通風阻力（ventilation resistance）是指在通風工程上，空氣沿井巷流動時，井巷對風流所呈現的阻力。通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力。通風阻力大小與通風壓力大小相等，方向相反。因此，只要能計算出通風阻力值，就能確定礦井通風所需要的壓力值。
基本介紹
- 中文名：通風阻力
- 外文名：ventilation resistance
- 學科：礦井通風工程
- 計算公式：h=RQ2
- 組成部分：風流的摩擦阻力、局部阻力
- 提出時間：1854年
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介紹
空氣沿井巷中流動時，由於風流的黏滯性、慣性和井巷壁面等對井巷的阻滯、擾動作用而形成通風阻力，它是造成風流能量損失的原因。所以，必須以通風壓力(能量)來克服阻力，風流才能流動，通風壓力(能量)與阻力是作用力與反作用力的關係，方向相反，數值相等。只要計算出通風阻力值，便知道礦井通風所需要的壓力(能量)值。
礦井通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力兩類，而且摩擦阻力是礦井通風總阻力中的主要部分。
歷史沿革
1854年英國阿特肯遜(J.J.Atkinson)闡明了井巷風量與風壓降之間的關係，首次提出通風阻力計算公式。1893年法國繆爾格(D.Murgue)在其《礦井通風阻力》一文中發表了不同類型風道的摩擦阻力係數測定結果，推動了阻力計算方法的實際套用。美國礦山局的邁科伊爾羅(G.E.McElroy)和理查爾森(A.S.Richardson)於1927年發表了在金屬礦山風道中測得的一系列，摩擦阻力係數值。1932年以後，以斯科欽斯基(А.А.Скочинский)院士為首的蘇聯學者，在礦山風道和實驗模型中，對各類井巷的通風阻力進行了系統的研究和測定。所得資料成為現代礦井通風設計的基礎數據。
定律公式
井巷通風阻力等於井巷風阻與風量平方的乘積，即
式中h為井巷通風阻力，單位為Pa；R為井巷風阻，單位為N·
；Q為井巷風量，單位為m3/s。
分類
按阻力物狀況不同，通風阻力分為風流摩擦阻力、風流局部阻力和風流正面阻力。全礦通風阻力中，摩擦阻力所占比例最大。在個別井巷或地段(如風硐、風橋)，局部阻力或正面阻力往往占主要地位。
降低阻力的方法
降低井巷通風阻力可減少通風電耗和降低採礦成本。
降低摩擦阻力的方法有：(1)擴大主要通風井巷的斷面面積，使之符合通風井巷經濟斷面的要求；(2)將通風井巷斷面做成圓形或拱形；(3)儘量縮短風流路線，實行分區通風；(4)保持井巷周壁光滑，支架排列整齊。
降低局部阻力的方法有：(1)避免井巷斷面突然擴大和突然縮小；(2)將直角轉彎處的內外兩側做成圓弧形；(3)在風流方向急劇改變的地段設定導風板。降低正面阻力的方法有：(1)主要通風井巷內禁止任意停放車輛、堆積坑木和其他器材；(2)將正面阻力物做成流線型。
測定
測定通風阻力是為降低通風阻力、調節風量和改造通風系統提供基礎資料。阻力測定的理論依據是風流運動能量方程式。測定方法有精密壓差計——皮托管測定法和精密氣壓計測定法(見礦井通風檢查)。
目前最常用最普遍的測定通風阻力的方法是基點法。採用至少兩台設備，一台在井口基點處記錄大氣壓的變化，其餘的下巷道測試。目前市面上最流行的測試設備有東方測控生產的CZC5通風阻力測試儀。
