| 第五章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)
學(xué)時(shí)分配：4學(xué)時(shí)
本章主要內(nèi)容及重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、風(fēng)量分配基本定律----三大定律
2、網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)特性
1)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)
2)角聯(lián)及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
3、網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)分析
4、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)
5、計(jì)算機(jī)解算復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
第五章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由縱橫交錯(cuò)的井巷構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。用圖論的方法對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象描述，把通風(fēng)系統(tǒng)變成一個(gè)由線(xiàn)、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)，稱(chēng)為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。
第一節(jié) 風(fēng)量分配基本規(guī)律
一、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)圖
(一）礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)
通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖：用直觀的幾何圖形來(lái)表示通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。
1. 分支（邊、弧）：表示一段通風(fēng)井巷的有向線(xiàn)
段，線(xiàn)段的方向代表井巷中的風(fēng)流方向。每條分
支可有一個(gè)編號(hào)，稱(chēng)為分支號(hào)。
2. 節(jié)點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)、頂點(diǎn)）：是兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)。
3. 路（通路、道路）：是由若干條方向相同的分支首尾相連而成的線(xiàn)路。如圖中，1－2－5、1－2－4－6和1－3－6等均是通路。
4. 回路：由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線(xiàn)路稱(chēng)為回路。
如圖中，2－4－3、2－5－6－3和1－3－6－7
5、 樹(shù)：是指任意兩節(jié)點(diǎn)間至少存在一條通路但不含回路的一類(lèi)特殊圖。由于這類(lèi)圖的幾何形狀與樹(shù)相似，故得名。樹(shù)中的分支稱(chēng)為樹(shù)枝。包含通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的全部節(jié)點(diǎn)的樹(shù)稱(chēng)為其生成樹(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)。
（二）礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖
特點(diǎn)：１）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖只反映風(fēng)流方向及節(jié)點(diǎn)與分支間的相互關(guān)系，節(jié)點(diǎn)位置與分支線(xiàn)的形狀可以任意改變。
２）能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系，并且是進(jìn)行各種通風(fēng)計(jì)算的基礎(chǔ)，因此是礦井通風(fēng)管理的一種重要圖件。
網(wǎng)絡(luò)圖兩種類(lèi)型：一種是與通風(fēng)系統(tǒng)圖形狀基本一致的網(wǎng)絡(luò)圖，如圖5-1-3所示；另一種是曲線(xiàn)形狀的網(wǎng)絡(luò)圖，如圖5-1-4所示。但一般常用曲線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖。繪制步驟：
(1) 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 在通風(fēng)系統(tǒng)圖上給井巷的交匯點(diǎn)標(biāo)上特定的節(jié)點(diǎn)號(hào)。
(2) 繪制草圖 在圖紙上畫(huà)出節(jié)點(diǎn)符號(hào)，并用單線(xiàn)條（直線(xiàn)或弧線(xiàn)）連接有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)。
(3) 圖形整理 按照正確、美觀的原則對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行修改。
通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制原則：
(1) 用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖中部，進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn)位于其下邊；回風(fēng)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)圖的上部，風(fēng)機(jī)出口節(jié)點(diǎn)在最上部；
(2)分支方向基本都應(yīng)由下至上；
(3) 分支間的交叉盡可能少；
(4) 網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀基本為“橢圓”形。
（５）合并節(jié)點(diǎn)，某些距離較近、阻力很小的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，可簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
（６）并分支，并聯(lián)分支可合并為一條分支。
二、風(fēng)量平衡定律
風(fēng)量平衡定律是指在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下，單位時(shí)間流入某節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量等于流出該節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量；或者說(shuō)，流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和等于零，即
