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矿井送风之自然风的形成和特性

发布日期:2014年06月16日 信息来源:16877太阳集团 点击数:

自然风压的形成:

       风流从气温较低的井筒进入矿井,从气温较高的井筒流出。不仅如此,在正在开凿的立井井筒中,冬季风流会沿井筒中心一带进入井下,而沿井壁流出井外;夏季风流方向正好相反。这是由于空气温度与井筒围岩温度存在差异,空气与围岩进行热交换,造成进风井筒与回风井筒、井筒中心一带与井壁附近空气存在温度差。气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大,使得不同地方的相同高度空气柱重量不等,从而使风流发生流动,形成了自然通风现象。我们把这个空气柱的重量差称为自然风压。

自然风压的性质:

    1.形成矿井自然风压的主要原因是矿井进、出风井两侧的空气柱重量差。不论有无机械通风,只要矿井进、出风井两侧存在空气柱重量差,就一定存在自然风压
    2.矿井自然风压的大小和方向,取决于矿井进、出风两侧空气柱的重量差的大小和方向。这个重量差,又受进、出风井两侧的空气柱的密度和高度影响,而空气柱的密度取决于大气压力、空气温度和湿度。由于自然风压受上述因素的影响,所以自然风压的大小和方向会随季节变化,甚至昼夜之间也可能发生变化,单独用自然风压通风是不可靠的。因此《规程》规定,每一个生产矿井必须采用机械通风。
    3.矿井自然风压与井深成正比;矿井自然风压与空气柱的密度成正比,因而与矿井空气大气压力成正比,与温度成反比。地面气温对自然风压的影响比较显著。地面气温与矿区地形、开拓方式、井深以及是否机械通风有关。一般来说,由于矿井出风侧气温常年变化不大,而浅井进风侧气温受地面气温变化影响较大,深井进风流气温受地面气温变化的影响较小。所以矿井进、出风井井口的标高差越大,矿井越浅,矿井自然风压受地面气温变化的影响也越大,一年之内不但大小会变化,甚至方向也会发生变化;反之,深井自然风压一年之内大小虽有变化,但一般没有方向上的变化。
    4.主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定的影响。因为矿井主通风机的工作决定了矿井风流的主要流向,风流长期与围岩进行热交换,在进风井周围形成了冷却带,此时即使风机停转或通风系统改变,进、回风井筒之间仍然会存在气温差,从而仍在一段时间之内有自然风压起作用,有时甚至会干扰主要通风机的正常工作,这在建井时期表现尤为明显,需要引起注意。

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