[发明专利]一种模拟地下矿山自然风压的方法

摘要

本发明公开了一种模拟地下矿山自然风压的方法，用风平巷模拟管（3）水平放置，用风平巷模拟管（3）的两头分别采用井筒与平巷连接件（4）和竖直放置的进风井模拟管（1）、回风井模拟管（2）连接。在进风井模拟管（1）、回风井模拟管（2）及用风平巷模拟管（3）的外面分别缠绕管道加热线圈（5），管道加热线圈（5）与加热线圈温控器（6）连接，在进风井模拟管（1）上安装自带数显表的风速传感器（7），在进风井模拟管（1）、回风井模拟管（2）及用风平巷模拟管（3）上分别安装自带数显表的温湿度传感器（8）。本发明具有模拟装置结构简单、装配方便、成本低，计算公式简单、可靠且可模拟演示多种自然风压类型，可适用于矿井通风系统设计、科研和教学之中。

主权项

1.一种模拟地下矿山自然风压的方法，采用的模拟装置包括进风井模拟管(1)、回风井模拟管(2)及用风平巷模拟管(3)，其特征在于：用风平巷模拟管(3)水平放置，用风平巷模拟管(3)的两头分别采用井筒与平巷连接件(4)和竖直放置的进风井模拟管(1)、回风井模拟管(2)连接构成矿井通风风路模拟系统；在进风井模拟管(1)、回风井模拟管(2)及用风平巷模拟管(3)的外面分别缠绕用于模拟井下高温环境的管道加热线圈(5)，管道加热线圈(5)与加热线圈温控器(6)连接，在进风井模拟管(1)上安装自带数显表的风速传感器(7)，在进风井模拟管(1)、回风井模拟管(2)及用风平巷模拟管(3)上分别间隔安装自带数显表的温湿度传感器(8)；其模拟方法为：根据稳定后进风井模拟管(1)的温湿度传感器(8)的读数t1、Φ1，回风井模拟管(2)的温湿度传感器(8)的读数t2、Φ2和环境温湿度的检测值t0、Φ0查表得出相应的空气密度ρ1、ρ2和ρ0；1)当进风井模拟管(1)的高度低于回风井模拟管(2)的高度时，采用以下公式计算自然风压He1：He1＝(ρ0×ΔH+ρ1×H1‑ρ2×H2)×g  (1)式中：He1—自然风压，Pa；ρ0—环境空气的平均密度，kg/m3；ΔH—回风井模拟管(2)与进风井模拟管(1)的管高差，m；ρ1—进风井模拟管(1)内空气的平均密度，kg/m3；H1—进风井模拟管(1)高度，m；ρ2—回风井模拟管(2)内空气的平均密度，kg/m3；H2—回风井模拟管(2)高度，m；g—重力加速度，N/kg；2)当回风井模拟管(2)的高度等于进风井模拟管(1)的高度时，采用以下公式计算自然风压He1：He1＝(ρ1×H1‑ρ2×H2)×g  (2)式中：He1—自然风压，Pa；ρ0—环境空气的平均密度，kg/m3；ρ1—进风井模拟管(1)内空气的平均密度，kg/m3；H1—进风井模拟管(1)高度，m；ρ2—回风井模拟管(2)内空气的平均密度，kg/m3；H2—回风井模拟管(2)高度，m；g—重力加速度，N/kg；3)当回风井模拟管(2)的高度低于进风井模拟管(1)的高度时，采用以下公式计算自然风压He1：He1＝(ρ1×H1‑ρ2×H2‑ρ0×ΔH)×g  (3)式中：He1—自然风压，Pa；ρ0—环境空气的平均密度，kg/m3；ΔH—进风井模拟管(1)与回风井模拟管(2)的管高差，m；ρ1—进风井模拟管(1)内空气的平均密度，kg/m3；H1—进风井模拟管(1)高度，m；ρ2—回风井模拟管(2)内空气的平均密度，kg/m3；H2—回风井模拟管(2)高度，m；g—重力加速度，N/kg。