礦井通風阻力是衡量礦井通風（fēng）狀況的主（zhǔ）要指標,通風阻力產（chǎn）生的原因是空氣沿巷道流動時,由於風流分子粘滯性和慣性及巷道壁麵的（de）粗糙性,對風流的阻滯、擾（rǎo）動作用而形（xíng）成通風阻力,造成風流損失。依據煤（méi）礦安全規程規定:新建礦井在（zài）投產前必須進行一次通風阻力測定,以後每3年至少測1次。礦井新水平生產或改變一翼通（tōng）風係統後,必須重新進行通風阻力測定。目前所采用的阻（zǔ）力測定方法主要是壓差計法和基點（diǎn）法,但是這兩種方法都有局限性。

1通風阻力測定方法

1.1比值校正法

比值校正法的（de）基本原理是在地麵井口附近設監測點,測定地麵氣壓在（zài）一定（dìng）時間（jiān）Δt內的變化量通風阻力測定方法分析ΔP₀,由此對井（jǐng）下測（cè）點i處氣壓（yā）計測得的靜壓（yā）在同一時間內的變化值（zhí）進（jìn）行校正。

1.2壓差計法

壓差計法的基本原理是在巷道的前後兩測點各設置一個皮托管,用膠管把前（qián）後兩測點連接起來,用壓差計（jì）測量（liàng）前後兩測點的壓差,用風速表測量各測點的風速,通過壓差和速壓求和計（jì）算,可得出該段巷道的阻力。

1.3基點法

基點法的基本原理是用（yòng）氣壓計測量出巷道風流前後兩測（cè）點的靜壓差（chà）,同時測量（liàng）測段（duàn）內巷道風速、斷麵積、幹濕溫度等參（cān）數,從而計算出（chū）兩測點間的通風阻力（lì）。具體作法是利用2台氣壓計,1台設在井上,1台設在井下,井（jǐng）上固定在入風井口的（de）基點上,監測地麵大氣壓的變化,井下沿測定路線巡回測定。其測定（dìng）結果能夠滿足一般性要求。

2測定方法優缺點比較

三種方法各有優缺點,有的原（yuán）理較為簡單,易懂易操作,但是誤差較（jiào）大;有的比較精準,但是測定過程複雜,而且受（shòu）到現場條件限製。為更好（hǎo）地利用其優點,避免其缺陷造（zào）成的誤差,三種方法的優缺點進行了對比分（fèn）析,見表（biǎo）1。

3采用壓（yā）差計法（fǎ）測風（fēng）阻較為準確的理論分析

3.1公式推（tuī）導

壓差計測風阻中使用的U型（xíng）管兩邊所（suǒ）承受的壓力（lì）之差為:

h_re[sinβ]δcg=[P_s1-Zρ₁-2g]-P_s2(1)

式中:h_re——是酒精表麵的傾斜距離,m;

δ——酒精的比重,0.81kg/m³;

c——壓差計的精度（dù）校正係數,Pa;

P_s1——1測點（diǎn）的絕對靜壓,Pa;

P_s2——測點的絕對靜壓,Pa;

ρ_1-2——膠皮管內空氣的平均密度,kg/m³;

Z——1、2測點的標高差,m;

β₁——U型管傾角（jiǎo）,()

g——空氣（qì）重力加（jiā）速度,9.81m²/s。

根據能（néng）量方程（chéng）,知兩端麵（miàn）間的通風阻（zǔ）力（lì）為:

h_r1-2=P_s1+ρ₁V₁²

-[P_s2+ρ₂V₂²++Zρ_1-2g](2)

式中:h_r1-2——1、2測點間（jiān）的（de）巷道通風阻力,Pa;

V₁,V₂——分別（bié）是起末端麵的平（píng）均風速,m/s;

ρ₁——測（cè）點1處空氣密度,kg/m³。

ρ₂——測點2處空（kōng）氣密度,kg/m³。

ρ₁-2——兩（liǎng）斷麵間巷道內的空氣密度平均值,kg/m³。

由於巷道（dào）內的空氣進入皮管內,則皮管內和巷道內的空氣密度平均值相（xiàng）等,因而皮管內和巷道內空氣柱（zhù）產生的（de）重力壓強相等,即:

Zρ_1-2g=Zρ_1-2g(3)

由以上（shàng）三式（shì）可得兩斷（duàn）麵間（jiān）通（tōng）風（fēng）阻力的測（cè）算式

為:

h_r1-2=h_re[sinβ]δcg+ρ₁V₁²-ρ₂V₂²(4)

3.2公式分析

由（yóu）上式可以看（kàn）出,用壓差計法所測（cè）兩點間的讀數值是靜壓與位壓（yā）的總和,不（bú）是單純靜（jìng）壓值（zhí）,避（bì）免了在（zài）求取阻力時,先將靜壓、位（wèi）壓和速（sù）壓逐一單（dān）獨求出後,再相加求和,隻（zhī）需（xū）用（yòng）所測讀數值（zhí）與速壓相加即可,而（ér）速壓可根據風速計算得（dé）到。由此得出,采用壓（yā）差計（jì）法所（suǒ）得的測量值與兩測點間（jiān）的高差（chà）Z無關,采用此種方法測算阻（zǔ）力,不（bú）受高差測定過（guò）程中（zhōng）產生的誤（wù）差影響。然而在現（xiàn）場巷道起伏和變形（xíng）較（jiào）大,巷道內測點的標高測量誤差是不可避（bì）免（miǎn）的。因此,為了避免測定高差（chà）帶來的誤差,應盡可能采用測量準確（què）度較（jiào）高的壓差（chà）計法進行測定。

