(3)连接胶皮管。将长胶管与测点l的皮托管静压端相接，另一端与压差计的“+”号端相接；短胶管一端与测点2的皮托管静压端相连接，另一端与压差计的“一”号端相连接。
(4)读数。把压差计置于测量状态中，待液面稳定后读取读数并作记录；如液面波动，可读取波动值。仪器读数乘以X系数，即为1—2测点风流的势能差。 (5)在测定压差的同时，其它人员分别测量风速、大气条件等参数。 (6)按上述测定方法依次沿测点的顺序进行测量，直到全部路线测完为止。 3、通风阻力测定数据的处理
在计算之前，须将原始记录数据，按校正仪表的系数一一校正，然后按前述有关章节内容计算出空气密度、巷道断面积及风量。 1）通风阻力h阻的计算
(1)用压差计法时，两测点的通风阻力为：
2
h阻l—2=K·h测+ρ1v2 1/2-ρ2v2/2
式中：h阻l—2 ——两测点间通风阻力，Pa； K——压差计读数值精度修正系数； h测——仪器读数值，Pa；
ρ1、ρ2——l、2两测点空气密度，pa； v1、v2——1、2测点断面处平均风速，m／s。 (2)用气压计法时，两测点的通风阻力为： h阻l—2＝K(h测2一h测1) +K’(h’测l—h'测2) +(Z1—Z2) ρ
1-2
g+(ρ1v1/2-ρ2v2/2)
2 2
式中： K、K’—一气压计校正系数；
h测1、 h测2。——前后测点的气压计读数，Pa h’测l、h'测2——校正气压计的读数，Pa； Z1、Z2 ——前后测点的标高。 (3)测量路线的总阻力h阻总
h阻总= h阻l—2+h阻2-3+?+h阻(n-1)-n Pa 2)巷道的风阻R
(1)两测点间测量时的风阻为：
2 28
Rl—2＝h阻l—2／Q1—2 N·s／m (2)两测点间的标准风阻为： R1—2标=Rl—2×1．2／ρ
1—2
2
8
N·s／m
(3)测量巷道的百米标准风阻为： R100= R1—2标÷L1-2×100
式中： R100——百米标准风阻，N·s2／m8；
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L1-2—两测点间的长度，m；
R1—2标—一两测点间的标准风阻，N·s2／m8。 3）摩擦阻力系数
(1)实测摩擦阻力系数а测：
2 324
а测= h阻l—2×S÷（Q1-2×L1-2×U） N·s／m
测量时须选择支架、断面S、周长U均不变或变化小、无弯曲的巷道某一直线段L1-2。 (2)巷道的标准磨擦阻力系数：
а标=а测×1.2/ρ
1—2
N·s／m
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第四节 主要通风机性能测定
一、主要通风机性能参数测定
1、通风机性能测定应测定的参数
通风机性能测定的目的是求得一定转数(离心式)或一定的叶片安装角度(轴流式)条件下风机风压、功率、效率与通风机风量的关系曲线。为求得这些关系，要测出下列参数：(1)通风机的风量；(2)通风机产生的静压和速压；(3)电动机的输入和输出功率；(4)通风机和电动机的转数；(5)通过通风机风流的大气压力、相对湿度、气温等参数。
作为测风人员在通风机性能测定时要参与大气物理参数和风速、风量及风流的静压或动压测量。一切准备工作就绪后，启动通风机，待风流稳定后(通风机启动后5—10min)就可正式测定。每一点至少测两次，用风表测风时，每分钟读数一次；测压每10s或20s读一次，大气物理参数每分钟读数一次；每次测量读数要记录在事先准备好的记录表格上。 2、风机性能测定中应注意的安全问题
(1)测定时不仅要有明确的分工，还要有彼此间的密切配合。在测定过程中要求全体参加人员听从指挥、思想集中、动作敏捷，步调一致。
(2)为了避免电机过负荷，轴流式通风机应在低负荷(全开)下启动，离心式通风机应在全闭情况下启动，工况调节顺序应使电动机功率由低而高，逐渐变化。
(3)进入风硐内工作的人员要注意安全。
(4)测定过程中，由于工况改变，井下风量变化，可能造成局部瓦斯超限或积聚。有条件的矿井应组织救护队员在井下巡视或在地面待机，以应付紧急情况。
(5)同一工况的参数应可能同时测定，而且至少连续读数2次，取平均值。如果有条件并且有必要时，在所有工况点测完后，可再沿着相反的调节顺序测定几个工况点的参数，以校对测定数据的可靠性。
(6)根据厂家提供的特性曲线推断，当工况点靠近轴流式风机的“驼峰点”时，要探索着改变工况，防止工况点突然转入不稳定区段内。同时密切注视电流值的变化和工况调节装置的强度，防止发生事故。
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二、主要通风机房安设的水柱计读数值的实际含义
为了掌握主要通风机的运转情况，通常要在主要通风机房设有U形水柱计。现以抽出式通风为例(如图4—13所示)，说明水柱计读数值的含义。
图中水柱计读数值为风机入口2断面处的相对静压，即：
h2=P2一P02，Pa
根据伯努利方程可得下式： |H2|=HR1-2+hv2±HN,Pa
