象台、站的气象统计资料中获得。
二、井筒风流的热交换和风温计算
研究表明，在井筒通过风量较大的情况下，井筒围岩对风流的热状态影响较小，决定井筒风流热状态的主要因素是地表大气条件和风流在井筒内的加湿压缩过程。根据热力学第一定律，井筒风流的热平衡方程式为：
???? cp(t2?t1)??(d2?d1)?g(z1?z2) (8-3-1)
式中 Cp─空气的定压质量比热，KJ/(Kg·℃)；
γ─水蒸汽的汽化潜热，Kg/KJ； t1、t2─井口、井底的风温，℃；
?d1、d2─井口、井底风流的含湿量，g/Kg； Z1、Z2─井口、井底的标高，m。
在一定的大气压力下，风流的含湿量与风温呈近似的线性关系： ? d?622?b(t??')P?Pm，g/Kg (8-3-2)
式中 ?─风流的相对湿度，％；
t─风流温度，℃； P─大气压力，Pa；
b、ε＇、Pm─与风温有关的常数，由表8-3-1确定。 令 ： A?622bP?Pm
则： d?A??t????? (8-3-3) 将式(8-3-3)代入式(8-3-1)可解得： ???? t2?(1?E1?1)t1?F(1?E2?2) ，℃ (8-3-4)
其中组合参数(只是为了简化公式而设的，没有任何物理意义)： ???? E1＝2.4876A1；E2＝2.4876A2
???? A1＝622b/(P1-Pm)；A2＝622b/(P2－Pm)； ???? F＝(Z1－Z2)/102.5－(E2?2－E1?1)ε＇。 式(8-3-4)即为井底风温计算式。
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式中 P1、P2─井口、井底的大气压力，?对于井底大气压力可近似按式（8-3-5）推算：
P2＝P1＋gp(Z1-Z2)，Pa (8-3-5)
gp─压力梯度，其值为11.3～12.6，Pa/m；
?1、?2── 井口、井底空气的相对湿度，％。
表8-3-1 b、ε＇、Pm参数取值表
风温/℃ b 1～10 11～17 17～23 23～29 29～35 35～45 61.978 50.274 144.305 197.838 268.328 393.015 ε＇ 9.324 19.979 -3.770 -8.988 -14.288 -22.958 Pm 井下 地面 1016.12 734.16 1459.01 1053.36 2108.05 1522.08 3028.41 2187.85 4281.27 3105.55 6497.05 4692.24
当井筒中存在水分蒸发时，由于水分蒸发吸收的热量来源于风流下行压缩热和风流本身，这部分热量将转化为汽化潜热，所以当风流沿井筒向下流动时，有时井底风温不仅不会升高，反而还可能有所降低。
三、巷道风流的热交换和风温计算
风流经过巷道时，由于与巷道环境间发生热湿交换，使风温随距离逐渐上升。其热平衡方程式为：
MbCp(t2?t1)?Mb?(d2?d1)?[K?U(tr?t)?KtUt(tt?t)?KxUx(t?tx)?KwBw(tw?t)]L??Qm (8-3-6)
式中 Mb─风流的质量流量，Kg/s；
Kτ─风流与围岩间的不稳定换热系数，KW/(?m2·℃)； U─巷道周长，m； tr─原始岩温，℃；
? Kt、Kx─分别为热、冷管道的传热系数，KW/(?m2·℃)； ? Ut、Ux─分别为热、冷管道的周长，m；
? tt、tx─分别为热、冷管道内流体的平均温度，?℃； Kw─巷道中水沟盖板的传热系数，KW/(?m2·℃)； ? Bw─水沟宽度，m；
? tw ─水沟中水的平均温度，℃；
?∑Qm─巷道中各种绝对热源的放热量之和，KW；
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? L─巷道的长度，m。
式(8-3-6)通过变换整理可改写成：
