中国矿业大学矿井通风与安全课后题答案

矿井通风与安全课后习题解答

1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别？

地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分浓度改变1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些？

主要原因：煤、岩、坑木等缓慢氧化耗氧，煤层自燃，人员呼吸，爆破

1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?《规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？

有害气体：CH4、CO2、CO、NO2、SO2、H2S、NH3、H2、N2

体积浓度：CH4 ≤ 0.5% CO2 ≤ 0.5% CO ≤ 0.0024% NO2 ≤ 0.00025% SO2 ≤ 0.0005% H2S ≤ 0.00066%

NH3 ≤ 0.004%

1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。

CO是无色、无臭、无味的有毒有害气体，比重为0.967，比空气轻，不易溶于水，当浓度在13~75%时可发生爆炸

CO比O2与血色素亲和力大250~300倍，它能够驱逐人体血液中的氧气使血液缺氧致命

井下爆炸工作、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO

1-5 什么是矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。

矿井气候指井内的温度、湿度、风速等条件

在金进风路线上：冬季，冷空气进入井下，冷气温与地温进行热交换，风流吸热，地温散热，因地温随深度增加且风流下行受压缩，故沿线气温逐渐升高；夏季，与冬季情况相反，沿线气温逐渐降低

在采掘工作面内：由于物质氧化程度大，机电设备多，人员多以及爆破工作等，致使产生较大热量，对风流起着加热的作用，气温逐渐上升，而且常年变化不大

1-6 简述风速对矿内气候的影响。

矿井温度越高，所需风量就越多，风速也越大；风速越大，蒸发水分越快，井内湿度也越大，矿井温度、湿度、风速间有着直接的联系

1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。

绝对湿度—单位容积或质量的湿空气中所含水蒸气质量的绝对值（g/m或g/k）

绝对饱和湿度—单位容积或质量湿空气所含饱和水蒸气质量的绝对值（g/m或g/kg）

相对湿度—在同温同压下空气中的绝对湿度和绝对饱和湿度的百分比，即

矿井进风路线上冬干下湿；在采掘工作面和回风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度亦几乎不变，而且其相对湿度都接近100%。

2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。

绝对静压：单位容积风流的压能

绝对静压：它是指管道内测点的绝对静压与管道外和测点同标高的大气压力之和，静压是油空气分之热运动产生的，反映了分子运动的剧烈程，单位Pa

2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。

能量变化方程中任一断面上单位体积风流对某基准面的位能，是指风流受地球引力作用对该基准面产生的重力位能，习惯叫做位压

物理意义：某一端面到基准面的空气柱的重量单位：Pa

2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压，而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压？

绝对压力：单位容积风流的压能

相对压力：管道内测点的绝对静压与管道外和测点同标高的大气压力之差

正压通风时，风流在风压测任一点的相对静压是正值，ht=hs+hv，故ht>hs

负压通风时，风流在抽风测任一点的相对静压是负值，ht=hs-hv，故ht

2-4 试述能量方程中各项的物理意义。

2-5 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中，风流的状态变化过程是怎样反映的？单位质量能量方程表示单位质量的流体在通过1,2两端面的过程中，因克服阻力而消耗的机械功，故通过机械功的变化反应风流状态变化过程

单位体积流体能量方程是风流在起末两断面的压能差，位能差和动能差之和，即风流在起末两断面上的总能量之差，可通过总能量的变化来反映风流状态变化。

3-1 解释层流、紊流的概念，并介绍判别流体的流动状态的方法。

层流是指流体各层的质点互不混合，质点流动的轨迹为直线或有规则的平滑曲线，并与管道轴线方向基本平行

紊流是指流体的质点强烈相互混合，质点的流动轨迹极不规则，除了沿流动总方向发生位移外，还有垂直于流动方向的位移，且在流体内部存在着时而产生，时而消失的涡旋

判别方法：对于圆形巷道，雷诺数Re=Vd/v

对于非圆形巷道，风流雷诺数Re=4VS/vU

当Re≤ 2300时，层流；当Re>100000时，紊流

3-2 通风阻力和风压损失在概念上是否相同？它们之间有什么关系?

