2009年 7月 30日星期四,矿井通风,1
第八章 矿井风量调节
◆ 主要内容与基本要 求
◆ 第一节 矿井通风网路风量调节
◆ 第二节 矿井总风量调节
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,2
主要内容与基本要求
1、掌握通风网路风量（局部风量）调节方法。
2、掌握矿井总风量调节方法。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,3
一、矿井通风网路风量调节问题二、矿井通风网路风量调节方法
1、增阻调节法
2、降阻调节法
3、辅扇调节法
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,4
通风网路风量调节即 局部风量调节,也只有 并联通风网路中才需要进行风量调节 。
设有一并联网路,按自然分配,则 1,2风路的风量分别为 Q1
和 Q2,这时,h1 = h2 。
按生产上的需要,1,2两风路分别需流过的风量为 Q1′
和 Q2′ （ Q1′ ≠Q 1,Q2′ ≠Q 2）,则 h1′ ≠h 2′ 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,5
1,增阻调节法
① 方法的实质以 阻力较大风路的阻力值 为依据,在阻力较小的风路中增加一个局部阻力,使并联网路达到阻力平衡,从而保证风量按需供应 。
若,则应在第 1条风路中增加一个局部阻力 hl,
即：
'1'2 hh?
lhhh '1'2
'1'2 hhhl
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,6
② 增加阻力的方法要阻力较小的风路上设置调节风窗,调节风窗就是在风门或风墙上开一个面积可调的小窗口 。
风流流过此窗口时，由于突然缩小，而产生一个局部阻力 hw，
调节窗口面积的大小，
可使 hw = hl。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,7
③ 风窗面积计算风窗面积的大小可根据突然扩大时造成的风压损失来计算
,风流流过风窗的风压损失为：
Pavvh w?2 )(
2
2
式中,v2——风流收缩到最小断面处的平均风速,m/s
v——巷道中的风流平均风速,m/s
（ 1）
由连续性方程：
wsvsvsvQ 222
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,8
2
)( 2sQsQ
h ww
式中,φ ——收缩系数
sw——风窗断面积,m2
Q——流经安设风窗巷道的风量,m3/s
（ 2）
分别得出,v=Q/s,v2=Q/swφ 代入（ 1）式得：
将式 （ 2） 式整理得：
)2( w
w h
s
Q
Qs
)2( w
w h
sQ
Qss
（ 3）
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,9
④ 增阻法的评价
1）简单易行，见效快。
2）调节后，通风网路的总风阻增加，若主扇性能曲线不变，
总风量就会减少。
3）总风量的减少值的大小与扇风机特性曲线的陡缓有关。
4）风窗应安设在回风巷道中，
以免影响运输。
5）避免在主风流巷道中使用增阻法。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,10
2,降阻调节法
① 实质以 阻力较小风路的阻力值 为依据,在阻力较大的风路中设法降低风阻,使网孔中各风路的阻力达到平衡,满足各分路所需风量 。
② 降阻法计算在并联网路中,两条风路的风阻分别为 R1 和 R2,所需风量为 Q1 和 Q2,两条风路所产生的阻力为：
2111 QRh? 2
222 QRh?
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,11
降低巷道风阻局部风阻摩擦风阻 扩大 s
降低 α
拐弯平缓等逐渐扩大或缩小
222221'1'1 QRhQRh
若 h1>h2 时,就应将阻力大的巷道 1的风阻 R1 降到 R1′,
使 h1降到 h1′,并等于 2风路的阻力 h2。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,12
③ 降阻法评价
1） 使矿井总风阻减小,若主扇性能曲线不变,采用降阻法后,矿井总风量增加 。
2） 工程量大,投资大,施工时间长 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,13
3,辅扇调节法
① 实质以 阻力小的风路的阻力值 为基础,在阻力较大的风路中安设一台辅扇,让辅扇产生的风压克服一部分阻力,使网路阻力达到平稳,满足各风路所需风量 。
辅扇安装方式带风墙的，用于阻力相差悬殊时不带风墙的，用于阻力相差不大时
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,14
② 带风墙的辅扇调节法
◆ 辅扇的选择设有一并联网路 1 和 2 风路各需风量为 Q1 和 Q2,假设 h2
> h1时,辅扇应设在 2巷道中 。
辅扇的风压 HB = h2 – h1
辅扇的风量 应等于安设辅扇风路所需的风量 Q2,即 QB = Q2
根据 HB和 QB,按前述的方法选择性能相当的辅扇 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,15
◆ 注意选择辅扇的能力要满足要求 （ HB,QB）
辅扇的风墙要严密,避免产生局部循环风,降低通风效果 。
③ 无风墙辅扇调节法
◆ 辅扇的有效压力辅扇的有效压力可用下式计算式中,Δ H——辅扇有效压力。
VHs
sKH 0