式中：HR1-2——1到2断面间通风阻力，Pa； hv2—1到2断面处的动压，Pa； HN——矿井自然风压，Pa。
由上式可知，风机房水柱计测值实际上反映了矿井通风阻力和自然风压、风机入口2断面的风流动压等参数之间的关系。一般情况下动压值不大，变化也较小；自然风压值随季节而变化，一般矿井的HN值也不大。因此，U形水柱计测值主要地反映了矿井通风阻力的大小，也相应地反映了主要通风机工作风压的大小。U形水柱计U形管的两个液面一般是不动的，或有微小的波动。如果U形水柱计读数压差突然增大，可能是主要通风巷道发生冒顶或堵塞事故；如果压差突然减小，可能是控制通风系统的主要风门被打开，风流发生短路。如果风机的传动胶带打滑，使通风机转数忽高忽低，电源不稳定时也会引起U形水柱计读数波动。有时由于压差计安装断面位置风流紊乱，水柱计读数会连续不断的跳动，甚至无法读数。通过U形水柱计可以反映出通风状况的变化，因此它是通风管理中不可缺少的监测手段。
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第五节 安全监测
一、 煤矿安全监测系统的组成以及主要监测的内容
煤矿安全监测系统，是应煤矿生产自动化和管理现代化的要求，为了确保安全、高效生产、在便携式检测仪器、半固定式、固定式检测装置的基础上应用遥测、遥控技术及电子计算机的开发而发展起来的多种现代化技术装置组成的系统。
煤矿安全监测系统，由监测传感器、井下分站、信息传输系统和地面中心站等四个部分构成。 监测传感器是安全监测系统的感知部分。用来测量系统所需测量的量或判断设备、设施的状态部件。煤矿生产中常见的传感器有：瓦斯、一氧化碳、氧气、温度、风速、压力、压差、烟雾及各种状态(开关)传感器。井下分站收集传感器传出的信号并进行整理，把监测参数传送给中心站、接受中心站的控制命令、控制所关联的设备、设施。信息传输系统是指井下分站和中心站的联接部分、直接影响信息传输质量和投资费用。中心站是监测系统的核心部分。由电子计算机处理各种数据、发送有关控制命令、实现遥测遥控。监测系统的监测内容有三个方面：即矿井空气成分的监测，矿井空气物理状态的监测、通风设备和设施运行状况的监测。
二、风速传感器的安装和使用
矿井风速测定是矿井通风工作中的一项重要测定。常用的风速传感器有电子翼轮式和超声旋涡式两种类型。
电子翼轮式风速传感器采用和普通机械翼轮式风表一样的机械翼轮，通过磁感应转换器或光电转换器将翼轮的转速变成电信号，电信号经过处理后即作为风速传感器的输出信号。这种传感器的构造简单，价格低廉，可以测量较低风速。由于采用的是机械翼轮，矿井粉尘对其测试精度有一定影响，因此必须定期清洗翼轮和校正。
超声波旋涡风速传感器是一种全电子的无机械转动件的风速传感器。超声旋涡风速传感器是利用卡曼旋涡街原理制成的。实用的超声旋涡传感器其风速变换部分为矩形断面的长筒。和筒的截面平行，插入一根圆柱体发生杆于筒上，筒断面垂直于风流方向安装，在发生杆的风流下游的两侧装有一个超声波发射换能器A和一个超声波接收换能器B，如图5—34所示。当无风流流过方筒时，换能器A发出的超声波能顺利得被换能器B接收；当有风流流过方筒时，换能器A发出的超声波束被发生杆产生的卡曼旋涡阻挡，超声波束被反射、折射，因此换能器B接收到的是一个衰减了的超
声波，亦即超声波束被调制了，衰减程度取决于卡曼旋涡的个数，也就是说取决于风速的大小。经过传感器内的调解器解调及一系列信号处理，传感器即输出一个正比于风速的电信号。超声波风速传感器没有转动部件，因此日常维护量小于翼轮风速传感器，适用于0．4～15m／s的风速测定。
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风速传感器的安装使用：
1、矿井的每一个采区、一翼回风道及总回风道的测风站，矿井主要通风机的风硐内及采煤工作面进、回风巷道中都要安装风速传感器，在风速高于或低于设计风速20％时，发出声光报警。
2、风速传感器在下井使用前，应在地面进行1～2天的通电试验。在有条件的矿井，应该用风表校正装置进行标定；
3、安设风速传感器的地方应首先用风表测出通过巷道的平均风速，然后在这个断面上找出一个平均风速点，将风速传感器牢固地放置在这一点上，传感器要安放在正对风流流动的方向，其偏角应小于5。若平均风速点处影响交通或因其它原因而不适宜放置传感器时，可把传感器放在不是平均风速的地方。这时应测出该点与平均风速点的比例系数，就地显示值及井上主机读数值应该乘以校正数后，才是平均风速。
4、按要求连接电缆(电源线与信号线不得反接)，然后通电，此时显示屏上该有显示数字。用棉纱或布将探头两端堵住不让风流通过探头，此时显示屏上的读数应为0．Om／s或0．1m／s。
5、将探头内的棉纱或布取出让风流通过探头，用风表靠近探头测量lmin或lOOs风速，同时记录下就地显示值及遥测系统主机读数，二者应基本一致，传感器才可投入正常使用。
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