第三节 矿井降温措施
一、通风降温
1．选择合的理风通系统，缩短进络网线 2．加大风速和风量
3．在条件适宜的工作面采用下行风
4．改U型为y型工作面通风或采用W型通风。 二、减少热源
1．入风巷尽可能布置在无氧化发热的围岩内。
2．在地温高时，新掘出的巷道，放热量大，可用隔热材料。 3．温度高的压气管或排水管应设在回风流中。
4．采区氧化发热严重的矿井，用全部充填法管理顶板，可减少采空区涌出的热量。 5．采用排水暗沟。
三、选择适宜的开采顺序
1．采区前进式，初期入风路线短，工作面后退式，可使巷道有较长的通风冷却时间。 2．综采面提高循环次数，增加产量，比提高工作面长度要好。 3．采用双巷掘进有利于降低井下气温（表10-12）。
第四节 矿井空气调节系统
上述各种降温技术都是有一定限度的，对热害严重的矿井应考虑采用机械制冷设备通来改善井下热环境。
矿井空调应看作是生产性空调
一、矿井空调系统基本类型（按制冷站的位置） 1．地面集中式（冷却矿井入风）图10-6
2．井下集中式和分散式（冷却 水平入风，或服务采区）图10-7、图10-8 3．井下移动式（主要用于高温严重的局部采掘地点）图10-9 二、矿井空调系统的组成
由制冷、传冷和排热三个基本部分组成 矿井空调系统一般存在三个循环回路 ①制冷剂循环回路 ②载冷剂循环回路 ③冷却水循环回路
矿井空调系统的六种基本类型
1．全部放在地面、冷却矿井入风称为地面集中式。 2．制冷机及排热系统在地面、空冷器在井下。 3．制冷机及空冷器在井下，只重地面排放冷凝热。 4．在井下排除冷凝热的系统。 5．混合式制冷空调系统。 6．矿用移动式空调机组。
三、机械制冷设备的工作原理。 主要采用液体气比制冷法： ①蒸汽压缩式制冷
31
②吸收式制冷 ③蒸汽喷射式制冷
矿井空调主要采用蒸汽压缩式制冷
一、理想制冷循环即逆卡诺循环，由二个定温和二个绝热过程组成。 四、制冷循环的热力计算 在下列给定条件下进行：制冷量计算步骤简列如下：
（1）每千克制冷剂的制冷量
（2）每千克制冷剂所担当的冷凝器热负荷
Q0、制冷剂的蒸发温度
t0、冷凝温度、过冷温度t?。
q0?i1?i4J/kgq?i2?i3W?i2?i1J/kgJ/kg
（3）压缩1Kg制冷剂蒸汽的功耗
（4）制冷循环的制冷系数
q0i1?i4???wi2?i1
Gkg/h如果制冷剂的循环量为，则压缩机所消耗的理论功率。
G(i2?i1)N?(kw)63.6?10
常用实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数比值来表示实际制冷循环与理想循
环的接近程度，这个比值被称作为热力学完善度
????1?0
制取的冷量与所耗功率之比，称为制冷系数或能效比
矿井通风复习题及解答 一.名词解释
1.绝对湿度:单位体积空气中所含有的水蒸汽的质量(kg/m3)(g/m3) 2.相对湿度:空气的绝对湿度fa与饱和湿度fs的百分比(fa/fs *100%) 3.空气的比容:单位质量空气所占有的容积(?=V/M )
32
4.空气的密度:单位容积空气的质量(?=M/V)
5.粘性:当流体层间发生相对运动时产生的内摩擦力的特性称为粘性
6.绝对全压:以真空为基准测的压力称为绝对静压加上速压.称为绝对全压 7.绝对静压: 以真空为基准测的压力称为绝对静压.
8.相对全压:以大气压为基准测的压力称为相对静压加上速压称为相对全压 9.位压:单位质量空气相对于某个基准面而具有的势能称为位压.
10.速压(动压):单位质量空气以某一速度运动所具有的动能称为速压(动压) 11.工况点:扇风机的风压特性曲线与矿井井巷风阻特性曲线的交点称为工况点.
12.等积孔:以一个假想孔口的面积大小来度量矿井通风的难易程度称该孔口为等积孔. 13.饱和湿度.空气中的水蒸汽量达到极限值时的湿度称为饱和湿度. 14.矿井漏风率:矿井内外漏风量与扇风机风量之百分比.
15.风量平衡定律:在矿井风网中流入节点的风量等于流出节点的风量.