若不考慮風(fēng)流密度的變化，則流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的體積流量（風(fēng)量）的代數(shù)和等于零，即：
如圖a，節(jié)點(diǎn)4處的風(fēng)量平衡方程為：
將上述節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展為無(wú)源回路，則上述風(fēng)量平衡定律依然成立。如圖b所示，回路2-4-5-7-2的各鄰接分支的風(fēng)量滿(mǎn)足如下關(guān)系：
三、能量平衡定律
假設(shè)：一般地，回路中分支風(fēng)流方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)， 其阻力取“＋”，逆時(shí)針時(shí)，其阻力取“－”。
（一）無(wú)動(dòng)力源（Hn Hf）
通風(fēng)網(wǎng)路圖的任一回路中，無(wú)動(dòng)力源時(shí)，各分支阻力的代數(shù)和為零，即：
如圖，對(duì)回路 ２－３－４-6中有：
（二）有動(dòng)力源
設(shè)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Hf ，自然風(fēng)壓HN 。
如圖，對(duì)回路 １－2－3－4-5-1中有：
一般表達(dá)式為：
即：能量平衡定律是指在任一閉合回路中，各分支的通風(fēng)阻力代數(shù)和等于該回路中自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的代數(shù)和。
第二節(jié) 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)特性
一、串聯(lián)風(fēng)路
由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒(méi)有風(fēng)流分匯點(diǎn)的線(xiàn)路稱(chēng)為串聯(lián)風(fēng)路。如圖5-2-1所示，由1，2，3，4，5五條分支組成串聯(lián)風(fēng)路。
（一） 串聯(lián)風(fēng)路特性
1. 總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量，即
MS = M1 = M2 =…= Mn
當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí)，
QS = Q1 = Q2 =…= Qn
2. 總風(fēng)壓（阻力）等于各分支
風(fēng)壓（阻力）之和，即:
3. 總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和，即：
4. 串聯(lián)風(fēng)路等積孔與各分支等積孔間的關(guān)系
（二）串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線(xiàn)的繪制
根據(jù)以上串聯(lián)風(fēng)路的特性，可以繪制串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線(xiàn)。方法：１、首先在h—Q坐標(biāo)圖上分別作出串聯(lián)風(fēng)路1、2的阻力特性曲線(xiàn)R1、R2；
２、根據(jù)串聯(lián)風(fēng)路“風(fēng)量相等，阻力疊加”的原則，作平行于h軸的若干條等風(fēng)量線(xiàn)，在等風(fēng)量線(xiàn)上將1、2分支阻力h1、h2疊加，得到串聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線(xiàn)上的點(diǎn)；
３、將所有等風(fēng)量線(xiàn)上的點(diǎn)聯(lián)成曲線(xiàn)R3，即為串聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線(xiàn)。
二、并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)
由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)的分支所組成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，稱(chēng)為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。如圖所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)由5條分支并聯(lián)
（一）并聯(lián)風(fēng)路特性：
1. 總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和，即
當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí),
2. 總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓，即
注意：當(dāng)各分支的位能差不相等，或分支中存在風(fēng)機(jī)等通風(fēng)動(dòng)力時(shí)，并聯(lián)分支的阻力并不相等。
3. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)阻與各分支風(fēng)阻的關(guān)系
∵ ∴
又∵
∴
即：
4. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)等積孔等于各分支等積孔之和，即
5. 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)量分配
若已知并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)量，在不考慮其它通風(fēng)動(dòng)力及風(fēng)流密度變化時(shí)，可由下式計(jì)算出分支i的風(fēng)量。
∵
即
∴
（二）并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線(xiàn)的繪制
根據(jù)以上并聯(lián)風(fēng)路的特性，可以繪制并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線(xiàn)。
方法：
１、首先在h—Q坐標(biāo)圖上分別作出并聯(lián)風(fēng)路1、2的阻力特性曲線(xiàn)R1、R2；
２、根據(jù)并聯(lián)風(fēng)路“風(fēng)壓（阻力）相等，風(fēng)量疊加”的原則，作平行于Q軸的若干條等風(fēng)壓線(xiàn)，在等風(fēng)壓線(xiàn)上將1、2分支阻力h1、h2疊加，得到并聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線(xiàn)上的點(diǎn)；
３、將所有等風(fēng)壓線(xiàn)上的點(diǎn)聯(lián)成曲線(xiàn)R3，即為并聯(lián)風(fēng)路的等效阻力特性曲線(xiàn)。