不相同；通风阻力的大小等于风压损失量；

通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类，它们与风流的流动状态有关；

风压损失指风流的静压、动压、位压损失之和

3-3 通风阻力有几种形式？产生阻力的物理原因是什么?

两种形式：①摩擦阻力是风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦因而产生阻力；②局部阻力是风流再井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地点产生一种附加的阻力

3-4 通风阻力与井巷风阻有什么不同？

通风阻力是风流在巷道中流动所产生的局部阻力和摩擦阻力，而井巷风阻是反映井巷特征的物理量，它只受l、u、s和a的影响，二者的关系为：

3-6 降低通风阻力有什么意义?降低摩擦阻力和局部阻力可以采用的措施有哪些？

降低矿井通风阻力，对管理自然发火和瓦斯，减少通风电费方面都有重要意义

降低摩擦阻力的措施：

降低局部阻力损失的措施：在巷道内尽可能避免巷道断面的突然扩大或突然缩小，尽可能避免转90度的弯，在拐弯处的内侧或外侧要做成斜面或圆弧形，拐弯的弯曲半径尽可能加大，还可以设置导风板等。

4-1 自然风压是怎样产生的？进、排风井井口标高相同的井巷系统内是否会产生自然风压？

由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换，致使井下各段空气密度不断发生变化，造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡，因而产生能量差，推动风流沿井巷流动，形成自然风压会产生自然风压，因为进排风井内密度不同致使两端空气柱重量不同

4-2 影响自然风压大小和方向的主要因素是什么？能否用人为的方法产生或增加自然风

压？

主要因素：矿井进风和出风两侧空气柱的高度和平均密度

可以，如把回风井井口安置在高处，把进风井井口或平峒口安置在低处；在回风井口修建风塔；多掘和高地表相同的回风井；在回风井和风塔内安装暖气管道等

4-3 什么叫通风机的工况点？通风机工况点就是通风机实际工作点

4-4 试述通风机串联或并联工作的目的及适用条件。

通风机串联的目的是增加风压，保持风量不变；适用于风网阻力较大的情况；

通风机并联的目的是保持风压不变，提高风量；适用于风网阻力较小的情况

4-5 描述主要通风机特性主要参数有哪些？物理意义是什么？

风压：是风流在起点终点间的能量差，是矿井通风的动力

风量：是单位的时间内通过某断面上的风的容积

功率：输入功率（单位时间内输给通风机的电能）

输出功率（单位时间内通风机把电能转化为风流压能的大小）

效率：通风机输出功率与输入功率之比，反映了通风机的实际工作质量

4-6 轴流式通风机和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点？在启动时应注意什么问题？

离心式通风机风压随着风量的增加而增加，而下降较慢，使功率随风量的增加而增加，即矿用离心式通风机的个体功率特性曲线是逐渐上升的，在启动通风机时，为避免启动电流过大而烧毁电机，离心式通风机应关闭闸门在风量最小时启动，启动后再打开闸门；

轴流式通风机风压特性曲线和功率特性曲线都是先减小后增大，最后又减小，在特性曲线的实用阶段，风压随风量的增加而较大地下降，使功率随着风量的增加而减少，即轴流式通风机的个体功率特性曲线的实用段是逐渐下降的，在启动通风机时，应打开闸门在风量最大时启动

4-7 主要通风机附属装置各有什么作用？设计和施工时应符合哪些要求？

反风装置：使正常风流反向，当发生火灾和瓦斯爆炸时使用；要求在10min内能把矿井风流方向反转过来，而且要求反风后的风量不小于正常风量的60%

防爆门：当井下发生瓦斯爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，从而起到保护主扇的作用；要求防爆门不得小于出风井口的断面面积，并正对出风口的风流方向

