矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法.pdf

ICS 13.100 D 09 备案号 MT 中 华 人 民 共 和 国 煤 炭 行 业 标 准 MT/T 635202X 代替 MT/T 635-1996 矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法 for the determination of mine roadway ventilation resistance coefficient of friction （报批稿） 202--发布202--实施 国家煤矿安全监察局发布 （征求意见稿） MT/T 635202X I 目 次 前言.......................................................................................................................................................Ⅱ 1 范围.............................................................................................................................................................1 2 规范性引用文件.........................................................................................................................................1 3 术语和定义.................................................................................................................................................1 4 测定仪器.....................................................................................................................................................2 5 测定内容.....................................................................................................................................................3 6 测定结果计算.............................................................................................................................................4 7 测定结果表述.............................................................................................................................................7 附录 A（资料性附录）数据记录表格示例.................................................................................................9 附录 B（标准的附录）压差计测定法风压测定示意图...........................................................................11 附录 C（标准的附录）编写报告格式.......................................................................................................11 MT/T 635202X II 前言 本标准是按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分标准的结构和编写的规则编写。 本标准对MT/T 6351996矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法进行了修订，并代替MT/T 635 1996标准。与MT/T 6351996相比，除编辑性修改外主要技术变化如下 –––––增加了规范性引用文件； –––––增加了术语和定义（见第3章） ； –––––修订了测定仪器参数（见 4.1，1996 版的 2.a） ； –––––增加了测定仪器（见 4.10、4.11） ； –––––增加了气压计基点测定法和气压计同步测定法（见 6.3） ； –––––增加了巷道面积和周长计算（见 7.2） ； –––––修订了巷道参数记录表和大气条件记录表（见附录 A.3、A.5，1996 版的 A.3、A.4） ； –––––增加了风压测定示意图（见附录 B） ； –––––修订了报告编写的封面格式、正文格式和测量结果汇总表（见附录 C，1996 版的附录 B） ； –––––对标准的结构进行了必要的调整。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位煤科集团沈阳研究院有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、四川煤 炭产业集团公司。 本标准主要起草人王刚、王寿全、张卫亮、唐辉、尤文顺、于贵生、伍厚荣、王大强、王伟。 本标准的历次版本为MT/T 6351996。 MT/T 635202X 1 矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法 1范围 本标准规定了矿井巷道通风摩擦阻力系数测定仪器、测定内容、测定结果计算和测定结果表述等。 本标准适用于矿井巷道通风摩擦阻力系数测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 MT/T 380 煤矿用风速表 MT/T 440 矿井通风阻力测定方法 煤矿安全规程（2016年版） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 矿井巷道通风摩擦阻力Mine roadway ventilation frictional resistance 由于风流和井巷壁的摩擦而产生的阻力。 3.2 矿井巷道通风摩擦阻力系数Mine roadway ventilation frictional resistance coefficient 与井巷壁面粗糙程度和空气密度有关的系数。 3.3 压差计测定法 with differential pressure meter 利用压差计和皮托管测定矿井巷道通风阻力的方法。 3.4 气压计基点测定法Base points with air gauge 利用基点气压变化来校正逐点气压测定矿井巷道通风阻力的方法。 3.5 气压计同步测定法Synchronization with air gauge 两台气压计同时测定两测点气压测定矿井巷道通风阻力的方法。 MT/T 635202X 2 4测定仪器 4.1气压计 测量范围83.6 kPa～114 kPa，最小分度值1 Pa。 4.2压差计 测量范围0 Pa～3000 Pa，最小分度值2 Pa。 4.3干湿温度计 测量范围 -25 ℃～50 ℃，最小分度值0.2 ℃。 4.4皮托管 校正系数0.998～1.004。 4.5风速表 表 1风表的测量范围分段 风表类型 测量范围 m/s 起动风速 m/s 备注 低速风表 0.35≤0.2A 类 0.25≤0.1B 类 中速风表 0.510≤0.4A 类 0.510≤0.3B 类 高速风表 0.825≤0.6叶轮式 1.030≤0.8风杯式 4.6秒表 最小分度值1 s。 4.7卷尺 最小分度值1.0 mm。 4.8胶管 内径≥Φ3 mm。 4.9胶管接头 内径≥Φ3 mm，长度为50 mm～80 mm。 4.10断面仪 面积测量范围0.5 m2～50 m2；周长测量范围3 m～30 m。 MT/T 635202X 3 4.11激光测距仪 长度测量范围0.1 m～200 m。 5测定内容 测点的静压、干温度、湿温度、风速，测点间长度、井巷断面面积、周长，两测点之间的压差，地 面大气压等参数。 6测定要求 6.1根据矿井巷道的形状，支护形式，断面大小，选取无分支的大于 100 m 的直线段巷道，两点压差 不小于 10 Pa。 6.2测试段内风流稳定、无杂物，巷道形状、支护、断面等应无变化。 6.3测定方法 6.3.1风压测量 6.3.1.1 压差计测定法 在选定好的巷道两端设1、2两个测点，巷道断面中央正对风流分别设置皮托管。一般在下风侧的测 点外不小于10m处、靠近巷道的一侧设置倾斜压差计一台，应安设平稳，调零或记下初读数，风压测定 示意图见附录B。 胶管要防止折叠和被水、污物等堵塞，待胶管内的空气温度等于巷道内的空气温度后， 或使用抽气泵将胶管内气体抽出，完全置换成井下空气后，将两个胶管连接在倾斜压差计上，待倾斜压 差计液面稳定后读数。