三、串聯(lián)風(fēng)路與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的比較
在任何一個(gè)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，都同時(shí)存在串聯(lián)與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。在礦井的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)路多為串聯(lián)風(fēng)路，而采區(qū)內(nèi)部多為并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。
并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：１、從提高工作地點(diǎn)的空氣質(zhì)量及安全性出發(fā)，采用并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
２、在同樣的分支風(fēng)阻條件下，分支并聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻小于串聯(lián)時(shí)的總風(fēng)阻。
例如：若R1=R2=0.04 kg/m7，
串聯(lián)：Rs１= R1+ R2= 0.08 kg/m7
并聯(lián)：
∴ Rs１ ：Rs１＝８：１
即在相同風(fēng)量情況下，串聯(lián)的能耗為并聯(lián)的 8 倍。
四、角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)
（一）幾個(gè)概念
角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：是指內(nèi)部存在角聯(lián)分支的網(wǎng)絡(luò)。
角聯(lián)分支（對(duì)角分支）：是指位于風(fēng)網(wǎng)的任意兩條有向通路之間、且不與兩通路的公共節(jié)點(diǎn)相連的分支，如圖。
簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：僅有一條角聯(lián)分支的風(fēng)網(wǎng)。
復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)：含有兩條或兩條以上角聯(lián)分支的風(fēng)網(wǎng)。
（二）角聯(lián)分支風(fēng)向判別
原則：分支的風(fēng)向取決于其始、末節(jié)點(diǎn)間的壓能值。風(fēng)流由能位高的節(jié)點(diǎn)流向能位低的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)兩點(diǎn)能位相同時(shí)，風(fēng)流停滯；當(dāng)始節(jié)點(diǎn)能位低于末節(jié)點(diǎn)時(shí)，風(fēng)流反向。
判別式（以簡(jiǎn)單角聯(lián)為例）：
1、 分支5中無(wú)風(fēng)
∵ Q5 = 0 ∴ Q1 = Q3 , Q2 = Q4
由風(fēng)壓平衡定律： h1 = h2 , h3 = h4
由阻力定律：
兩式相比得：
即
或?qū)憺椋?/p>
２、當(dāng)分支5中風(fēng)向由2→3
節(jié)點(diǎn)②的壓能高于節(jié)點(diǎn)③，則 hR2 ＞ hR1 即：
即
同理， hR3 ＞ hR4
即
又∵
∴ 即：
或?qū)憺椋?/p>
３、分支5中的風(fēng)向由3→2
同理可得：
或?qū)憺椋?/p>
∴ 改變角聯(lián)分支兩側(cè)的邊緣分支的風(fēng)阻就可以改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。對(duì)圖示簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，可推導(dǎo)出如下角聯(lián)分支風(fēng)流方向判別式：
第三節(jié) 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性分析
一、井巷風(fēng)阻變化引起風(fēng)流變化的規(guī)律
1. 變阻分支本身的風(fēng)量與風(fēng)壓變化規(guī)律
當(dāng)某分支風(fēng)阻增大時(shí)，該分支的風(fēng)量減小、風(fēng)壓增大；當(dāng)風(fēng)阻減小時(shí)，該分支的風(fēng)量增大、風(fēng)壓降低。
2. 變阻分支對(duì)其它分支風(fēng)量與風(fēng)壓的影響規(guī)律
1）當(dāng)某分支風(fēng)阻增大時(shí)，包含該分支
的所有通路上的其它分支的風(fēng)量減小，
風(fēng)壓亦減?。慌c該分支并聯(lián)的通路上的
分支的風(fēng)量增大，風(fēng)壓亦增大；當(dāng)風(fēng)阻
減小時(shí)與此相反。
2）對(duì)于一進(jìn)一出的子網(wǎng)絡(luò)，若外部分支調(diào)阻引起其流入（流出）風(fēng)量變化，其內(nèi)部各分支的風(fēng)量變化趨勢(shì)相同。
3）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，某分支風(fēng)阻變化時(shí)，各分支風(fēng)量、風(fēng)壓的變化幅度，以本分支為最大，鄰近分支次之，離該分支越遠(yuǎn)的分支變化越小。
4）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，不同類(lèi)型的分支風(fēng)阻變化引起的風(fēng)量變化幅度和影響范圍是不同的。一般地說(shuō)，主干巷道變阻引起的風(fēng)量變化幅度和影響范圍大，末支巷道變阻引起的風(fēng)量變化幅度和影響范圍小。
5）風(fēng)網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時(shí)，增阻分支風(fēng)量減小值比其并聯(lián)分支風(fēng)量增加值大；某分支減阻時(shí)，減阻分支風(fēng)量增加值比其并聯(lián)分支風(fēng)量減小值大。
3．巷道密閉與貫通對(duì)風(fēng)流的影響
巷道密閉相當(dāng)于該分支的風(fēng)阻增大至∞，故本分支風(fēng)量減少到趨近于0；對(duì)其它分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。
巷道貫通時(shí)要修改網(wǎng)絡(luò)圖，即在網(wǎng)絡(luò)圖中增加貫通后的分支。風(fēng)流方向取決于巷道兩端點(diǎn)間壓能差；對(duì)其它分支的影響規(guī)律與分支減阻相同。
二、風(fēng)流穩(wěn)定性分析
(一)穩(wěn)定性的基本概念
穩(wěn)定性是指當(dāng)系統(tǒng)受到外界瞬時(shí)干擾，系統(tǒng)狀態(tài)偏離了平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)回復(fù)到該平衡狀態(tài)的能力。
按照這種穩(wěn)定性的概念，除非在主要通風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行（工作在軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線(xiàn)的駝峰區(qū)）等特殊情況下，礦井通風(fēng)系統(tǒng)一般都是穩(wěn)定的。