风峒:矿井主扇和出风井之间的一段联络巷道；①风峒断面不宜太小，其风速以10m/s为宜，最大不应超过15m/s②风峒的风阻应不大于0.0196Ns/m，风峒的阻力不大于100～200Pa③风峒及其闸门等装置，结构要严密，以防止大量漏风④风峒内应安设测量风速和风流压力的装置

扩散器：将通风机出风口的速压大部分转变为静压，以减少通风机出口的速压损失，提高通风机的静压

消音装置：为了保护环境，降低噪音；通风机的噪音不得超过90dB。

5-1 全风压通风有哪些布置方式？试简述其优缺点及适用条件。

总风压通风方法：利用纵向风墙导风，利用风筒导风，利用平行巷道通风

缺点及适用条件：总风压通风法的最大优点是安全可靠，管理方便，但要有足够的总风压，以克服导风设施的阻力，否则不能采用

5-2 简述引射器通风的原理、优缺点及适用条件。

引射器通风原理：利用压力水力或压缩空气经喷咀高速射出产生射流，周围的空气被卷吸到射流中，为了减少射流与卷吸空气间冲击损失，在混合管内掺混，整流后共同向前运动，使风筒内有风流不断流过

引射器通风具有设备简单、安全，水引射器有利于除尘和降温的优点。但产生的风压低、送风量小、效率低、费用高，只有在用水砂充填采煤法德矿井中，才可以顺便使用水风扇，为满足掘进通风的风压与风量要求，可用多喷咀进行串联通风

5-3 简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。

工作面爆破后，烟、尘充满迎头，形成一个炮烟抛掷区，风流由风筒射出后按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺混共同先前移动

为了能有效地排出炮烟，风筒出口与工作面的距离不能超过有效射柱，否则会在工作面附近出现烟流停滞区，压入式通风风筒出口到工作面的距离约为

≤ lj=（4～5）s，lj–有效射程，s–掘进巷道净断面面积，

5-4 试述压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。

优缺点：对于压入式通风，由于局扇和启动装置都位于新鲜风流中，在瓦斯矿井运转安全；风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面的通风时间短，而且可用柔性风筒。但污风沿巷道排出，污染范围广，巷道的通风时间长。抽出式的优缺点恰遇上述相反

