2. 矿井通风线路识读基础

矿井通风线路图是通风系统分析与需风量核算的“底图”。识读一张通风系统图,核心不是记住图形符号本身,而是通过图例、节点、分支、井筒标识和通风构筑物符号,把图上的线条还原成真实的空气流动路径:新风从哪里进入、经过哪些工作面、污风从哪里排出、哪些分支被风门隔断、哪些节点是风流分合的关键位置。只有把图读“活”,后续的分支风量分配、阻力计算和需风量校核才有可靠依据。

一、图例:先读符号约定,再读线路

通风系统图通常在图幅一角给出图例(符号表),它是识图的“字典”。常见图例包括:进风井筒、回风井筒、主要通风机(机站)、风门、风窗、风桥、密闭、局部通风机、风流方向箭头、测风站等。识读时应先确认图例中每个符号的含义与画法约定,尤其注意三点:一是风流方向箭头的指向约定,通常箭头指向即风流去向;二是进风与回风的颜色或线型区分,常见做法是进风用暖色或实线、回风用冷色或虚线,但不同图纸可能相反,必须以图例为准;三是井筒符号的标注方式,如井口标高、井深、服务水平等。图例不统一时,切忌凭经验“想当然”判读,否则会把进风井误判为回风井,导致整个通风网络方向颠倒。

二、节点与分支:把线路抽象成网络

通风线路图在拓扑上是一个有向网络:节点是风流的分合点、井筒与巷道的连接点、通风构筑物所在位置或主要用风地点;分支是两节点之间具有确定风阻和风量的巷道或井筒。识读时可按“先定节点、再连分支、后标方向”的顺序进行:先在图上圈出所有分风点、汇风点和主要井筒连接点并编号(如节点 1、2、3……),再把相邻节点之间的巷道视为一条分支,最后沿风流方向给分支标注箭头。这样,一张看似杂乱的平面图就被抽象成“节点—分支”网络,便于后续用风量平衡方程和阻力平衡关系进行分析。

需要强调的是,节点划分的粗细要与核算目的匹配。若只做全矿总需风量估算,可把整个采区简化为一个用风节点;若要做分支风量分配或阻力测定,则必须把主要分风点、风门、风窗所在位置单独设为节点。分支的风量满足节点风量平衡:流入某节点的风量之和等于流出该节点的风量之和,这是后续核算的基本约束。

三、进风井与回风井的标识

进风井与回风井是通风线路的“起点”和“终点”。图上通常用不同符号或标注区分:进风井多标注为“进风井”并配以向下或向内的风流箭头,回风井标注为“回风井”并配以向上或向外的箭头;有的图纸还在井口附近标注主要通风机位置和风机工作方式(抽出式或压入式)。识读时要结合全矿通风方式判断:抽出式通风时,回风井井口安设主要通风机,井下风流由进风井进入、经用风地点后由回风井抽出;压入式则相反。若图上有多个进风井和回风井,还应看清各井筒服务的水平与采区,避免把不同水平的井筒混连成一条线路。

通风线路识读示意(节点—分支网络) 进风井 箭头向下 1 进风大巷 2 风门 可隔断 3 采区用风 4 回风巷 5 回风井 箭头向上 主要通风机 机站(抽出式) 作用于回风井 风窗 调节风量 密闭 阻断漏风 图例: 进风风流 回风风流 节点(分合点) 风门 风窗 识读顺序:确认图例 → 圈定节点并编号 → 连接分支并标方向 → 核对进回风井与构筑物位置

四、通风构筑物在图上的表示方法

通风构筑物是控制风流分配的关键设施,图上必须能准确识别其位置与作用。风门通常画成与巷道垂直的短粗线或带“门”字标注的矩形,表示可开闭的隔断,正常关闭时阻断风流、行人或通车时开启;识图时要判断它位于哪条分支上,从而知道该分支是否被隔断或需要按漏风考虑。风窗(调节风窗)多画成带开口的矩形或标注“窗”字,用于在分支上增加局部阻力以调节风量,识图时应记录其所在分支及调节方向。风桥表示两条巷道立体交叉且风流互不混合,图上常以交叉处断开或加“桥”标注表示。密闭用于封堵采空区或废弃巷道,画成实心隔断符号,表示该处不允许风流通过。局部通风机则标注在掘进巷道附近,配以风筒线条和箭头,表示独立的局部通风线路。

识读构筑物时,建议同步做一件实事:在图上用不同颜色标出“被风门/密闭隔断的分支”和“设风窗调节的分支”,并注明其服务对象。这样在后续核算需风量时,就能快速判断哪些分支属于有效用风分支、哪些属于漏风或需单独调节的分支,避免把被隔断巷道误计入用风地点。

五、识读实操:从图到网络清单

以一张常见的抽出式矿井通风系统图为例,可按以下过程完成识读并形成可核算的网络清单:第一步,读图例,确认进风、回风、风门、风窗、机站的符号约定;第二步,沿进风井向下追踪风流,遇到第一个分风点即设为节点 1,依次给分风点、汇风点、主要用风地点和构筑物位置编号;第三步,把相邻节点间的巷道登记为分支,记录分支名称、起止节点、风流方向、是否设风门或风窗;第四步,核对回风井与主要通风机位置,确认全矿通风方式;第五步,检查每个节点风量是否平衡,即流入等于流出,对不平衡处回头核对是否有漏画的分支或误判的构筑物。

例如某矿简化识读结果可整理为:进风井→节点1→进风大巷→节点2→(经风门)→节点3→采区用风→节点4→回风巷→节点5→回风井→主要通风机。其中节点2至节点3分支设风门,正常生产时按开启或按漏风处理需在清单中注明;采区用风分支即为需风量核算的对象。需要说明的是,上述节点编号与分支名称为教学示例,实际图纸应以本矿图例和实测标注为准。

识读小技巧:先沿“进风井—用风地点—回风井”走通一条主线路,再补充分支和构筑物,比逐条线漫无目的地看更快建立整体方向感;对拿不准的符号,一律回查图例,不凭印象判断。

把图读成“节点—分支—方向—构筑物”四要素齐全的网络清单,通风线路识读就完成了从图形到核算模型的转换,后续的分支风量分配、阻力计算与需风量校核都可以直接在这份清单上展开。