一种通风阻力的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种通风阻力的测试方法，其特征在于，通过测定各种类型井巷的通风阻力、风量等，以提供实际的风阻值和摩擦阻力系数值，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料；井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通过测定一定路线的井巷的风压、风量、空气密度等，为构造矿井通风仿真系统提供基础参数；通风阻力测试采用倾斜压差计法、精密气压计的同步法以及精密气压计的基点法混合测试，发挥各自测试方法的优势；倾斜压差计法测试阻力直接读数；精密气压计测定的同步法是用精密气压计同时测出两测点间的绝对静压差，再加上动压差和位压差计算通风阻力；可用于巷道内通风阻力的测量和计算。

Test method for ventilation resistance

The invention discloses a method for testing the ventilation resistance, which is characterized by various types of roadway determination of ventilation resistance, air volume, wind resistance and friction resistance, provide the actual value, the integration, as the basic data management of mine ventilation; tunnel resistance is an important parameter to reflect the characteristics of mine ventilation, the air pressure and determination of a certain route roadway air volume, air density, provide the basic parameters for the construction of the mine ventilation simulation system; ventilation resistance test by the inclined pressure based method for hybrid testing method of synchronous meter method, precision barometer and precision barometer, play their respective advantages of test method tilt; differential pressure meter test resistance direct reading; synchronization precision barometer determination is measured at the same time two point difference between the absolute pressure measurement with precision barometer, plus The upper and lower pressure difference can be used to calculate the ventilation resistance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采矿安全，特别是涉及矿井通风过程中的通风阻力测量与计算。
技术介绍
矿井通风阻力是衡量矿井通风状况的主要指标,矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理工作的主要内容。《煤矿安全规程》规定,“新矿井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定,以后每3年至少进行1次。生产矿井转入新水平生产、改变一翼或者全矿井通风系统后,必须重新进行矿井通风阻力测定”。井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通风阻力测定的主要内容是通过测定各种类型井巷的通风阻力和风量，以标定它们的标准风阻值和标准摩擦阻力系数值(指井下平均空气密度的对应值)，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料。有时为了分析问题，需要沿着某一路线连续测量各区段的通风阻力，以得出整个路线上通风阻力的分配情况。上述测量内容是做好生产矿井通风技术管理工作的基础，也是掌握生产矿井通风情况的重要手段。
技术实现思路
空气密度：ρ＝0.003484(P-0.3779φPS)/T，Kg/m3式中：P—空气的压力，Pa；T—空气的绝对温度，T＝273.5+t，K；—空气的相对湿度，％；Ps—饱和水蒸汽分压力，Pa。风量：Q＝S·V，m3/s式中：S—测点处巷道断面积，m2；V—测点处的平均风速，V＝V表(S-0.4)/S，m/s。通风阻力①倾斜压差计法用下式计算两测点间的压差h1-2：式中：h1-2—测段间的压差或阻力，Pa；hd—倾斜压差计斜管液面的末读数，mm；h0—倾斜压差计斜管液面的初始读数，mm，本次测定h0＝0；K—标于弧形板上的斜管倾斜系数；C—压差计的精度校正系数；δ—酒精的比重。ρ1，ρ2—井巷测段始末点密度，kg/m3；V1、V2—井巷测段始末点风速，m/s。②基点法式中hr1-2—测段间的压差或阻力，Pa；ρ1、ρ2—井巷测段始末点空气的密度，kg/m3；V1、V2—井巷测段始末点的风速，m/s；P1、P2—气压计读数，mmH2O；Δp—地面大气压变化值。③同步法式中hr1-2—测段间的压差或阻力，Pa；ρ1、ρ2—井巷测段始末点空气的密度，kg/m3；V1、V2—井巷测段始末点的风速，m/s；P1、P2—1#气压计在测段内的始末点读数，mmH2O；P1′、P2′—2#气压计对应1#气压计读数时刻的读数，mmH2O。(4)巷道风阻R1-2＝hr1-2/Q2，Ns2/m8巷道标准风阻值：R01-2＝ρ0R1-2/ρ1-2，Ns2/m8式中ρ0—井下空气密度的标准值；ρ0＝1.2kg/m3；ρ1-2—两断面间空气密度的平均值；kg/m3。(5)巷道百米风阻Rr100＝Rr·100/L1-2，Ns2/m8式中Rr—所测平直巷道的摩擦风阻，Ns2/m8；L1-2—两测点间的距离，m。(6)摩擦阻力系数：α＝RrS3/LU，Ns2/m4式中L—巷道测段的长度，m；U—巷道周界，m。巷道摩擦阻力系数的标准值：α0＝ρ0α/ρ1-2，Ns2/m4。通风阻力测量的数据处理原则：(1)测段间的风量、断面积和周长取两测点的平均值进行计算；(2)由于本次测阻持续时间长，每天风量都变化，甚至同一天内，某一测段由于邻近巷道风门的开启或车辆通行，风量发生变化，可能造成节点风量不平衡，测段风量取两测点的平均值；(3)实测数据明显有误的，按同一条巷道其他测段的结果类推。风量较小的测段，压力差太小，读数误差较大，本测段不具有类推性；(4)存在有局部阻力的测段不可类推。通风阻力测定的精度检验：由于仪表精度、测定技巧和其它各种因素的影响，测定时总会发生各种误差。如果误差在允许范围以内，则测定结果是可用的。为此，必须对测定结果进行检查校验。①风量检验：根据流体连续特性，在空气密度近似不变时，流进汇点或闭合风路的风量应等于流出汇点或闭合风路的风量。则在重要的风流汇合点检验流入和流出该汇点的风量，其误差不应超过风表的允许误差值。②阻力检验：根据闭合风路中两个不同方向的风流阻力应当平衡的原则，在检验阻力时，闭合回路经计算的误差如符合精度限值，则阻力测量工作符合要求；由于仪表精度、测定技巧和其它各种因素的影响，测定时总会发生各种误差。为此，必须对测定结果进行检查校验；根据上述原理对主要节点的风量平衡闭合及主要回路的风压平衡闭合进行了检验，基本满足节点及回路平衡定律。附图说明图1行人斜井到吉家庄回风井的通风阻力累加图图2吉家庄回风井最大阻力路线巷道阻力及巷道百米阻力图图3一号副斜井到程家塔回风立井的通风阻力累加图图4程家塔回风立井最大阻力路线巷道阻力及巷道百米阻力图具体实施方式庞庞塔煤矿矿井通风系统与项目部通风系统贯通，目前正在进行五采区准备，形成了联合通风系统，根据《煤矿安全规程》156条，生产矿井转入新水平生产、改变一翼或者全矿井通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定的规定，现需要对庞庞塔煤矿与项目部通风系统进行全矿井通风阻力测试。庞庞塔煤矿隶属于霍州煤电集团有限责任公司，位于山西省临县县城以东城庄镇程家塔村—木瓜坪乡杨家崖村—玉坪乡永丰村一带，行政区划属临县城庄镇、木瓜坪乡、玉坪乡管辖，井田地理坐标北纬37°55′54″～38°00′46″，东经111°07′41″～111°09′16″。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件《关于霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿重组整合方案的批复》，霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿兼并重组主体企业为霍州煤电集团有限责任公司，整合霍州煤电集团有限责任公司庞庞塔煤矿、山西临县枣林煤业有限公司及部分空白资源。整合后矿井生产能力300万t/a。2013年12月27日，山西省国土资源厅为该矿颁发了证号为C1400002010091220076161采矿许可证，有效期限1年，自2013年12月28日至2014年12月28日，后延期3个月。批准开采4～10号煤层，批采标高+1099.99m～+299.99m，生产规模300万t/a。井田平面形态基本呈一长方形，井田南北长约9km，东西宽约1.5km，井田面积13.2639km2。井田内含煤地层为太原组和山西组。含煤地层平均厚152.35m，共含煤9层(1、2、3、5上、5、6、7、9、10)，煤层平均总厚18.72m，含煤系数12.29％。其中太原组平均厚89.85m，含煤4层，煤层平均总厚11.03m，含煤系数为12.28％；山西组平均厚度为62.50m，含煤4层，煤层平均厚度为7.69m，含煤系数为12.30％。目前，井田内主要可采煤层有5、9号煤层共2层。5号煤层赋存于山西组下部，在井田内有时分为上下两层，大部分地段为一层，煤层厚2.00～7.70m，平均6.20m，属厚煤层。煤层结构简单，一般含一层夹矸，煤层顶底板均为泥岩及砂质泥岩。本层为全井田稳定可采煤层。9号煤层赋存于太原组中下部，上距5号煤层40.90～56.15m，平均50.63m。见煤点厚3.60～13.30m，平均9.56m，属特厚煤层。煤层结构复杂，一般含夹矸1～4层，夹矸厚度0.10～0.38m，岩性多为炭质泥岩。煤层顶板为石灰岩、钙质泥岩，底板为泥岩。本层为全井田稳定的可采煤层。目前井田内没有铁路，公路为其主要运输通道，主要公路干线为途径庞庞塔煤矿由东向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通风阻力的测试方法，其特征在于，通过测定各种类型井巷的通风阻力、风量等，以提供实际的风阻值和摩擦阻力系数值，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料；井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通过测定一定路线的井巷的风压、风量、空气密度等，为构造矿井通风仿真系统提供基础参数；了解现有通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，为了使通风系统更为经济合理，为下一步提出切合实际的改进意见提供依据；作为矿井扩建、延深等提供有关通风设计数据参考依据，为下一步进行通风系统仿真提供依据；通风阻力测试采用倾斜压差计法、精密气压计的同步法以及精密气压计的基点法混合测试，发挥各自测试方法的优势；倾斜压差计法测试阻力直接读数；精密气压计测定的同步法是用精密气压计同时测出两测点间的绝对静压差，再加上动压差和位压差计算通风阻力；可用于巷道内通风阻力的测量和计算。