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,16
smQsRsQ /8.9 300?
式中 Q——安装辅扇巷道所需的风量,m3/s
R——安装辅扇巷道的风阻,Ns2/m
◆ 辅扇的风量 Q0
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,17
◆ 注意
① 提高出口动压 。
根据现场实验资料,引射器的收缩角为 80～ 100较好,收缩断面比为 0.2～ 0.3。
② 辅扇应安装在巷道断面较小处 。 因为,s0/s越大,辅扇有效风压越大 。
③ 防止产生循环风 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,18
一、改变主扇的特性曲线二、改变矿井风阻特性
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,19
一,改变主扇的特性曲线
1,改变风机转速 n（ 离心式风机 ）
当矿井风阻不变时,由扇风机比例定律知,在 D2 = D2‘,ρ
= ρ ‘的条件下 。
n
n
Q
Q
2
nnHH
3
nnNN
因此，改变转速可以得到相应的风量，风压和功率。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,20
例如,风机转速为 n,矿井风阻特性为 R 时,这时矿井总风量为 Q,若要求风量从 Q 增到 Q‘ 时,则转速必需调节到 n‘，
才能满足需要 。
改变风机转速的具体做法
①改变传动比，来增减转速。
②更换电动机，扇风机与电动机是直接传动时，更换上不同转速的电动机，从而改变风机的转速。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,21
2,改变轴流式风机的叶片安装角 θ
H R ’
R
M
1
’
M
1
M ’
M
0
3 0 o
2 5 o
Q
0 Q ’ Q Q
1
例：矿井风阻为 R，矿井需风量为 Q 时，若这时风机叶片安装角 θ = 250，工况为 M0，风机风量为 Q 。满足要求。若生产发展了，
所需风量为 Q1,Q1>Q。则应把 θ 角调大，若调到 θ = 300，这时工况为 M1，
风量刚好为 Q1，则满足要求。若 θ 调到 300 还不能满足，则继续往大调。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,22
H R ’
R
M1 ’
M1
M ’
M0 3 0 o
2 5 o
Q
0 Q ’ Q Q1
若矿井风阻发生变化,变为 R‘ 时,矿井仍需要风量为 Q，
若 θ = 250不改变,工况为 M’,风量为 Q‘,Q’ < Q,风量不能满足要求时,故应把 θ 角调大,若调到 300时,工况为,风量为 Q,达到目的 。
调节过程中应注意：工况 η >60%,而且不要超过最大风压的
0.9倍 。
'1M
因此，对轴流式扇风机来说，
风量调节是方便的，而且调节效果也比较好。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,23
二,改变矿井风阻特性
1,当需风量 < 风机供风量 （ 风量过大时 ）
可利用风硐中的调节闸门,进行增阻调节,增大矿井风阻,
而使风机风量减小 。
这种调节法一般不使用 。
可用改变 θ,n。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,24
2,当需风量 > 风机供风量 （ 风机风量不足时 ）
这时则应降低矿井总风阻来提高总风量,降阻主要对象是总进,回风道及其阻力大的干线 。
扩大巷道断面降低影响大的局部阻力改变支架形式增加并联风路降阻的方法
第八章 矿井风量调节
◆ 主要内容与基本要 求
◆ 第一节 矿井通风网路风量调节
◆ 第二节 矿井总风量调节
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主要内容与基本要求
1、掌握通风网路风量（局部风量）调节方法。
2、掌握矿井总风量调节方法。
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一、矿井通风网路风量调节问题二、矿井通风网路风量调节方法
1、增阻调节法
2、降阻调节法
3、辅扇调节法
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通风网路风量调节即 局部风量调节,也只有 并联通风网路中才需要进行风量调节 。
设有一并联网路,按自然分配,则 1,2风路的风量分别为 Q1
和 Q2,这时,h1 = h2 。
按生产上的需要,1,2两风路分别需流过的风量为 Q1′
和 Q2′ （ Q1′ ≠Q 1,Q2′ ≠Q 2）,则 h1′ ≠h 2′ 。
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1,增阻调节法
① 方法的实质以 阻力较大风路的阻力值 为依据,在阻力较小的风路中增加一个局部阻力,使并联网路达到阻力平衡,从而保证风量按需供应 。
若,则应在第 1条风路中增加一个局部阻力 hl,
即：
'1'2 hh?
lhhh '1'2
'1'2 hhhl
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② 增加阻力的方法要阻力较小的风路上设置调节风窗,调节风窗就是在风门或风墙上开一个面积可调的小窗口 。
风流流过此窗口时，由于突然缩小，而产生一个局部阻力 hw，
调节窗口面积的大小，
可使 hw = hl。
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③ 风窗面积计算风窗面积的大小可根据突然扩大时造成的风压损失来计算
