第二节 矿井总风量的计算和分配
按《规程》要求，设计矿进的风量，应由省煤局确定，且必须釜底抽薪照矿井整个服务年限内各个时期的通风要求，分水平进行计算，以保证合理通风。
第十一章 矿井空气的降温与加热
随着开采浓度的不断增大，机械化程度日益提高，井下热害愈来愈严重，必须采取空气的降温措施。
北方冬季寒冷矿区，必须采取加热措施，防止井筒结冰而造成提井、运输事故。
第一节 人体热与环境热的关系
一、人体的热平衡
热平衡关系用下式表示方程
QM?QW?QC?QR?QE?QsQM——人体产热量
——肌内作功而消耗的热量
QWQc——人体与周围环境的换热量（对流换热）人体吸热+放热
QRQEQs——人体与周围环境的辐射换热量
——人体皮肤、出汗、蒸发所散发的热量。
——蓄存于人体内的热量。
二、微小气候对人体热调节的影响。
1．温度：气温对人体热调节起着主要作用
2．湿度：湿度大、汗液蒸发困难、人体散热困难，容易导致人体热平衡破坏。
3．风速：空气温度低于人体，风速大，散热量愈多，空气温度高于人体时，人体获得对流热。
4．辐射：影响人体辐射散热的是人体周围物体的表面温度，当周围物体，表面温度高于人体时，人体就得到辐射热。 三、微气候对人体散热的影响 散热方式 对流散热↑ 辐射散热↑ 汗分蒸发散热↑
25
主要影响因素 空气温度↓ 风速↑ 人体周围物体表面温度↓ 空气相对温度↓ 风速↑ 各种散热方式占人体总散热量的百分比 辐射 44% 对流 31% 蒸发 21% 热环境与事故率
热环境中，中枢神经系统受到抑制，使注意力分散、降低动作的准确性及协调性，容易发生事故。
衡量环境气候的指标：干球温度、等效温度、卡它度
干球温度——不能真实反应气候对人的适宜程度，环境中的舒适感是根据工人在空气温度、湿度、风速三种数据不相同，各种环境中的舒适感觉进行统计和比较，并以湿度已饱和风速为零，舒适感觉相同的环境空气温度作为指标用来评价温度、湿度和风速不相同的各种环境，对人的舒适感觉，这种指标叫做等效温度。它能反映空气温度、湿度和风速三种因素对人舒适感觉的综合作用。
卡它度——表示具有与人的体温接近的卡它温度计向外界散热的速度。 干卡它度近似地取决于气温t和风速v。
温卡它度可以反映温度、湿度、风速三者的综合影响。
Fkl?t静止空气中
用湿纱布包裹液球。
v?0，kd?0.27(36.5?t)
卡它度相当于成年男人身体的散热速率。
第二节 影响井下气温的因素
影响井下气温变化的主要因素有： 1．矿井进风温度
2．井下风流的压缩和膨胀 3．机电设备散热。 4．氧化放热
5．人体散热、散湿 6．地下热水散热。
7．围岩与井下空气的热交换。 适应于不同作业的卡它度 作业静止程度 坐着工作 中等劳动 重劳动 舒适的干卡它度 6 8 10 舒适的温卡它度 18 25 30 （二）风流位能变化的影响
风流下行增焓（放热）风流绝热压缩引起风流温度的变化
26
(k?1)9.8(z1?z2)T2?T2?kR
k?1.4 R?287
当
z1?z2?100，
T1?T2?100，
(1.4?1)?9.8?100T1?T2??0.98(k)1.4287
风流上行减焓（吸热）
位能转化成热量使空气的比焓i增大，可用下式计算
2.34?i?9.8(z1?z2)(j/kg)?H(kcal/kg)1000
M(kg/s)当风流的质量流量为
2.34MHQ?M?oi?9.8M(z1?z2)(kJ/s)?(kcal/kg)1000
例如：已知某井筒垂深为650m，试求风流下行时位能变化引起的压缩增焓，井筒入风量
M?60kg/s，求位能转化成的总热量。
解：压缩增焓为位
能
?i?9.8?650?6.37kj/kg转
化
成
的
总
热
量
为
9?Mh.Q??10?8?0?309kj8s
.218三、围岩与风流间的热交换 1．地温在垂深方向的分布规律
（1）变温带，在离地表20～40m范围内，岩温受地表气温变化的影响，称为变温带，变温带中的岩温随季节变化。
（2）恒温带，恒温带岩温常年不变（表10-1）
27
（3）增温带，岩温随深度增加而增加，地温每增1℃增加的垂深m/℃称。
（4）地温率
z?zcgr?tr?tc
tczc、——恒温带的温度（℃）及深度（m）
gr——地温率m/℃
z例 已加 某矿井恒温带深度c地温率
?35mt，恒温度c?18℃。
gr?32.5m/℃。试求矿井垂深650m处的初始岩温r
t解 由
z?zcgr?tr?tc
z?zc650?35tr?tc??18??36.9gr32.5℃
2．围岩传递给风流的热量已知巷道壁温
Qh
tB和平均气温t，用牛顿公式求算
Qh
Qh??uL(tB?tf)?tB
w （10-12）
2(W/m?k)
——对流换热系数
u?L——巷道周界及长度m
——巷壁平均温度
——平均气温℃
t例：水平巷道100m，周长12.2m，原始岩温35℃，空气温度25°，总传热系数
??0.52w/m?c，求巷道围岩的散热量。
28
2