【技术特征摘要】
1.一种通风阻力的测试方法，其特征在于，通过测定各种类型井巷的通风阻力、风量等，以提供实际的风阻值和摩擦阻力系数值，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料；井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通过测定一定路线的井巷的风压、风量、空气密度等，为构造矿井通风仿真系统提供基础参数；了解现有通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，为了使通风系统更为经济合理，为下一步提出切合实际的改进意见提供依据；作为矿井扩建、延深等提供有关通风设计数据参考依据，为下一步进行通风系统仿真提供依据；通风阻力测试采用倾斜压差计法、精密气压计的同步法以及精密气压计的基点法混合测试，发挥各自测试方法的优势；倾斜压差计法测试阻力直接读数；精密气压计测定的同步法是用精密气压计同时测出两测点间的绝对静压差，再加上动压差和位压差计算通风阻力；可用于巷道内通风阻力的测量和计算。2.根据权利要求1所述一种通风阻力的测试方法，其特征在于，测定内容包括：测点静压，测点标高，干、湿温度，风速，测点间长度，井巷断面面积、周长等参数，风门两端静压差；方法：压差计法，气压计法。3.根据权利要求1所述一种通风阻力的测试方法，其特征在于，测定方法包括：倾斜压差计法，气压计基点测定法，气压计同步测定法，风门两侧压差测量法；所测参数为：风压测量、测...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文强，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21