通風(fēng)管理中所說(shuō)的風(fēng)流穩(wěn)定性，一般是指井巷中風(fēng)流方向發(fā)生變化或風(fēng)量大小變化超過(guò)允許范圍的現(xiàn)象；且多指風(fēng)流方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。
(二)影響風(fēng)流穩(wěn)定性的因素
1. 風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響
僅由串、并聯(lián)組成的風(fēng)網(wǎng)，其穩(wěn)定性強(qiáng)；角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，其對(duì)角分支的風(fēng)流易出現(xiàn)不穩(wěn)定。
2. 風(fēng)阻變化對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響
在角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中，邊緣分支的風(fēng)阻變化可能引起角聯(lián)分支風(fēng)流改變。
在實(shí)際生產(chǎn)礦井，大多數(shù)采掘工作面都是在角聯(lián)分支中。應(yīng)采取安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的措施，保證風(fēng)流的穩(wěn)定性。
3. 通風(fēng)風(fēng)動(dòng)力變化對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定性的影響
礦井風(fēng)網(wǎng)內(nèi)主要通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)數(shù)量和性能的變化，不僅會(huì)引起風(fēng)機(jī)所在巷道的風(fēng)量變化，而且會(huì)使風(fēng)網(wǎng)內(nèi)其他分支風(fēng)量也發(fā)生變化，并影響風(fēng)網(wǎng)內(nèi)其他風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。
(三)具體如下：
1) 單主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)網(wǎng)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)性能發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)網(wǎng)內(nèi)各分支風(fēng)量按主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化的趨勢(shì)和比率而變化。
2) 多主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，當(dāng)某主要通風(fēng)機(jī)性能發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)風(fēng)網(wǎng)內(nèi)各分支風(fēng)量不按比例變化。
3) 多主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，即使風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分支風(fēng)阻不變，當(dāng)某主要通風(fēng)機(jī)性能發(fā)生變化時(shí)，由于風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)量和各主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量配置發(fā)生了變化，因此，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻與風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)阻也有所變化。
4) 風(fēng)網(wǎng)內(nèi)，某巷道安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)后，不僅該巷道本身風(fēng)流發(fā)生變化，其他巷道風(fēng)流也變化。當(dāng)某輔助通風(fēng)機(jī)風(fēng)量增大時(shí)，輔助通風(fēng)機(jī)所在巷道風(fēng)量增加，包含輔助通風(fēng)機(jī)在內(nèi)的閉合回路中，與輔助通風(fēng)機(jī)風(fēng)向一致的各巷風(fēng)量增加，與其風(fēng)向相反的各巷風(fēng)量減小。
當(dāng)輔助通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓過(guò)高或風(fēng)量過(guò)大時(shí)，可引起其并聯(lián)分支風(fēng)量不足、停風(fēng)、甚至反向。引起并聯(lián)分支風(fēng)流反向的條件是輔助通風(fēng)機(jī)風(fēng)量大于回路的總風(fēng)量或輔助通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓大于回路內(nèi)其同向分支的風(fēng)壓損失。
5) 自然風(fēng)壓引起的風(fēng)流變化，與輔助通風(fēng)機(jī)相似。
第四節(jié) 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)
隨著生產(chǎn)的發(fā)展和變化，工作面的推進(jìn)和更替，巷道風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需的風(fēng)量均在不斷變化，要求及時(shí)進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。
從調(diào)節(jié)設(shè)施來(lái)看，有通風(fēng)機(jī)、射流器、風(fēng)窗、風(fēng)幕和增加并聯(lián)井巷或擴(kuò)大通風(fēng)斷面等。按其調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。從通風(fēng)能量的角度看，可分為增能調(diào)節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)。
一、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)
局部風(fēng)量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。
(一) 增阻調(diào)節(jié)法
增阻調(diào)節(jié)法是在通過(guò)在巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施，增大巷道中的局部阻力，從而降低與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或增大與其關(guān)聯(lián)的通路上的風(fēng)量。增阻調(diào)節(jié)是一種耗能調(diào)節(jié)法