(R＋E?2)t2＝(R＋E?1－N)t1＋M＋F (8-3-7) 由式(8-3-7)可解得： ???? t2（R?E?1?N）t1?M?F?（R?E?2），℃ (8-3-8)
其中组合参数：
E＝2.4876A； ???? N? Nw?K?ULMbCpKw；Nt?KtUtLMbCp；Nx?KxUxLMbCp；
?BwLMbCp；N＝Nτ＋Nt＋Nx＋Nw；R＝1＋0.5N；
??1；
???? M＝Nτtr＋Nttt＋Nxtx＋Nwtw；????2 ???? ????F??QmMbCp?E????。
式中 ?1、?2─巷道始末端风流的相对湿度，％。
式(8-3-8)即为巷道末端的风温计算式。
如果巷道中的相对热源只有围岩放热，则式(8-3-8)?还可简化为： ???? t2?(R?E?1?N)t1?Nt(R?E?2)r?F，℃ (8-3-9)
四、采掘工作面风流热交换与风温计算 1.采煤工作面
风流通过采煤工作面时的热平衡方程式可表示为：
???? MbCp(t2?t1)?Mb?(d2?d1)?K?UL(tr?t)?(Qk??Qm) (8-3-10) 式中 Qk─运输中煤炭放热量，KW；其余符合意义同前。
将式(8-2-6)和式(8-3-3)代入式(8-3-10)，经整理即可得出采煤工作面末端的风温计算式，其形式和式(8-3-9)完全一样，只是其中的组合参数略有不同。
对于采煤工作面： ? N?K?UL?6.67?10MbCp?4CmmL0.8；
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F??Qm?2.33?10MbCPA?3CmmL0.8?E????
式中 m─每小时煤炭运输量，m? A─工作面日产量，t； τ─每日运煤时数，h。
?，t/h；
当要求采煤工作面出口风温不超过《规程》规定时，其入口风温可按下式确定： ???? t1?(R?E?2)t2?NtR?E?1?Nr?F，℃ (8-3-11)
2.掘进工作面
风流在掘进工作面的热交换主要是通过风筒进行的，其热交换过程一般可视为等湿加热过程。现以如图8-3-1?所示的压入式通风为例进行讨论。
????
图8-3-1 (1)局部通风机出口风温确定
风流通过局部通风机后，其出口风温一般可按下式确定： t1?t0?KbNeMb1
，℃ (8-3-12)
式中 Kb ─局部通风机放热系数，可取0.55～0.7；
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t0 ─局部通风机入口处巷道中的风温；℃；
Ne ─局部通风机额定功率，KW； Mb1 ─局部通风机的吸风量，Kg/s。 (2)风筒出口风温的确定：
根据热平衡方程式，风流通过风筒时，其出口风温可按下式确定： t2?2Nttb?(1?Nt)t1?0.01(Z1?Z2)，℃ (8-3-13)
1?Nt 其中： Nt?KtFt(K?1)M
b1Cp对于单层风筒： Kt?(1??1，KW/m2·℃ (8-3-14)
1?)?12对于隔热风筒： Kt?(1??1D2D12??D21D12?lnD)?1，KW/m2·℃ (8-3-15)
2式中 tb ─风筒外平均风温，℃；
Z1 ─风筒入口处标高，m； Z2 ─风筒出口处标高，m；
Kt ─风筒的传热系数，KW/(m2·℃)； St ─风筒的传热面积，m2； p ─风筒的有效风量率,p?Mb2M；
b1 Mb2 ─风筒出口的有效风量，Kg/s； α21─风筒外对流换热系数，KW/(m·℃)； ?1?0.006(1?1.4710.6615V1.6b?D?0.51) (8-3-16)
α22─风筒内对流换热系数，KW/m·℃； ?252?0.00712D?0.2V0.75m (8-3-17)
D 1─隔热风筒外径，m； D2 ─风筒内径，m；
λ ─隔热层的导热系数，KW/m·℃；
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