若压差计液面稍有波动时，每隔10min读数1次，共测三次，取其平均值，填入 表A.1中。 6.3.1.2 气压计基点测定法 在井口或井底车场调试好两台精密气压计I、II，并记录初始读数。仪器I 留在原地监视空气压力 变化，每隔10 min 记录一次读数，仪器II 按测点顺序分别测出各测点风流的相对基点的静压。并填入 表A.2 中。 6.3.1.3 气压计同步测定法 在测点 I 处，调好两台精密气压计I、II，并记录初始测点风流的静压。然后仪器I 留在原处不动， 仪器II 放置在测点2，在约定时间内两台仪器同时读取测点风流的静压。再把仪器I 移到测点2，同时记 录初始测点风流的静压，仪器I 不动，将仪器II 移到测点3，再在约定时间内两台仪器同时读取测点风 流的静压，如此前进直至巷道测试完毕为止。相应数据填入表A.2中。 6.3.2测点间距测量 用激光测距仪或卷尺测量两测点间的距离，填入表A.3中。 6.3.3风速测量 MT/T 635202X 4 用风速表测量1、2两测点断面的风速，连续测量三次，取其平均值，填入表A.4中。 6.3.4巷道断面积和周长参数测量 按巷道断面形状， 用卷尺测量然后计算得1、 2两测点的断面面积和周长， 或用激光断面仪直接测量， 填入表A.3中。 6.3.5巷道空气物理参数测量 用气压计测量1、 2两测点绝对静压； 用通风干湿温度计测量1、 2两测点空气的干球温度和湿球温度， 填入表A.5中。 7测定结果计算 7.1空气密度计算 空气密度按式（1）计算 t PP w     273.15 3779. 0 103.484 3  （1） 式中 空气密度，单位为千克每立方米（ 3 /kg m） ； P测点的绝对静压，单位为帕（Pa） ； 空气相对湿度，； t测点空气干球温度，单位为摄氏度（C） ； w P测点空气干球温度为tC时，空气的绝对饱和蒸气压力，单位为帕（Pa） 。 7.2巷道面积和周长计算 7.2.1正方形巷道面积和周长计算 正方形巷道面积按式（2）计算 2 aS （2） 式中 S测点巷道断面积，单位为平方米（ 2 m）； a巷道宽，单位为米（m） 。 正方形巷道周长按式（3）计算 aU4（3） 式中 U测点巷道周长，单位为米（m）。 7.2.2长方形巷道面积和周长计算 MT/T 635202X 5 长方形巷道面积按式（4）计算 ahS （4） 式中 h巷道高，单位为米（m） 。 长方形巷道周长按式（5）计算 haU 2（5） 7.2.3梯形巷道面积和周长计算 梯形巷道面积按式（6）计算 haaS 21 （6） 式中 1 a梯形巷道上宽，单位为米（m） ； 2 a梯形巷道下宽，单位为米（m） 。 梯形巷道周长按式（7）计算 caaU2 21 （7） 式中 c梯形巷道斜边长，单位为米（m） 。 7.2.4半圆拱巷道面积和周长计算 半圆拱巷道面积按式（8）计算 ahaS392. 0 0 （8） 式中 0 h巷道墙高，单位为米（m） 。 半圆拱巷道周长按式（9）计算 ahU57. 22 0 （9） 7.2.5三心拱巷道面积和周长计算 三心拱巷道面积（拱高为 a/3 时）按式（10）计算 ahaS26. 0 0 （10） 三心拱巷道周长按式（11）计算 ahU33. 22 0 （11） MT/T 635202X 6 7.3平均风量计算 7.3.1风量计算 风量按式（12）计算 SvQv（12） 式中 v Q测点风量，单位为立方米每秒（ 3 /ms）； v测点巷道断面的平均风速，取三次实际测量风速值，然后求取算术平均值作为该测点的平均 风速，当误差过大时应重新测定，单位为米每秒（sm/）。 7.3.2平均风量计算 平均风量按式（13）计算 2 21vv vcp QQ Q  （13） 式中 vcp Q巷道1、2测点间平均风量，单位为立方米每秒（ 3 /ms）； 1v Q， 2v Q巷道1、2测点的风量，单位为立方米每秒（ 3 /ms）。 7.4动压计算 动压按式（14）计算 2 2 d v H  （14） 式中 d H测点的动压，单位为帕（Pa）。 7.51、2 测点间通风阻力 7.5.1压差计测定法 压差计两测点间压力差按式15计算 HkL（15） 式中 H1、2 测点间压力差，单位为帕（Pa） ； k压差计系数； L压差计读数，单位为帕（Pa） 。 1、2 测点间的通风阻力按式（16）计算 12 rdd HHHH（16） 式中 MT/T 635202X 7 r H1、2 测点间的通风阻力，单位为帕（Pa） ； 1d H、 2d H1、2 测点的动压，单位为帕（Pa） 。 7.5.2气压计基点测定法 1、2 测点间的通风阻力按式（17）计算 12121212 rjjdd HPPPPHHgzgz（17） 式中 1 P、 2 P1、2 测点的绝对静压，单位为帕（Pa） ； 1 j P、 2j P1、2 测点的绝对静压测定时对应基点的绝对静压值，单位为帕（Pa） ； 1 z、 2 z1、2 测点的标高，单位为米（m） 。 