适用于断面不大，要求风量不大的巷道中掘进

5-5 试述混合式通风的特点与要求？

长压断抽式：

特点：主要适用于柔性风筒，成本低，除尘器常移动且增大抽出式通风机的通风阻力，除尘效果差时，可使巷道承受一定程度的污染

要求：以压入式通风为主，靠近工作面一段用抽出式通风，抽出式通风要配备除尘装置，风筒重叠段风速V>0.5m/s（排瓦斯）；或V>0.15m/s（除尘）

长抽断压式：

①前压后抽式：

特点：不需配备除尘装置，不会增加通风阻力，能解决巷道污染问题，整个巷道通风状况较好，抽出式风筒要用带刚性骨架的柔性风筒或硬质风筒，成本高

要求：以抽出式为主，靠工作面设一段用压入式通风，压入风筒靠近工作面，抽出风筒口在压入风筒的后面，不需配备除尘装置

②前抽后压式：

特点：工作面污染范围短，但清洗工作面炮烟的能力差，其他特点同前压后抽式

要求：以抽出式为主，抽出风筒口靠近工作面，巷道中设一段压入式风筒，该风筒出风口在

抽出的后面压入式风筒口与工作面的距离，炮掘进时按lp≤ lj=（4～5）s估算；机掘时应该在机组转载点后面一定的距离，吸入式风筒吸口应靠近工作面5米左右。

6-1 什么是通风网络？其主要构成元素是什么？

由若干个风道和交汇点构成的通风网络简称风网

构成元素：风道和和交汇点（分支和节点）

6-2 如何绘制通风网络图？对于给定矿井其形状是否固定不变？

首先在通风系统图上，沿着风流方向对每个节点依次编号，作为确定风网图上每个节点顺序号的根据，然后根据编号绘制

不是

6-3 简述节点、路、回路、网孔、生成树、余树的基本概念的含义。

节点：指三条或三条以上风道的交点；断面或支护方式不同的两条风道，其分界点有时也可称为节点

路：是由若干方向相同的分支首尾相接而成的线路，即某一分支的末节点是下一分支的始节点

回路和网孔：是由若干方向并不都相同的分支所构成的闭合线路，其中有分支者叫回路，无分支者叫网孔

生成树：它包含风网中全部节点和不构成回路或网孔的一部分分支（M—1个）

余树：在任一风网的每棵树中，每增加一个分支就构成一个独立回路或网孔，这种分支叫做余树弦（弦）（N—M+1个）

6-4 矿井通风网络中风流流动的基本规律有哪几个？写出其数学表达式。

风量平衡定律：风压平衡定律：通风阻力定律：

6-5 比较串联风路与并联风网的特点。

串联风路特点

风量：Q串=Q1=Q2=…=Qn ，m/s风压：h串=h1+h2+…+hn= ，Pa

风阻：R串=R1+R2+…+Rn= ，Ns/m等积孔：A串=

并联风路特点

风量：Q并=Q1+Q2…+Q n= ，m/s

风压：h并=h1=h2=…=hn，Pa

风阻：R并=

等积孔：A并=A1+A2+…+A n=

自然分配风量：Qm=

6-6 写出角联分支的风向判别式，分析影响角联分支风向的因素。

当时Q5由b→c；当时Q5由c→b；

风流的方向只取决于本风路起末两点风流的能量之差，而这项能量差与R5无关

6-7 矿井风量调节的措施可分为哪几类？比较它们的优缺点。

（1）增加风阻的调节法、降低风阻的调节法、增加风压的调节法，以上三种是局部风量的调节法

①增加风阻调节法具有简便、易行的优点，它是采区内巷道间的主要调节措施，但这种调节法使矿井的总风阻增加，如果主风扇的风压曲线不变，势必造成总风量下降，要想保持总风量不变，就得改变风压曲线，提高风压，增加通风电力费

②降阻调节的优点是使矿井总风阻减少，若主风扇风压曲线不变，采用降阻调节后，矿井总风量增加，但这种调节法工程量较大，投资较多，施工时间也较长

③增压调节法和降阻调节阀比较：由于前者在阻力较大的风路中安装辅扇，故可不必提高主扇作用于这条风路上的风压，而相当于主扇对于这条风路的风阻下降，这和降阻调节法类似；它比降阻调节法施工快，施工也比较方便，但工程管理较复杂，安全性比较差；通常，前者经济性较好；

④增压调解法和増阻调节法比较：虽然增压调节法增加辅扇的构置费、安装费、电力费和绕道的开掘费等，但它若能使主扇的电力费降低很多服务时间又长时还是比较经济的，缺点是管理工作比较复杂，安全性较差，施工比较困难

矿井总风量的调节：

改变主扇特性曲线的调节法：①改变轴流式通风机动轮叶片的安装角

②改变通风机的转速

改变主扇工作风阻的调节法。

7.1、采区通风系统包括哪些部分？

采区通风系统是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回

风道的布置方式，采区通风路线的连接形式，以及采区内的通风设备和设施等基本内容。

7.2、试比较运输机上山和轨道上山进风的优缺点和适用条件。

采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，容易引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大；煤炭在运输过程中所涌出的瓦斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工作面的安全卫生条件，输送机设备所散发的热量，使进风流温度升高。

采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽能避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。

3、何谓下行风？试从防止瓦斯积聚、防尘及降温角度分析上行风与下行风的优缺点。

上行风的主要优点是：

(1) 瓦斯比空气轻，有一定的上浮力，其自然流动的方向和上行风流的方向一致利于带走瓦斯，在正常风速(大于0.5～0.8m/s)下，瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小。