,风流流过风窗的风压损失为：
Pavvh w?2 )(
2
2
式中,v2——风流收缩到最小断面处的平均风速,m/s
v——巷道中的风流平均风速,m/s
（ 1）
由连续性方程：
wsvsvsvQ 222
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2
)( 2sQsQ
h ww
式中,φ ——收缩系数
sw——风窗断面积,m2
Q——流经安设风窗巷道的风量,m3/s
（ 2）
分别得出,v=Q/s,v2=Q/swφ 代入（ 1）式得：
将式 （ 2） 式整理得：
)2( w
w h
s
Q
Qs
)2( w
w h
sQ
Qss
（ 3）
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④ 增阻法的评价
1）简单易行，见效快。
2）调节后，通风网路的总风阻增加，若主扇性能曲线不变，
总风量就会减少。
3）总风量的减少值的大小与扇风机特性曲线的陡缓有关。
4）风窗应安设在回风巷道中，
以免影响运输。
5）避免在主风流巷道中使用增阻法。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,10
2,降阻调节法
① 实质以 阻力较小风路的阻力值 为依据,在阻力较大的风路中设法降低风阻,使网孔中各风路的阻力达到平衡,满足各分路所需风量 。
② 降阻法计算在并联网路中,两条风路的风阻分别为 R1 和 R2,所需风量为 Q1 和 Q2,两条风路所产生的阻力为：
2111 QRh? 2
222 QRh?
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降低巷道风阻局部风阻摩擦风阻 扩大 s
降低 α
拐弯平缓等逐渐扩大或缩小
222221'1'1 QRhQRh
若 h1>h2 时,就应将阻力大的巷道 1的风阻 R1 降到 R1′,
使 h1降到 h1′,并等于 2风路的阻力 h2。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,12
③ 降阻法评价
1） 使矿井总风阻减小,若主扇性能曲线不变,采用降阻法后,矿井总风量增加 。
2） 工程量大,投资大,施工时间长 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,13
3,辅扇调节法
① 实质以 阻力小的风路的阻力值 为基础,在阻力较大的风路中安设一台辅扇,让辅扇产生的风压克服一部分阻力,使网路阻力达到平稳,满足各风路所需风量 。
辅扇安装方式带风墙的，用于阻力相差悬殊时不带风墙的，用于阻力相差不大时
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,14
② 带风墙的辅扇调节法
◆ 辅扇的选择设有一并联网路 1 和 2 风路各需风量为 Q1 和 Q2,假设 h2
> h1时,辅扇应设在 2巷道中 。
辅扇的风压 HB = h2 – h1
辅扇的风量 应等于安设辅扇风路所需的风量 Q2,即 QB = Q2
根据 HB和 QB,按前述的方法选择性能相当的辅扇 。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,15
◆ 注意选择辅扇的能力要满足要求 （ HB,QB）
辅扇的风墙要严密,避免产生局部循环风,降低通风效果 。
③ 无风墙辅扇调节法
◆ 辅扇的有效压力辅扇的有效压力可用下式计算式中,Δ H——辅扇有效压力。
VHs
sKH 0
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,16
smQsRsQ /8.9 300?
式中 Q——安装辅扇巷道所需的风量,m3/s