基點法中采用的精密氣壓計精度高,隨標高變化靈敏,而且便於攜帶。基點法測量得到的（de）直接數據是（shì）靜壓值,需要根據標高求得（dé）位壓值,根據風速求得速壓（yā）值,三者相加才能得到通風阻力值（zhí）。而且在測（cè）量標高時流程繁瑣,存在不可避免的誤差,給氣壓計測量讀數造成影響。

同時（shí）,壓差（chà）計（jì）法測算也有其局限性,在風井井筒、存（cún）在積水地段和風硐口等處無法鋪設皮托管測量,而且在（zài）積水較深的地方,水容易進入皮托管,給（gěi）讀數造成較大影響。因此,在這些局（jú）部位置,應該用基點法來測得這（zhè）些區（qū）域和地點的靜壓值（zhí）。

綜上所述,壓差計法比較準確,在巷道條件允許的情況下,應予以采用,但是不能測到風井、積水處（chù）等通風測點;基點法簡便（biàn）,可以在風井、積水處使用。所以,將兩種方法結合使用,便可以彌補單一使用時的不足,也能使所得數據也更為合理。

4綜合法測定礦井（jǐng）通風阻（zǔ）力（lì）的實踐應用

4.1現場實測

邯鄲（dān）礦業集團陶一礦位於邯鄲市西部,生產（chǎn）能力65萬t/a,礦井開（kāi）采深度600m,礦（kuàng）井通風方式為中央邊界式通風,通風方法為抽出（chū）式通風。經過分析確定礦井測定線路為:主井→井底繞道→井底車場→集中下山→-85大巷（xiàng）→七采區（qū）泵（bèng）房入口（kǒu）→七采區車場→七（qī）采區軌道坡頭→集中下山與六個連巷（xiàng）交叉口→工（gōng）作麵運輸巷→12705采煤工作麵→12705回風巷→七采區回風巷→瓦斯（sī）泵站→七采總（zǒng）回風上山→風井底→風井→風硐。

由（yóu）於測定線路長,測量範（fàn）圍大,而（ér）且總回風巷部分路段積水較深（shēn）,無法采用皮托管法測量（liàng）;風井和風硐口附近也無法拉管測量,所以這些區域采用（yòng）精密氣壓計法（fǎ）測量。但為確保測定數據盡可能精準,在其他地（dì）段（duàn）巷（xiàng）道條件允許條件下,應采用壓差計（jì）法測量（liàng）。因此,最終采用了基點法和壓差計法相結合的（de）方法（fǎ）進行通（tōng）風阻力測定。

4.2結果分析（xī）

礦井通風阻力按下式（shì）計（jì）算:h_r=∑hi=2367.23Pa(通風阻力P<2500Pa,不（bú）是高阻礦（kuàng）井)。測定結（jié）果見表2。

風機房水柱計（jì）讀數（shù）為（wéi）2300Pa,經計（jì）算動壓為39.75Pa,自然風壓為36.0Pa,理論計算（suàn）通風阻力為2300Pa-39.75Pa+36Pa=2296.25Pa。

風井係統（tǒng）的絕對誤差:Δh=|2367.23Pa-2296.25Pa|=70.98Pa

相對（duì）誤差為:δ=70.98/2367.23=2.99%<5%。測試結果的誤差符（fú）合《礦井通（tōng）風阻力測定方法》的（de）規定（dìng）。

5結論及建議

由礦井通風阻力測定結果可以看出（chū）,礦井通風（fēng）阻力為（wéi）2367.23Pa,係統通風阻（zǔ）力不高,係統通風阻力至風機最大靜壓（yā）工（gōng）作風阻尚有較大的儲備,表明礦井與風機匹配較為（wéi）合理,礦井（jǐng）通風係統具備一定的穩定性、可靠性和較（jiào）強的抗災變能力。通風係統總阻力為2367.23Pa,其中進（jìn）風段通風阻力776.09Pa,占係統總阻力的33%;用風段阻（zǔ）力700.71Pa,占總阻力的（de）30%;回風段阻力890.43Pa,占（zhàn）總阻力的37%。實測數據表（biǎo）明,礦井（jǐng）進風、用（yòng）風段和回風段通風阻力的比例相近,說明礦井阻力分配（pèi）較（jiào）為合理。綜（zōng）上數據可以看出,采（cǎi）用兩（liǎng）種方法相結（jié）合所測數據誤差小（xiǎo）,符合規程規（guī）定（dìng）,測（cè）定的數據更（gèng）合理、可靠。

該礦具有礦井通風線路長、用風地點（diǎn）多的特點（diǎn）,建議把巷（xiàng）道普查、阻力測定、巷道修（xiū）複和動態調整做為（wéi）通風管理的一（yī）項內容,以減小井巷局部阻力、減少礦井內部漏風、提高有效風量,穩定礦井通風係統,減少（shǎo）通風成本,提高經濟效益（yì）。