主要措施：(1)調(diào)節(jié)風(fēng)窗；(2)臨時(shí)風(fēng)簾；(3)空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風(fēng)窗。
風(fēng)窗調(diào)節(jié)法原理分析
如圖 １，２分支風(fēng)阻分別
為 R1和R2，風(fēng)量分別為Q1,Q2。
則兩分支的阻力為：h1=R1Q12
h2=R2Q22，且 h1= h2
若分支２風(fēng)量不足?？稍?br />
１分支中設(shè)置調(diào)節(jié)窗。設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)
窗產(chǎn)生的局部風(fēng)阻為△R。
∵ (R1+ △R)Q1’2= R2Q2’2
∴
但增阻后，并聯(lián)系統(tǒng)總風(fēng)阻增大。使Q’＜Q，由于Q’未知，實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，假設(shè)Q’＝Q。已知, △R后，可計(jì)算調(diào)節(jié)風(fēng)窗面積。
使用條件：增阻分支風(fēng)量有富余。
特點(diǎn)：增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)；但增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻，減少總風(fēng)量。
調(diào)節(jié)風(fēng)窗開(kāi)口面積計(jì)算：
當(dāng) Sc/S＜＝0.5 時(shí)，
當(dāng) Sc/S ＞＝0.5 時(shí)，
Sc—調(diào)節(jié)風(fēng)窗的斷面積，m2；S—巷道的斷面積，m2；Q—通達(dá)風(fēng)量，m3/s；hc—調(diào)節(jié)風(fēng)窗阻力，Pa；Rc—調(diào)節(jié)風(fēng)窗的風(fēng)阻，N·s2/m8；
Rc＝hc /Q2。
(二)減阻調(diào)節(jié)法
減阻調(diào)節(jié)法是在通過(guò)巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風(fēng)阻力，從而增大與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或減小與其關(guān)聯(lián)通路上的風(fēng)量。
主要措施：(1)擴(kuò)大巷道斷面；(2)降低摩擦阻力系數(shù)；(3)清除巷道中的局部阻力物；(4)采用并聯(lián)風(fēng)路；(5)縮短風(fēng)流路線(xiàn)的總長(zhǎng)度等。
特點(diǎn)：可以降低礦井總風(fēng)阻，并增加礦井總風(fēng)量；但降阻措施的工程量和投資一般都較大，施工工期較長(zhǎng)，所以一般在對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行較大的改造時(shí)采用。
(三)增能調(diào)節(jié)法
增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風(fēng)機(jī)等增加通風(fēng)能量的方法，增加局部地點(diǎn)的風(fēng)量。
主要措施：(1)輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。(2)利用自然風(fēng)壓調(diào)節(jié)法。
特點(diǎn)：增能調(diào)節(jié)法的施工相對(duì)比較方便，不須降低礦井總風(fēng)阻，增加礦井總風(fēng)量，同時(shí)可以減少礦井主通風(fēng)機(jī)能耗。但采用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)設(shè)備投資較大，輔助通風(fēng)機(jī)的能耗較大，且輔助通風(fēng)機(jī)的安全管理工作比較復(fù)雜，安全性較差。
二、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)
當(dāng)?shù)V井（或一翼）總風(fēng)量不足或過(guò)剩時(shí)，需調(diào)節(jié)總風(fēng)量，也就是調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。采取的措施是：改變主通風(fēng)機(jī)的工作特性，或改變礦井風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻。
(一) 改變主通風(fēng)機(jī)工作特性
改變主通風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度和離心式風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器葉片角度等，可以改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)所在系統(tǒng)總風(fēng)量的目的。
(二) 改變礦井總風(fēng)阻值
1. 風(fēng)硐閘門(mén)調(diào)節(jié)法
如果在風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門(mén)，通過(guò)改變閘門(mén)的開(kāi)口大小可以改變風(fēng)機(jī)的總工作風(fēng)阻，從而可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。
2. 降低礦井總風(fēng)阻
當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足時(shí)，如果能降低礦井總風(fēng)阻，則不僅可增大礦井總風(fēng)量，而且可以降低礦井總阻力。
第五節(jié) 應(yīng)用計(jì)算機(jī)解算復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)
目的：已知風(fēng)網(wǎng)各分支風(fēng)阻和主通風(fēng)機(jī)的特性，求算主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，各分支的風(fēng)量和風(fēng)向，以便驗(yàn)算各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量和風(fēng)整速是否符合規(guī)程要求。
原理：依據(jù)風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律、阻力定律
方法：回路法 假設(shè)風(fēng)網(wǎng)中每一回路內(nèi)各分支的風(fēng)向和風(fēng)量開(kāi)始，逐漸修正風(fēng)量，使之滿(mǎn)足風(fēng)壓平衡定律。
節(jié)點(diǎn)法 假設(shè)風(fēng)網(wǎng)中每一回路內(nèi)各分支節(jié)點(diǎn)壓力值開(kāi)始，逐漸修正壓力分布，使之滿(mǎn)足風(fēng)量平衡定律。
Mfire軟件的使用示例
本章作業(yè)
5-2,5-5,5-6,5-7,5-10,5-12,5-13,5-14
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發(fā)表評(píng)論 
