能利用進出風井口的標高差，將進風井布置在較低處，出風井布置在較高處。如果采用平硐開拓，有條件時應將平硐作為進風井，并將井口盡量迎向常年風向，或者在平硐口外設置適當?shù)膶эL墻，出風平硐口設置擋風墻。進出風井口標高差較小時，可在出風井口修筑風塔，風塔高度以不低于10m為宜，以增加自然風壓。 3.人工調節(jié)進、出風側的氣溫差 在條件允許時，可在進風井巷內設置水幕或借井巷淋水冷卻空氣，以增加空氣密度，同時可起到凈化風流的作用。在出風井底處利用地面鍋爐余熱等措施來提高回風流氣溫，減小回風井空氣密度。 4.降低井巷風阻 盡量縮短通風路線或采用平行巷道通風；當各采區(qū)距離地表較近時，可用分區(qū)式通風；各井巷應有足夠的通風斷面，且應保持井巷內無雜物堆積，防止漏風。 5.消滅獨井通風 在建井時期可能會出現(xiàn)獨井通風現(xiàn)象，此時可根據(jù)條件用風幛將井筒隔成一側進風另一側出風；或用風筒導風，使較冷的空氣由井筒進入，較熱的空氣從導風筒排出。也可利用鉆孔構成通風回路，形成自然風壓。 6.注意自然風壓在非常時期對礦井通風的作用 在制定《礦井災害預防和處理計劃》時，要考慮到萬一主要通風機因故停轉，如何采取措施利用自然風壓進行通風以及此時自然風壓對通風系統(tǒng)可能造成的不利影響，制訂預防措施，防患于未然。 三、自然風壓的測定 生產礦井多用實測法掌握自然風壓的變化規(guī)律。自然風壓的測定法有兩種,直接測定法和間接測定法。 1.直接測定法 礦井在無通風機工作或通風機停止運轉時，在總風流的適當?shù)攸c設置臨時隔斷風流的密閉，將礦井風流嚴密遮斷，而后用壓差計測出密閉兩側的靜壓差，該靜壓差便是礦井的自然風壓值?；驅L硐中的閘門完全放下，然后由風機房水柱計直接讀出礦井自然風壓值（如圖4-2所示）。 2.間接測定法 以抽出式通風礦井為例。 如圖4-3所示的抽出式通風礦井，因風硐中通風機入口風流的相對全壓h全與自然風壓H自的代數(shù)和等于礦井的通風阻力，即 h全+H自=RQ2 R——礦井總風阻，Ns2/m8； Q——礦井總風量，m3/s。 所以首先在通風機正常運轉時，測出礦井總風量Q及通風機入風口處風流的相對全壓h全，而后停止主要通風機的運轉，若有自然風流，立即測出自然風流的風速v自，計算出自然通風的風量Q自=Sv自，S是測v自處的風硐的斷面積，可得下式： H自=RQ自2 解式（4-3）和（4-4）的聯(lián)立方程組，得礦井自然風壓： H自=h全 思 考 練 習 1、掌握自然風壓和動壓計算 教 學 后 記  礦井通風與安全 課程教案 授課日期 節(jié)次 授課地點 章 節(jié) 名 稱 第4章2節(jié) 課 型 理論課（ √ ）、實踐課（ ）、習題題（ ）、其它（ ） 教學 時數(shù) 2 教 學 目 的 掌握巷道交叉點施工的方法 教 學 方 法 講授，討論 教 學 重 點 巷道交岔點施工 教 學 難 點 巷道交岔點施工 教 學 內 容 第二節(jié)礦井主要通風機及其附屬裝置 礦用通風機是礦井通風的主要動力。它對于礦井的重要性，不亞于肺臟對人體的作用。加之它的功率較大，日夜不停地運轉，因此，耗電量很大。據(jù)統(tǒng)計，全國統(tǒng)配煤礦平均主扇電耗約占全礦電耗的16％。所以合理地選擇和使用通風機，不僅關系到礦井的安全生產和