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学习情境六 矿井风量调节 随着矿井生产的发展和变化，工作面的推进和更替，巷道风阻、网络结构及所需的风量均在不断变化，要求及时进行风量调节。通常，对全矿总风量进行增减的调节称为矿井总风量调节，在采区内、采区之间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调节。 任务一 矿井总风量的调节 矿井总风量调节主要是调整主要通风机的工作点。其方法是改变主要通风机的特性曲线，或是改变主要通风机的工作风阻。 一、改变矿井总风阻 如图6-1所示的通风机工况，通风机特性曲线为n，当矿井风阻特性曲线R增大为R1时，通风机的工作点由a变到b，矿井总风量由Q减到Q1；反之，工作点由a变到b，矿井总风量由Q增至Q2。 图6-1 改变矿井总风阻调节风量 因此，当矿井要求的通风能力超过主要通风机最大潜力又无法采用其它调节法时，就必须降低矿井总风阻，以满足矿井通风要求。 如果主要通风机的风量大于矿井实际需要，可以增加主要通风机的工作风阻，使总风量下降。由于离心式通风机的输入功率随风量的减少而降低，所以，对于离心式风机，当所需风量变小时，可利用风硐中的闸门增加风阻，减小风量；对于轴流式风机，通风机的输入功率随风量的减小而增加，故一般不用闸门调节而多采用改变通风机的叶片安装角度，或降低风机转速进行调节；对于有前导器的通风机，当需风量变小时，可用改变前导器叶片角度的方法来调节，但其调节幅度比较小。 二、改变主要通风机特性调节法 1、离心式通风机 对于矿井使用中的一台离心式通风机，其实际工作特性曲线主要决定于风机的转数。如图6-2所示，一台离心式通风机在转数为n1时，其风压特性曲线为Ⅰ。如果实际产生的风量（Q1）不能满足矿井需风量（Q2）时，可用比例定律求出该风机所需新的转数n2，即： = ， （6-13） 绘制出新转数n2时的全风压特性曲线Ⅱ，它和矿井总风阻曲线R的交点M即为通风机新的工作点。同时，根据新转数的效率特性曲线和功率特性曲线，检查新工作点是否在合理的工作范围内，并验算电动机的能力。 改变通风机转速是改变离心式通风机特性曲线的主要方法。其具体做法是：如果通风机和电动机之间是间接传动，可以改变传动比或改变电动机的转数；如果通风机和电动机是直接传动，则可改变电动机的转数或更换电动机。 图6-2 改变通风机的转数调节风量 轴流式通风机 轴流式通风机特性曲线的改变，主要决定于通风机动轮叶片安装角和通风机转数两个因素。在矿井生产中，常采用改变轴流式通风机叶片安装角的方法实施调节。如图6-3所示，正常运转时，叶片安装角为θ1（27.50），运转工况点为特性曲线Ⅰˊ上的a点；由于生产需要，矿井总阻力增加，为保证原有的风量，主通风机运转工况点移至b点，此时，则把叶片安装角调整到θ2（300），才能使风压特性曲线Ⅰ通过b点，从而保证矿井总风量的需要。 图6-3 改变轴流式通风机的叶片安装角 轴流式通风机的叶片，是用双螺帽固定于轮毂上，调整时只需将螺帽拧开，调整好角度后再拧紧即可。这种方法的调节范围比较大，一般每次可调5°（每次最小可调2.5°），而且可使通风机在最佳工作区域内工作。采用变频技术控制主要通风机的矿井，在一定范围内，也可通过调整电动机转数，方便地实现总风量的调节。 3、对旋式通风机 对旋式通风机是近年来开发应用的新型高效轴流式风机。其调节方法和一般轴流式通风机相似，可以调整风机两级动轮上的叶片安装角（可调整其中一级，也可同时调整两级），也可以改变电动机的转数。由于对旋式通风机的两级动轮分别由各自的电动机驱动，在矿井投产初期甚至可单级运行。 任务二 局部风量的调节 局部风量调节有三种方法：增加风阻调节法、降低风阻调节法和辅助通风机调节法。 一、增加风阻调节法 1、增阻法调节原理 如图6-4所示为某采区两个采煤工作面的通风网路图。已知两风路的风阻值R1=0.8NS2/m8，R2=1.0NS2/m8，若总风量Q=12m3/s，则该并联网路中自然分配的风量分别为： 图6-4 并联通风网路 Q1===6.3 m3/s Q2=Q-Q1=12－6.3=5.7 m3/s 如按生产要求，1分支的风量应为QⅠ=4.0 m3/s，2分支的风量应为QⅡ=8.0 m3/s，显然自然分配的风量不符合生产要求。按满足生产要求的风量，两分支的阻力分别为： h1=R1QⅠ2=0.8×42=12.8Pa h2=R2QⅡ2=1.0×82=64.0 Pa 2风路的阻力大于1风路的阻力，这与并联网路两分支分压平衡的规律不符。因此，必须进行调节。采用增阻调节法，即以h2的数值为并联风网的总阻力，在1风路上增加一项局部阻力hc，使两风路的阻力相等，这