16.风压平衡定律: 在矿井风网中任一回路或网孔中顺时针的风压等于逆时针的风压. 17.通风阻力定律:风流在巷道中流动其风量风阻及风压遵循H=R*Q2的规律 18.负压通风:风流在抽风侧管道内任一点的相对静压为负值的通风称为负压通风 19.正压通风:风流在压风侧管道内任一点的相对静压为正值的通风称为正压通风 20.紊流:风道内流体质点不仅有轴向而且有径向的无规律杂乱运动的流动称为紊流. 21.层流: 风道内流体质点只有轴向直线运动没有径向运动的流动称为层流.
22.摩擦阻力H:是指单位立方米的空气在流动过程中损失的能量(H=R*Q2)(类似于电压降) 23.摩擦风阻R:风流在巷道内流动过程中巷壁对风流的摩擦阻抗,它取于风道的几何参数和壁面光滑程度.(类似于电阻)
24.扩散器:扇风机出风口外连接一段断面逐渐扩大的风道称为扩散器. 25.局部阻力:风流在流动过程中遇到局部障碍而产生的阻力称为局部阻力. 26.自然风压:这种由自然因素作用下而形成的风压称为自然风压.
27.下行风:由上顺槽进风,下顺槽回风的工作面通风即工作面风流沿倾向向下流动的工作面通风称下行风
28.矿井有效风量率:是矿井有效风量与风机风量之百分比 29.通风机效率:是通风机的输出功率与输入功率之比. 30.相对瓦斯涌出量:每采一吨煤平均涌出的瓦斯量 二.问答题
1．何谓饱和空气？
这种含有最大限度水蒸汽量的湿空气叫饱和空气（??100%） 2．试述??0和??100%的物理意义？
??0为干空气
??100%为饱和空气
3．何谓露点温度？
??100%时的温度称为露点温度。
4．规程对采掘工作面的通风质量有什么规定？
（1）采掘工作面回风道CH4浓度<1% CO2<1.5%
33
（2）进风流氧气浓度>20% CH4<0.5% （3）进风流温度 t<26℃
（4）进风流矿尘浓度不超过0.5mg/m3 （5）工作面进回风巷风速5．何谓当量直径
Vmox?m/s
Vmi?m/sn0.15
4Sde?u非圆型管当量直径
半圆拱
6．写出半圆拱、梯形、三心拱、断面积与周界的关系。
u?3.84Su?4.16S
梯 形
三收拱
u?4.1S
皮托管的用途：
用皮托管可以测出风流的静压、速压和重压 （压入）h全=h行+h速 （抽入）h全=h静－h速
7．写出测风时巷道断面的校正公式，何为速度分布系数
S?0.4V?VtS
V——实际风速， Vt——真实风速
k?平均风速与最大风速之比称为速度分布系数
VVmax
8．何谓正压通风？何谓负压通风？
压入式通风叫做正压通风，即风流在压风侧任一测点的相对静压为正值。 抽出式通风叫做负压通风，即风流在抽风侧任一测点的相对静压为负值。 9．写出空气在巷道中流动的连续性方程
10．何谓贝努利方程？试述方程的物理意义？
?1v1s1??2v2s2h?阻1?21122?(P??gz??v)?(P??gz?pv1111122222)22
34
1122?(p1?p2)?(?01z1g??02z2g)?(?1v1??2v2)22
静压差 位压差 故动压差
（1）该方程表示了实际流体在流动过程中，能量损失和能量变化的基本规律，它对于有粘性，不可压缩的和连续流动的一切实际流体，都具有普遍适用的意义。
（2）通风压和通风阻力同时产生，相互依存，大小相等，方向相反为克服通风阻力，必须满足相应的通风压力，而且风流总是从总流向总能量小的断面。
11．层流和紊流两种流态的判别依据是什么？矿井通风巷道为什么多属紊流？
判别依据为雷诺数
VeDVDRe??uv(????Q)
实际井巷中最低风速都在0.15以上，均属紊流。
12．写出摩擦风阻公式，并试述降低摩擦阻力的措施。
R摩??LuS3
（1）降低?，尽量使巷道壁面光滑，采用光爆锚喷。 （2）扩大巷道断S，条件许可，采用双巷进回风。
（3）减小巷道周界长u（断面相同条件下，圆型周长最小、拱型周长次之、梯型周长最大） （4）减少巷道长L
（5）避免巷道内风量过大，尽量使矿井的总进风早分开，总回风晚汇合。 13．写出通风阻力定律？
h?RQ2 紊流
h?RQx 介于层流与紊流
h?RQ 层流
14．绝对压力和相对压力区别何在？
为什么正压通风段中断面上某点的相对全压大于相对静压。而在负压、通风段中相对全压都小于相对静压？
——绝对压力的值以真空为基准计算的称为绝对压力
——相对压力以测点同标高的大气压力为基准计算的，称为相对压力。
——正压通风
h全?h静?h速h全?h静?h速
——负压通风
15．抽出式通风矿井主扇为什么要安设外接扩散器？
35