矿井巷道断面风速分布规律研究

余方超 刘雅倩 黄涛

（1.潞安集团王庄煤业公司，山西 长治 046103； 2.中国矿业大学（北京）应急管理与安全工程学院，北京 100083）

合理可靠的通风系统是井下安全生产的保证，研究巷道断面的平均风速分布规律[1-3]能够为风速传感器位置确定及风量准确测量[4]提供理论指导。本文针对王庄矿井下矩形、梯形、三心拱巷道，采用现场实测和数值模拟相结合的方法，研究了井下巷道平均风速分布规律，对于风速传感器布置具有较强的实践指导意义。

1 风速测量方案及风速分布规律研究

1.1 现场实测方案

王庄矿位于山西省长治市郊区故县，地处黄土高原，井田面积79.6806km2，开采深度由+880 m至+350m。王庄矿属于高瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量为5.44m3/t，煤层属不易自燃煤层，通风方式为混合式通风。

为研究井下巷道风流的分布规律，本文针对王庄煤矿，选取矩形、梯形、三心拱三种形状巷道断面进行风量参数现场实测研究，测点位置为630 轨道大巷及进风分巷处。实验设备包括中速机械风表、风速仪、空盒气压计、自动点式干湿温度仪、激光测距仪及卷尺等。三种巷道断面支护方式均为锚喷，断面几何参数见表1。

表1 巷道断面几何参数

对风速分布的现场实测方案，具体实施步骤如下：

（1）首先分别对三种形状巷道断面相关尺寸参数进行测量。根据所测断面尺寸，对巷道断面进行测点布置。对矩形、梯形、三心拱巷道，宽度方向每隔0.6m 布置一个测点，高度方向每隔0.5m 布置一个测点。因此，矩形巷道总共布置49 个测点，梯形巷道总共布置49 个测点，三心拱巷道总共布置70 个测点。……