7.5.3气压计同步测定法 1、2 测点间的通风阻力按式（18）计算 121212 rdd HPPHHgzgz（18） 7.6巷道通风摩擦阻力系数计算 巷道通风摩擦阻力系数按式19计算 3 2 rcp cpvcp H S LU Q （19） 式中 巷道通风摩擦阻力系数，单位为牛平方秒每四次方米（ 42 mSN ） ； cp S1、2 测点间巷道平均断面积，单位为平方米（ 2 m） ； L1、2 测点间巷道长度，单位为米（m） ； cp U1、2 测点间巷道平均周长，单位为米（m） 。 7.7标准状态下的通风摩擦阻力系数计算 标准状态下的通风摩擦阻力系数按式20计算    cp b 2 . 1 （20） 式中 b 标准状态下，通风摩擦阻力系数，单位为牛平方秒每四次方米（ 42 mSN ） ； cp 1、2 测点间巷道空气平均密度，单位为千克每立方米（ 3 /kg m） 。 7.8测定结果表述 编写矿井巷道通风摩擦阻力系数测定报告。 MT/T 635202X 8 报告内容主要包括测定方法，测定时间、人员组织、使用仪器、选择巷道形状，巷道特征围岩 状况、施工质量，支护形式碹内充填物及状况或支架规格，棚间距等、断面尺寸，测定结果值 等。报告格式见附录C。 MT/T 635202X 9 附录 A （资料性附录） 数据记录表格示例 A A.1 1压差计测压记录表压差计测压记录表 压差计测压记录表见表 A.1。 表表 A A.1 1压差计测压记录表压差计测压记录表 测点序号测定地点 压差计读数 Pa 仪器校正系数 测点间压差 Pa 仪器名称型号备注 测量日期审核人测量人 A A.2 2气压计法测压记录表气压计法测压记录表 气压计法测压记录表见表 A.2。 表表 A A.2 2气压计法测压记录表气压计法测压记录表 测点 序号 始测点末测点 备注 空气压力 Pa标高 m 密度 kg/m 3 风速 m/s 时间 空气压力 Pa标高 m 密度 kg/m 3 风速 m/s 时间 第Ⅰ台第Ⅱ台第Ⅰ台第Ⅱ台 测量日期审核人测量人 A A.3 3巷道参数记录表巷道参数记录表 巷道参数记录表见表 A.3。 表表 A A.3 3巷道参数记录表巷道参数记录表 测点 序号 测点 位置 断面 形状 支护 形式 巷道规格测点 间距 m 备注宽 m 高 m 断面积 m 2 周长 m 测点 标高 m 测量日期审核人测量人 A A.4 4风速记录表风速记录表 风速记录表见表 A.4。 表表 A A.4 4风速记录表风速记录表 测点序号 表速 m/s 实际风速 m/s 仪器名 称型号 备注 第一次第二次第三次平均 测量日期审核人测量人 MT/T 635202X 10 A A.5 5空气物理参数记录表空气物理参数记录表 空气条件记录表见表 A.5。 表表 A A.5 5大气条件记录表大气条件记录表 测点序号空气压力 Pa干温度℃湿温度℃相对湿度 仪器名 称编号 备注 测量日期审核人测量人 MT/T 635202X 11 附录 B （资料性附录） 压差计测定法风压测定示意图 B.1风压测定示意图风压测定示意图 风压测定示意图见图 B.1。 12 3 3 4 5 6 1、巷道； 2、巷壁； 3、皮托管； 4、胶管； 5、倾斜压差计； 6、风流。 说明 1-巷道；4-胶管； 2-巷壁；5-倾斜压差计； 3-皮托管；6-风流。 图B.1风压测定示意图 MT/T 635202X 12 附录 C （资料性附录） 编写报告格式 C.1封面格式 矿井巷道通风摩擦阻力系数测定报告矿井巷道通风摩擦阻力系数测定报告 测定单位 测定负责人 测定时间 年月日至 年月日 提出报告日期年月日 MT/T 635202X 13 C.2正文格式 前言 简要说明测定的目的和选用几种形状巷道及支护形式及测量计算的结果等。 一、报告提出日期、编制人、工作人员、负责人。 二、测定时间 年月日至 年月日 三、人员组织 测定的人员组织、负责人及人员分工情况。 四、测定仪器 测定时使用的仪器，仪器的测量范围，最小分度值或精度仪器型号及编号、检定日期等。 五、测定地点选择 巷道形状、巷道特征、围岩情况、施工质量、支护形式、碹内充填物及状况或支架规格，棚间距断 面尺寸、裸巷或锚喷的情况等。 六、测定结果计算 计算公式、计算结果、测定结果汇总表。 七、需要说明的问题和分析 MT/T 635202X 14 C.3测量结果汇总表 矿井巷道通风摩擦阻力系数测定汇总表见表 C.3。 表 C.3测量结果汇总表 序号 始节 点 末节 点 巷道 名称 断面 面积 2 m 断面 周长 m 巷道 长度 m 始点 风速 /m s 末点 风速 /m s 始点 密度 3 /kg m 末点密度 3 /kg m 平均风 量 3 /ms 阻力 Pa 阻力系数 24 s /Nm 标准状况下 阻力系数 24 s /Nm 断面 形状 支护 形式 备注 测定负责人测定人审核人