R——安装辅扇巷道的风阻,Ns2/m
◆ 辅扇的风量 Q0
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,17
◆ 注意
① 提高出口动压 。
根据现场实验资料,引射器的收缩角为 80～ 100较好,收缩断面比为 0.2～ 0.3。
② 辅扇应安装在巷道断面较小处 。 因为,s0/s越大,辅扇有效风压越大 。
③ 防止产生循环风 。
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一、改变主扇的特性曲线二、改变矿井风阻特性
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一,改变主扇的特性曲线
1,改变风机转速 n（ 离心式风机 ）
当矿井风阻不变时,由扇风机比例定律知,在 D2 = D2‘,ρ
= ρ ‘的条件下 。
n
n
Q
Q
2
nnHH
3
nnNN
因此，改变转速可以得到相应的风量，风压和功率。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,20
例如,风机转速为 n,矿井风阻特性为 R 时,这时矿井总风量为 Q,若要求风量从 Q 增到 Q‘ 时,则转速必需调节到 n‘，
才能满足需要 。
改变风机转速的具体做法
①改变传动比，来增减转速。
②更换电动机，扇风机与电动机是直接传动时，更换上不同转速的电动机，从而改变风机的转速。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,21
2,改变轴流式风机的叶片安装角 θ
H R ’
R
M
1
’
M
1
M ’
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3 0 o
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例：矿井风阻为 R，矿井需风量为 Q 时，若这时风机叶片安装角 θ = 250，工况为 M0，风机风量为 Q 。满足要求。若生产发展了，
所需风量为 Q1,Q1>Q。则应把 θ 角调大，若调到 θ = 300，这时工况为 M1，
风量刚好为 Q1，则满足要求。若 θ 调到 300 还不能满足，则继续往大调。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,22
H R ’
R
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M1
M ’
M0 3 0 o
2 5 o
Q
0 Q ’ Q Q1
若矿井风阻发生变化,变为 R‘ 时,矿井仍需要风量为 Q，
若 θ = 250不改变,工况为 M’,风量为 Q‘,Q’ < Q,风量不能满足要求时,故应把 θ 角调大,若调到 300时,工况为,风量为 Q,达到目的 。
调节过程中应注意：工况 η >60%,而且不要超过最大风压的
0.9倍 。
'1M
因此，对轴流式扇风机来说，
风量调节是方便的，而且调节效果也比较好。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,23
二,改变矿井风阻特性
1,当需风量 < 风机供风量 （ 风量过大时 ）
可利用风硐中的调节闸门,进行增阻调节,增大矿井风阻,
而使风机风量减小 。
这种调节法一般不使用 。
可用改变 θ,n。
2009年 7月 30日星期四,矿井通风,24
2,当需风量 > 风机供风量 （ 风机风量不足时 ）
这时则应降低矿井总风阻来提高总风量,降阻主要对象是总进,回风道及其阻力大的干线 。
扩大巷道断面降低影响大的局部阻力改变支架形式增加并联风路降阻的方法
