第02章矿井通风网络

第二章矿井通风网络

矿井通风网络，是由表示通风系统内各风流路线及其分合关系的网状线路图与其賦权通风参数组成的。将通风系统抽象为通风网络、进行通风系统分析，是研究通风系统的重要手段和方法。正确地绘制通风网络图是进行矿井通风网络分析的前提，掌握通风网络内风流变化的规律和通风网络解算的数学模型是进行通风网络分析的基础。

第一节 矿井通风网络图

一、概述

矿井通风系统往往是复杂的立体结构，其井巷繁多,且纵横交错、上下重迭。随着生产的发展，采掘地点随之移动和握迁，矿井通风系统也需经常变化和调整。为加强通风管理和便于分析通风系统的状况，人们通常使用通风图对通风系统进行描述。

常用的矿井通风图有三种：

(1) 通风系统图。即在矿井井巷实际布置图上标明用风地点、 风流

方向、风量、通风设施和火区位置等，以反映矿井实际通风状况的开拓开采工程平面图。它是矿井必备图纸之一，要求按比例绘制、遵守投影关系、随釆握变化定期填图和修改。它能如实反映各风流的平面位置与分合关系，亦称通风系统平面图。开釆多煤展的矿井，必须备有全矿和分层通风系统图。

(2)

通风系统立体示意图.即反映通风系统内各风流空间相对位置

和分合关系的一种示意图，不要求严格按比例绘制。图形不唯一，但要立体感强，风流空间关系直观。

(3) 通风网络图。即反映各风流分合关系的网络状示意图，它不同

于通风系统图与立体示意图，属于图论中图的范畴，而不是工程图，不要求按比例，不遵守投影关系，它不反映各风流的平面和空间位置，也不反映风路的实际形状，不同于几何图。

通风网络图的形状不是唯一的。为了能更淸晰地反映各风流间的联接关系(拓扑关系），把通风系统的结构表达得更简竿明了， 通风网络图的节点可以移位，边可以伸缩、曲直、翻转，图可以变形。在我国，习惯地将通风网络图画成椭圆形(或称蛋形)。但将通风网络图绘成矩形用计算机绘制更方便，这种画法在不少国家使用更普遍。

通风网络图是通风系统的一种表达图。它是一种有向图、连通图、非完全图、非平而图。

二、通风网络图的绘制与简化 1.绘制

矿并通风网络图是根据矿井通风系统图或通风立体图抽象而成的。通风网络图的绘制未规范化。其绘制步骤如下：

(1)节点编号。即将风流分合点加以编号。编号顺序通常是沿风流方向从小到大，也可按系统按翼分开编号。节点编号不能重复。所有与地面大气的连通点应统编为一个节点(即大气节点）。有的风网电算程序对节点编号有一定要求,应用这些程序时应予满足。

(2)分支连线。即将有风流连通的节点用单线条连接D先连主干风路，

后连支流。为便于区分，正常风路角实线表示，漘风风路用虚线表示，大气节点间用点画线表示对已封闭的采空区、旧巷不必再画出，但未熄灭的的火区、高温点仍应划出，风门等漏风通路亦应画出。

(3)图形整理。通风网络图形状不唯一,可根据习憤与方便画成椭圆形、圆形形或框形。

绘制复杂通凤系统的两络图，需先画草图和框架，再经过整理变形，才能完成。整形的目的,一是把图形画得好看，更主要的是设法把通风系统的各独立单元和结构特点突出来，便于应用。为此，沿风网纵向把进风、用风、回风部分分开。通常,把进风系统布置在图的下部，将回风系统布置在图的上部，把用风区作为图的中心。沿风网图框向，把各风机系统、各翼、各采区尽可能画在对称位置上，将各用凤点布置成一横排。要将风流的联接关系（并联、角联、 串联）淸楚地表达出来。利用点可位移，边可变形、翻转的特点，尽量避免或减少交叉分支的出现，使其成为一个含交叉分支最少的非平面图（或平面图）。利用拓扑变换，即保持连接关系不变的图形变换，把网络图画成最简明淸晰的形状。

(4)标注。除标出各分支的风向、风量外，还应将进出风并、用风地点、通风防火设流以及火区位置等加以杼注，并以图例说明。

2.简化

按通风系统全郁风流分合绘出的通凤网络图，往往过于复杂，框据问題的淸要，一般应进行适当地简化。

1) 简化原则

淸化后通风网路图的结构，必须正确地反映出原通风系统的基本结构

特点；因简化淸导致的误差，应在通风工程允许误差范围内；用淸化网路图求解得到的数框，对需解决的实际问題，应有实用价值、简化多在进风区、回风区和非重点研究的部位。

2) 简化的内容

(1) 得并联成串联的分支，用一条等值风阻分支代替。其等值风阻按并

联或串联公式求算。

(2) 将局郁风网以一条等效分支代替，其风阻以R=h/Q2求算。在有些

淸况下，某个采区或某个子系统也可用等效分支代替。如研究全矿通风时，每个采区通风系统，可视为一条分支；当研究多风机系统中某系统内通风问題时，其他的子系统也可用一等效分支代替。

所谓等效是对外部而言，故应用等效分支的简化方法，只能用于计算等效分支以外各部分的通风参数，细究等效分支内部的通风参数是无意义的。因此，有些情况下，不宜采用。如包含需调风分支、直接用风分支、有能源存在的分支等。

(3) 相近的风流分合点，其间风阻很小时，可節化为一点。其风 阻加

在邻近的大风阻分支上。

(4) 风压较小的局部风，可并为一点。如井底车场等a (5) 同标髙的各进风井口与出风并口可视为一个节点。

(6) 当进回风井口间自然风压不能忽略时，可把自然风压作为一个通风

动力计入，仍把进风、回风并口视为一个节点;也可采用虚拟风道的方法，即在进风、回风井口增设一条风阻为零的分支， 把自然风压置于该风道中。