矿井外部漏风测定的误差分析与实践

闫 晓（贵州织金永兴煤业有限公司，贵州 织金 552100）

矿井外部漏风测定的误差分析与实践

闫 晓
（贵州织金永兴煤业有限公司，贵州 织金 552100）

运用误差分析理论，分析了各个技术环节在测定过程中产生误差的主要原因，制定了减少或消除误差的方案。通过实际测定，验证了方案的可行性。总结了外部漏风测定的步骤、技术规范和要求，提高了外部漏风测定的准确性。

矿井外部漏风；误差分析理论；方案；技术规范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.071

1　外部漏风测定误差产生的原因及解决方案

矿井外部漏风测定是矿井通风能力评价的一项重要指标，往往误差较大，不能准确提出通风系统通风系统管理依据。误差简单来说就是测量和实验所得数据与被测量的真值的差异，按照性质分为系统误差和偶然误差。误差产生的来源主要有仪器误差、理论（方法）误差、操作误差、偶然误差等几个等方面。

1.1方法误差

是由测量过程中所使用的方法本身所造成的。主要表现在以下几个方面：

（1）倾斜微压计使用了不符合要求的工作液，在计算过程中没有加以校正。改用纯水（蒸馏水）作为工作液，通过查表查出纯水密度，再根据公式4进行效正。

（2）没有按要求测量测定风井底、风峒的大气压力和空气的干、湿温度，忽略了空气密度的影响。按照要求精确测量风井底、风峒的大气压力和空气的干、湿温度。

（3）测量通风机扩散器断面的速压由人工手持皮托管测量改为多点联合测定法。每三个点为一组进行测量，确保了皮托管置于每个测点的中心，并垂直与测风断面，消除由于人为因素而造成的测量误差，皮托管的安装、连接如图1所示。

（4）在计算矿井外部漏风量和外部漏风率时，没有将实测的风量转化为标准状态的风量，造成误差。将实测风量转化为标准状态的风量后，再进行计算。

（5）在测量过程中，井上下不能实现同步测量，造成误差。建立联系机制，确保测量的同步性。

1.2操作误差

由于现场测定分析人员掌握规程与操作仪器、仪表正确控制条件稍有出入而引起的误差。如倾斜微压计在测定过程中出现不水平，仪器、仪表在读数时偏高或偏低等。对参加测定的人员进行培训，明确测定工作中各自的任务，熟练掌握所用的仪器、仪表的使用要领和操作方法。

1.3仪器误差

仪器本身精度不够或未经校正所引起的。如空盒气压计刻度不够精确，估读数值过大，使用了未经效正的仪器、仪表所造成的误差。在测定过程中，使用经过校正的仪器、仪表，确保测量精度。

1.4偶然误差

是由某些偶然因素：测定时环境的温度、湿度气压的微小波动、震动所引起的。其影响有时大、有时小。因而偶然误差难以觉察，也难控制。随着测定次数的增加，偶然误差的算数平均值将逐渐接近于零。一般在测定中，做2～3次平行测定，可达到不超过规定误差的目的。

1.5计算误差

在数据汇总计算过程中，对测定数据未按规定进行校正、选取了精度较低的计算公式都会造成计算累计误差增大，影响测量精度。如大气压力未进行校正，空气密度、测试结果按国际单位制进行换算时选取了精度较低的公式。在计算过程中对测量数据按照要求进行校正，并选取精度较高的公式进行计算，将由计算而造成的累计误差降至最小。选取的数据处理公式如下：

1.5.1巷道断面的计算

半圆拱巷道：S=B×H-0.1073B2

三心拱巷道：S=B×H-0.073B2

不规则巷道：S=0.851B×H

1.5.2空气密度的计算

1.5.3测风速压的计算

（1）倾斜微压计所测压力的计算：P1=n×k

（2）倾斜微压计使用的工作液的密度与仪器铭牌上所标明的酒精密度不相符时，应根据下式进行换算：P= P1×r1/r

（3）测量结果按国际单位制进行换算：P法=Pgρ（1-ρ’/ρ） ×10-3

（4）通风机风量的计算：qv=S×〔（2×∑Pdi）/（n×ρ）〕1/2

（5）标准密度下的风量计算：Qi=Q×（1.2/ρ）

（6）矿井外部漏风量的计算：Q外漏=∑Q通i-∑Q井i

（7）矿井外部漏率的计算：L=Q外漏/∑Q通i×100%

2　外部漏风测定的方法、步骤

（1）外部 漏风测定所用的主要仪器、仪表，如风表、通风干湿表、倾斜式微压计、空盒气压表、秒表、钢卷尺、皮托管，所有仪器必须完好并经过鉴定合格，在有效期内方可使用。

（2）成立外部漏风测定领导小组4个。第一组井下测风组：负责井下回风道风速、断面、大气压力和干、湿温度的测定。第二组：地面测风组：负责通风机扩散器的速压、地面大气压力和干、湿温度的测定。第三组负责记录通风机的电压、电流、通风机静压等运行参数的记录，并检查每台通风机运行期间通风机运行期间，地面附属设施的漏风情况，如防爆盖、反风门、水平门、立闸门等，并对每道设施的完好及漏风情况做详细记录。第四组：机电组：负责外部漏风测定期间倒换风机时的通风安全。

（3）各测定小组各就各位后，要立即向总指挥汇报，总指挥在接到各小组到位的电话后，向各小组下达开始测试的命令，各小组在接到总指挥的测试命令后，开始测定各自分工负责的各项参数。各小组在测量结束后，要立即向总指挥汇报。总指挥在接到各小组全部测完的电话后，方可下达停止测试的命令，进行下一台通风机的测试。

（4）数据处理：将原始数据按仪器、仪表的校正系数一一校正，并按照所列公式进行整理、计算。

3　结论

利用误差分析理论，通过制定详细的测定方案，选取计算精度较高的公式，能够将系统误差、偶然误差和计算误差造成的影响减到最小，取得科学的测定结果。在测定过程中，要对通风机的附属设施进行全面而细致的检查，查找主要漏风通道，而这一过程往往容易被忽视。

闫晓（1976-），男，主要从事专业技术工作。