(2) 采用上行风时，工作面运输平巷中的运输设备位于新鲜风流中，安全性较好。

(3) 工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点发生瓦斯爆炸的可能性比下行风要小些。

(4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同，对通风有利。

上行风的主要缺点是：

(1) 上行风流方向与运煤方向相反，易引起煤尘飞扬，使采煤工作面进风流及工作面风流中的煤尘浓度增大。

(2) 煤炭运输过程中放出的瓦斯进入工作面，使进风流和工作面风流瓦斯浓度升高，影响了工作面卫生条件。

(3) 采用上行凤时，进风风流流经的路线较长，且上行风比下行风工作面的气温要高些。

下行风的主要优点是：

(1) 采煤工作面及其进风流中的煤尘、瓦斯浓度相对较小些。

(2) 采煤工作面及其进风流中的空气被加热的程度较小。

(3) 下行风流方向与瓦斯自然流向相反，不易出现瓦斯分层流动和局部积聚的现象。

下行风的主要缺点是：

(1) 运输设备在回风巷道中运转，安全性较差。

(2) 工作面一旦起火，产生的火风压和下行风工作面的机械风压作用方向相反，使工作面风量减少，瓦斯浓度升高，下行风在起火地点引起瓦斯爆炸的可能性比上行风要大些，灭火工作困难一些。

(3) 除浅矿井的夏季之外，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相反，降低了矿井通风能力，而且一旦主要通风机停止运转，工作面的下行风流就有停风或反风(或逆转)的可能。

4、试述长壁工作面通风系统有哪些类型？并阐述其各自的特点和适用性。

隔热疏导就是采取各种有效措施将矿井热源与风流隔离开来，或将热流直接引入矿井回风流中，避免矿井热源对风流的直接加热，从而达到矿井降温的目的。隔热疏导的措施主要有：1）巷道隔热2）管道和水沟隔热3）井下发热量大的大型机电硐室应独立回风。

