矿井自然风压的反风测算法
矿井自然风压的反风测算法
（辽源职业技术学院，吉林辽源）
摘要：通过理论研究和实际应用，阐述了利用主要通风机反风试验时获得的数据测算矿井自然
风压的理论依据和应用方法，并在实际中进行了验证。该方法克服了传统测算方法的许多弊病，
为生产实际提供了一种科学、技术可靠、计算简便、结果准确的矿井自然风压测算方法。
在机械通风的矿井中，自然风压既可能是动力帮助主要通风机通风，增大矿井风量；又可能是阻力
阻碍主要通风机通风，减少矿井风量，甚至使风流反向，造成安全事故。所以，准确测算矿井自然风压值
的大小，掌握其变化规律，对矿井通风安全管理具有非常重要的意义。
1 传统的自然风压测算方法
1.1 间接测算法
如图1所示，用间接测算法测算自然风压，就是测算出矿井进、回风侧的空气平均密度，然后按下式计算出自然风压。
为准确测量矿井进、回风侧的空气平均密度，一般要布置很多测点，尤其在密度变化大的地方必须设测点。而每个测点都得测绝对压力、温度、相对湿度才能计算出密度值。所以，对于大中型矿井来说，这种方法不仅劳动强度相当大，很难在短时间内完成，而且影响因素较多，做到测算结果准确无误几乎是不可能的。
1.2 直接测量法
如图1所示，用直接测量法测量自然风压，就是风机停止运转，将风硐闸门完全放下，这时风机房压差计的读数就是自然风压值。这种方法看似简单，但生产中是不允许为测量自然风压而停止主要通风机向井下供风的，所以这只是一种
理论上的方法，不能采用。针对自然风压传统测算法的诸多弊病，本文提出一种利用主要通风机反风试验时的相关数据，计
算矿井自然风压的方法，简称”反风测算法”，它完全克服了上述2种方法的弊端，具有广泛的实际应用价值。
2 反风测算法的理论依据
如图1所示，根据矿井通风阻力与风硐断面相对压力的关系可知：
当矿井采用抽出式通风时，矿井通风阻力为
如图2所示，当矿井反风后变为压入式通风时，矿井通风阻力为
3 反风测算法的应用
现以某矿反风演习为例，说明”反风测算法”的应用方法与步骤。
第一步：如图1所示，测出正常通风时风硐2断面的风量Q 抽2
和该断面的相对全压h 抽全2；
第二步：如图2所示，测出反风后风硐2断面的风量Q 压2和该断面的相对全压h 压全2。
第三步：将测得的两组数据代入（6）式计算，即可得出该矿的自然风压h 自值。表1记录了某矿4年的反风数据，在该表里应用”反风测算法”计算出了该矿不同时期的自然风压、反风前后的矿井风量和通风阻力和风阻值。表2分析了用传统法和反风法测算自然风压的相对误差。
4 自然风压反风测算法的特点
（1）自然风压反风测算法具有可靠的理论依据
（2）利用矿井的反风演习数据，在检验矿井反风效果的同时，又可以测算出矿井自然风压值，既免去了单独测量矿井自然风压的繁琐工作，又节省了资金消耗，更重要的是掌握了矿井自然风压的变化规律，为矿井通风安全管理提供准确的依据。
（3）为掌握矿井自然风压一年四季的变化情况，最好把反风时间定在不同的季节里进行。
（4）读取数据时，必须在压力稳定后进行，每个数据要读取3次，相邻2次读数的误差不超过5%，再取3次读数的平均值作为最终数据。