一、 降低井巷通风摩擦阻力
风流在井巷内流动时遇到的各种阻力,称为矿井通风阻力。矿井通风阻力可分为摩擦阻力和局部阻力两种。由于矿井通风阻力的存在,导致能量的白白消耗。因此,降低矿井通风阻力对安全和经济都有重要意义。
在矿井通风阻力中,井巷摩擦阻力占有较大比例。
井巷摩擦阻力是在风流流动过程中,空气与巷道壁面以及空气分子之间的摩擦而产生的。摩擦阻力的大小与巷道壁面的光滑程度、巷道断面积、井巷的长度、断面的周壁长度和风速等因素有关。巷道壁面光滑、支架排列整齐、断面积大、巷道短、周壁长度小和风速小时,摩擦阻力小;反之则大。降低摩擦阻力的主要措施有:
扩大巷道面积 扩大巷道断面对降低摩擦阻力最有效,但由于扩大巷道断面会增加掘进和维护费用。因此,一般优先考虑扩大主要进、回风巷的断面积。
降低摩擦阻力系数 提高施工质量,使井巷壁面光滑或尽可能采用砌碹支护;无支护巷道,应尽可能使壁面平整;对于棚子支护的巷道,要使支架整齐、背好帮顶。
选用拱形和弧行断面形状 在断面相同的条件下,圆形巷道断面的周长最小,拱形次之,梯形最大。因此,拱形或圆形断面的巷道摩擦阻力小。
尽可能缩短风路长度 摩擦阻力与巷道长度成正比,所以,应在满足开采需要的条件下,尽可能选择风路最短的通风系统。
二、 降低局部通风阻力
巷道断面突然扩大或缩小、巷道拐弯以及巷道中有正面阻挡物时,使风流的速度和方向发生突然改变,造成剧烈冲击和涡流而产生的额外阻力,称为局部阻力。
在矿井通风设计计算时,局部阻力一般按摩擦阻力的10%~20%考虑。但个别矿井由于施工质量低劣或管理不善,局部阻力在矿井通风总阻力中所占的比例会更高。
局部阻力与摩擦阻力一样,都要消耗矿井主要通风机的动力,使通风困难。因此,必须在设计、施工与管理等多方面采取措施,降低局部阻力。
减少矿井局部通风阻力的措施有:
1.尽量避免不同断面的巷道直接连接,如必须连接时,两条不同断面的巷道应用斜线连接。
2.巷道拐弯时,要避免直角拐弯,转角越大越好,最好是圆弧形拐弯。
3. 及时清理巷道中的堆积物,保持巷道清洁、完整,巷道冒落处要及时修复,并背好帮顶。
4.尽可能避免巷道突然分叉和突然汇合,在分叉和汇合处的内侧要做成斜面或圆弧形,分叉处的“牛鼻尖”要做成圆弧形
5.巷道中某些永久性的正面阻挡物要尽可能做成流线形体。
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