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量。

 

  对于已经确定的井巷,巷道的长度

L、周界 U、断面 S 以及 λ 巷道的沿程阻力系数都是

确定的,把

L、U、S、λ、ρ 用一个参数 Rf 来表示,得到下式: 

  (

2) 

  (

2)式中:Rf 为摩擦风阻。显然 Rf 是空气密度、巷道的粗糙程度、断面积、断面周长、

井巷长度等参数的函数。当这些参数确定时,摩擦风阻

Rf 值是固定不变的。所以,可将 Rf

看作反映井巷几何特征的参数,它反映的是井通风的难易程度。

 

  (

3) 

  (

3)式就是完全紊流时摩擦阻力定律,它说明了摩擦风阻一定时,摩擦阻力与风量的

平方成正比。

 

  

3.2 降低矿井通风摩擦阻力的方法 

  

3.2.1 减少沿程阻力系数 λ。矿井通风设计时尽量用摩擦阻力系数较小的支护方式,如锚

喷、砌碹、锚锁、钢带等。施工时一定要保证施工质量,应尽量采用光爆工艺,尽可能使井巷
壁面平整光滑,使井巷壁面的凹凸度不大于

50mm。对于支巷道,要注意支护质量,支架不

仅要整齐一致,而且还要刹帮背顶,并且要注意支护密度。及时修复被破坏的支架,失修率
不大于

7%。在不设支架的巷道,一定注意把顶板、两帮和底板修整好,以减少摩擦阻力。 

  

3.2.2 选用周界较小的井巷断面 U。在井巷断面相同的条件下,圆形断面的周长最小,

拱形次之,矩形和梯形的周长较大。因此,在矿井通风设计时,一般要求立井井筒采用圆形
断面,斜井、石门、大巷等主要井巷采用拱型断面,次要巷道及采区内服务年限不长的巷道
可以考虑梯形断面。

 

  

3.2.3 保证井巷通风断面 S。因为摩擦阻力与通风断面积的 3 次方成反比,所以扩大井巷

断面能大大降低通风阻力,当井巷通过的风量一定时,井巷断面扩大

25%,通风阻力可减

少一半。对于主风流线上的高风阻区段,要尽量增大其断面面积。

 

  

3.2.4 减少巷道长度 L。因为巷道的摩擦阻力与巷道长度成正比,所以在矿井通风设计和

通风系统管理时,在满足开拓开采的条件下,要尽量缩短风路长度,及时封闭废弃的旧巷
和采空区。同时随着矿井生产的发展,通风线路会不断加长,将导致摩擦阻力增大,当利用
现有通风系统不经济时,可以考虑开掘新井巷降阻通风。

 

  

3.2.5 使用并联风道通风。在矿井通风中,采用并联风道。采用并联风道的矿井通风风阻

R 并小于任一风道上的风阻 Ri。当主扇风机安装叶片度一定时,并联风道法可以降低通风阻
力,改善矿通风系统。

 

  显然,

 R 并

 

  结束语

  矿井通风阻力越大,能量消耗越大,对矿井通风

安全及经济效益产生的影响越大。合理选择巷道断面、

形状、支护等参数,采取有效措施,可以降低通风阻

力,减少能源损失,从而保证通风系统稳定运行,矿

井安全生产,同时达到提高矿井企业效益的目的。