一、 降低井巷通風摩擦阻力
風流在井巷內流動時遇到的各種阻力,稱為礦井通風阻力。礦井通風阻力可分為摩擦阻力和局部阻力兩種。由于礦井通風阻力的存在,導致能量的白白消耗。因此,降低礦井通風阻力對安全和經濟都有重要意義。
在礦井通風阻力中,井巷摩擦阻力占有較大比例。
井巷摩擦阻力是在風流流動過程中,空氣與巷道壁面以及空氣分子之間的摩擦而產生的。摩擦阻力的大小與巷道壁面的光滑程度、巷道斷面積、井巷的長度、斷面的周壁長度和風速等因素有關。巷道壁面光滑、支架排列整齊、斷面積大、巷道短、周壁長度小和風速小時,摩擦阻力小;反之則大。降低摩擦阻力的主要措施有:
擴大巷道面積 擴大巷道斷面對降低摩擦阻力最有效,但由于擴大巷道斷面會增加掘進和維護費用。因此,一般優先考慮擴大主要進、回風巷的斷面積。
降低摩擦阻力系數 提高施工質量,使井巷壁面光滑或盡可能采用砌碹支護;無支護巷道,應盡可能使壁面平整;對于棚子支護的巷道,要使支架整齊、背好幫頂。
選用拱形和弧行斷面形狀 在斷面相同的條件下,圓形巷道斷面的周長最小,拱形次之,梯形最大。因此,拱形或圓形斷面的巷道摩擦阻力小。
盡可能縮短風路長度 摩擦阻力與巷道長度成正比,所以,應在滿足開采需要的條件下,盡可能選擇風路最短的通風系統。
二、 降低局部通風阻力
巷道斷面突然擴大或縮小、巷道拐彎以及巷道中有正面阻擋物時,使風流的速度和方向發生突然改變,造成劇烈沖擊和渦流而產生的額外阻力,稱為局部阻力。
在礦井通風設計計算時,局部阻力一般按摩擦阻力的10%~20%考慮。但個別礦井由于施工質量低劣或管理不善,局部阻力在礦井通風總阻力中所占的比例會更高。
局部阻力與摩擦阻力一樣,都要消耗礦井主要通風機的動力,使通風困難。因此,必須在設計、施工與管理等多方面采取措施,降低局部阻力。
減少礦井局部通風阻力的措施有:
1.盡量避免不同斷面的巷道直接連接,如必須連接時,兩條不同斷面的巷道應用斜線連接。
2.巷道拐彎時,要避免直角拐彎,轉角越大越好,最好是圓弧形拐彎。
3. 及時清理巷道中的堆積物,保持巷道清潔、完整,巷道冒落處要及時修復,并背好幫頂。
4.盡可能避免巷道突然分叉和突然匯合,在分叉和匯合處的內側要做成斜面或圓弧形,分叉處的“牛鼻尖”要做成圓弧形
5.巷道中某些永久性的正面阻擋物要盡可能做成流線形體。
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