通风阻力

通风工程上，空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力

通风阻力（ventilation resistance）是指在通风工程上，空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力。通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。通风阻力大小与通风压力大小相等，方向相反。因此，只要能计算出通风阻力值，就能确定矿井通风所需要的压力值。

介绍

空气沿井巷中流动时，由于风流的黏滞性、惯性和井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。所以，必须以通风压力(能量)来克服阻力，风流才能流动，通风压力(能量)与阻力是作用力与反作用力的关系，方向相反，数值相等。只要计算出通风阻力值，便知道矿井通风所需要的压力(能量)值。

矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两类，而且摩擦阻力是矿井通风总阻力中的主要部分。

历史沿革

1854年英国阿特肯逊(J.J.Atkinson)阐明了井巷风量与风压降之间的关系，首次提出通风阻力计算公式。1893年法国缪尔格(D.Murgue)在其《矿井通风阻力》一文中发表了不同类型风道的摩擦阻力系数测定结果，推动了阻力计算方法的实际应用。美国矿山局的迈科伊尔罗(G.E.McElroy)和理查尔森(A.S.Richardson)于1927年发表了在金属矿山风道中测得的一系列，摩擦阻力系数值。1932年以后，以斯科钦斯基(А.А.Скочинский)院士为首的苏联学者，在矿山风道和实验模型中，对各类井巷的通风阻力进行了系统的研究和测定。所得资料成为现代矿井通风设计的基础数据。

定律公式

井巷通风阻力等于井巷风阻与风量平方的乘积，即

式中h为井巷通风阻力，单位为Pa；R为井巷风阻，单位为N·；Q为井巷风量，单位为m3/s。

分类

按阻力物状况不同，通风阻力分为风流摩擦阻力、风流局部阻力和风流正面阻力。全矿通风阻力中，摩擦阻力所占比例最大。在个别井巷或地段(如风硐、风桥)，局部阻力或正面阻力往往占主要地位。

降低阻力的方法

降低井巷通风阻力可减少通风电耗和降低采矿成本。

降低摩擦阻力的方法有：(1)扩大主要通风井巷的断面面积，使之符合通风井巷经济断面的要求；(2)将通风井巷断面做成圆形或拱形；(3)尽量缩短风流路线，实行分区通风；(4)保持井巷周壁光滑，支架排列整齐。

降低局部阻力的方法有：(1)避免井巷断面突然扩大和突然缩小；(2)将直角转弯处的内外两侧做成圆弧形；(3)在风流方向急剧改变的地段设置导风板。降低正面阻力的方法有：(1)主要通风井巷内禁止任意停放车辆、堆积坑木和其他器材；(2)将正面阻力物做成流线型。

测定

测定通风阻力是为降低通风阻力、调节风量和改造通风系统提供基础资料。阻力测定的理论依据是风流运动能量方程式。测定方法有精密压差计——皮托管测定法和精密气压计测定法(见矿井通风检查)。

目前最常用最普遍的测定通风阻力的方法是基点法。采用至少两台设备，一台在井口基点处记录大气压的变化，其余的下巷道测试。目前市面上最流行的测试设备有东方测控生产的CZC5通风阻力测试仪。