矿井通风阻力测定及对几个问题的分析

武艳鹏

摘要：矿井通风阻力的测定是煤矿安全生产的一项重要工作。矿井的通风阻力是衡量矿井通风状况的主要指标之一，测定矿井的通风阻力是生产矿井通风技术管理的一项重要内容。通过对矿井通风阻力的确定，可以进一步了解整个矿井通风阻力的分布情况，及时发现矿井通风系统当中存在的问题，从而继续进一步优化和改善。通过对矿井通风阻力进行详细的分析，可以为矿井的通风设计，通风系统的优化以及矿井灾害防治等工作提供重要的基础资料和数据。本文将对矿井通风阻力测定的仪器和方法进行介绍，对矿井通风阻力测定当中存在的几个问题进行分析。

关鍵词：矿井;通风系统;通风阻力;测定

一、矿井通风阻力测定方法

（一）测定仪器

传统矿井通风阻力测定的仪器较为落后，现阶段我国的科学技术正在不断地发展，所以繁琐的、操作流程较为复杂的、测量精确度较低的毕托管、倾斜压力加长距离软管的测量方式已经逐渐淘汰，现在开始采用气压计法，使用的是精确度更高的精密气压计，再配备通风温湿度计、风表、秒表、皮尺或激光等计量工具。精密气压计的体积较小，重量较轻，同时不需要拉软管，所以整个操作过程较为简便、快速、省时省力。在检测过程当中需要注意的是检测之前需要同时使用两台及以上的通风阻力测试仪和风表进行校正，避免其相互之间产生误差值。

（二）测定方法

矿井通风阻力的测定方法有许多种，目前最常用的包括同步法、基点法以及基点-同步法。使用同步法的时候，需要用到两台型号规格相同的通风阻力测试仪（气压计、温湿度计）、风表、秒表、皮尺或激光等计量工具，将其分别安装在测量风路的相邻两个测量处进行测量读数，从而计算得到前后两测量点的风流的静压差、的动压差和位压差等参数，最终计算出该测量段的通风阻力。如此往复锉出所有通风路段的通风阻力，将其相加，最终得到长距离的通风阻力。基点-同步法是基点法和同步法的结合，需要使用到三台型号规格相同的通风阻力测试仪（气压计），一台固定在进风井口的基点上，校正大气压力的变化，而另外两台需要放在井下设计好的测点，结合上面两种方法，按照时钟的整5分钟倍数进行读数，从而得到通风阻力。这种方法的准确度较高，适用测定时间较长，可以被使用在通风路线较长的大型矿井当中。

（三）选择测定方法

在选择具体的矿井通风阻力测定方法的时候，需要根据矿井通风路线的长短、测点布置的多少综合考虑。在上述的三种测定方法当中，基点-同步法的综合测定效果最好，同时测量精度也较高，可以被应用在各种类型的大中小型矿井当中。当矿井属于测定路线较短、测点较少、地面气压较稳定的中、小型乡镇煤矿的时候，采用基点法则更加简便、省时、省力，同时还能够满足测定精度的要求。而同步法对于井下即时通讯能力、两组测量人员的配合程度要求高，一般不选择使用。

二、矿井通风阻力测定几个问题的分析

（一）测定路线

测定路线应当是所有并联各风路当中选择通风路线最长，通风量最大，并且通过回采工作面和具有较多井巷类型以及支护形式的主风流路线。在具体的通风阻力测定过程当中，对于一些矿井回风井为立井、引风硐无检查门或安全风险较大不便进行检测的，会把回风立井、引风硐甩掉不测，只对矿井的总回风巷和回风立井交点进行测量，最终导致测量的数据与矿井实际的通风阻力相差较大，难以真实的反映出矿井的防爆盖，引风硐的漏风状况，回风立井引风硐通风阻力的情况。

（二）测点布置

在风流的分风点、汇风点，井巷断面的扩大处、缩小处，不同支护形式的结合处，井巷拐弯处，不同运输方式的转载处都应当设置测点。在测定之前要保证测点前后三米之内支架的完整性，并且不能有堆积物的存在。局部阻力前的测定与局部阻力的距离不得小于井巷宽的三倍，而局部阻力后的测点则不得小于井巷宽的8倍。需要重点注意的是，对于回风井是立井的矿井来说，当回风立井和引风硐都无法布置测点的时候，至少要在通风机的吸风口处布置通风阻力测定的最后一个测点，保证所得的矿井通风阻力的真实性。

（三）测定误差检验

矿井的静压负压计（U型水柱计）读数可以反映出矿区所在地的大气压力与静压负压计测点处的空气绝对静压差。根据抽出式通风机的工作原理以及有关流体力学的基本理论，可以得出矿井通风阻力为静压负压计的读数与负压计测定处的动压差以及矿井自然风压（矿井通风系统的位压）和。矿井通风阻压的测定工作技术性较强，同时影响最终测定精确度的外部因素较多，为了避免最终的测定结果与实际的通风阻力有较大的差距，最后还要再将测定结果与矿井通风机房的负压计求得的矿井理论通风阻力进行校对。最终测定的结果很难与理论结果保持一致，所以应当将误差控制在±5%之内。当误差过大的时候，需要对选择的测定路线测点的布置，读数的精确度以及计算的方式进行综合筛查，找出导致误差过大的原因，及时进行修正。

（四）矿井通风阻力的分布状况

对整个矿井的通风阻力分布进行详细的分析，能够了解到矿井各区段的封压消耗，从而为矿井的通风系统提供合理的优化建议。矿井的进风段、用风段和排风段阻力分布要保证合理性。矿井的进风段巷道（副井-辅运巷、主井-胶运巷）较多，通风比较容易，在日常的管理过程中，应当对其进行定期检修，减少堆积物。而矿井的用风段一般巷道比较短，风量小，通风阻力小，矿井管理需要保证整个工作面的风量满足使用要求。矿井的回风段线路较长，风量较大，再加上小型煤矿的回风巷断面较小，所以通风阻力较大。

3矿井通风阻力分布表

结束语：在测定矿井通风阻力的时候，需要对矿井的规模，通风系统，测定路线，测定方法等进行综合考虑。对矿井的通风阻力进行测定，主要是为了给通风系统提供合理的建议，找出通风系统当中存在的问题，所以要对矿井的通风阻力分布，风量分配，漏风状况等进行具体的分析，进一步提高矿井通风系统的能量利用率，提高通风系统的经济性，合理性和可靠性。

参考文献：

[1]张树川.矿井通风系统阻力测定方法及误差分析[J].矿业安全与环保，2014，41（02）：93-96.