9-1 通风系统包括哪些部分？

矿井通风系统包括：通风方式（进、出风井的布置方式）；通风方法（矿井主通风机的工作方法）；通风网路。

9-2 简述拟定矿井通风系统的原则和要求。P203

拟定矿井通风系统应严格遵循安全可靠、投产较快、出煤较多，通风基建费用和经营费用之总合最低以及便于管理的原则。

拟定通风系统的具体要求有：

(1) 每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口；

(2) 进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大与0.5mg/m3；

(3) 新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井，已作进风井的箕斗井和混合井必须采取净

化措施，使进风流的含尘量达到上述要求；

(4) 主要回风井巷不得作人行道，井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染，井口排风

不得造成公害；

(5) 矿井有效风量率应在60％以上；

(6) 采场、二次破碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通风，电耙司机应位于风流的上风

侧，有污风串联时，应禁止人员作业；

(7) 井下破碎硐室和炸药库，必须设独立的回风道；

(8) 主要通风机一般应设反风装置，要求10 min内实现反风，反风量大于40％。

选择通风系统时，应根据矿体赋存条件和开采特点，拟定几个可行方案进行详细的技术经济比较，择优选出。

9-3（压入式与抽出式优缺点比较）P202

9-4 简述矿井通风设计的步骤。

（1）拟定矿井通风系统，绘制通风系统图。（2）矿井总风量的计算与分配。

（3）计算矿井通风系统总阻力。（4）选择矿井通风设备（5）矿井通风费用概算

9-5 矿井通风系统主要有哪几种类型？说明其特点及适用条件。

中央式通风系统可细分为：

中央并列抽出式；在地形条件许可时，进风井和出风井大致并列在井田走向的中央，二井底都开掘到第一水平，主要通风机设在出风井的井口附近，将污风抽到地表。

中央并列压入式，中央并列压入式：将压入式主要通风机设置在进风井的井口附近，新风自地表压入井下。

中央边界抽出式；进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央。

中央边界压入式；主要通风机安设在进风井口(副井口)附近，井口房须密闭，主井底和总进风须隔开。

对角式通风系统可细分为：两翼对角式：两翼对角抽出式；两翼对角压入式

分区对角式：分区对角抽出式；分区对角压入式

9-6 试述矿井通风系统安全性评价的目的和作用。

矿井通风系统安全性评价的目的：即使发现矿井通风系统中存在的问题和安全隐患，调整和改造系统，优化通风设计，准确编制事故预防与处理方案，同时，指导现场通风安全管理。

10-11章

1）什么是矿井瓦斯？瓦斯是指井下煤岩涌出的各种气体的总称，其主要成分是指以甲烷为主的烃类气体，有时也专指甲烷，瓦斯的物理化学性质一般都是针对甲烷而言的。

2）简述瓦斯的主要物理及化学性质？了解这些性质对于预防处理瓦斯危害有何意义？物理性质：甲烷是无色无味可以燃烧或爆炸的气体。它对呼吸的影响和氮气相似可以使人窒息。自然条件下由于瓦斯的强扩散性，它一经与空气均匀混合，就不会因密度小而上浮、积聚，所以当无瓦斯涌出时，巷道断面的甲烷浓度时均匀分布的，当有瓦斯涌出时，甲烷浓度呈不规则分布。化学性质：甲烷的化学性质不活泼，微溶于水，对水的溶解度和温度压力有关。瓦斯与氧气适当混合具有燃烧和爆炸性，当空气中的甲烷浓度为

5%-16%时，遇高温能发生爆炸。瓦斯还是一种温室气体，同比产生的温室效应是二氧化碳的20倍。甲烷还是一种优质能源。

3）瓦斯是如何生成的？煤层中甲烷的生成大致分两个阶段，第一阶段是生物化学造气时期，在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65度的条件下，被厌氧微生物分解为CH4，CO2,和H2O。第二阶段是煤化变质作用时期，地层沉陷，压力温度增加，泥炭转化为褐煤并进入变质作用时期，有机物在高温高压的作用下，挥发分减少，固定碳增加，这时生成的气体主要是CH4和CO2。

4）煤层瓦斯含量：指单位质量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。

5）怎样确定瓦斯风化带的深度？确定瓦斯风化带的深度有何实际意义?瓦斯风化带的深度取决于煤层的地质条件和赋存状况，如围岩性质、煤层有无露头、断层发育情况、煤层倾角、地下水活动情况等。围岩透气性越大，煤层倾角越大，开放性断，层越发育，地下水活动越剧烈，则风化带下部边界就越深。有煤层露头往往比无煤层露头的隐伏煤层瓦斯风化带深。位于瓦斯风化带下边界以下的甲烷带，煤层的瓦斯压力、瓦斯含量随埋藏深度的增加而有规律地增长。确定瓦斯风化带深度，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的基础。

6）影响煤层瓦斯含量的因素有哪些？1,煤的变质程度越高，生成瓦斯量越多。2，煤层的地质历史是具有决定性的因素。3，煤层和围岩的透气性。4.地质构造（煤层断层和地质破坏对瓦斯的放散又显著作用）5.煤层露头。6，埋藏的深度和地形。7，有地下水的活动，瓦斯可以得到流动、排放。

7）测定煤层瓦斯压力有何意义？煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，及气体作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含的瓦斯量就越大。瓦斯压力也是造成突出的动力。《规程》规定，开采有煤与瓦斯突出危险的煤层时，必须测定瓦斯压力。8）为什么瓦斯能持续地持久地从煤中涌出？答：在煤层及其附近进行采掘工作时，煤岩的原始状态由于采动影像受到破坏，发生破裂、卸压膨胀变形、地应力重新分布等变化，且部分煤岩的透气性增加。游离瓦斯在其压力作用下，经由煤层的裂隙通道或暴露面渗透流出并涌向采掘空间。随着游离瓦斯的流出，媒体的瓦斯压力下降，从而破坏了原有的动平衡，一部分吸附瓦斯将解吸转化为游离瓦斯并涌出。随着采掘工作的不断扩展，媒体和围岩受采动影像的范围不断扩大，瓦斯动平衡破坏的范围也不断扩展。所以瓦斯能够长时间的、持续地从媒体中释放出来，这是瓦斯涌出的基本形式，又叫瓦斯的普通涌出。

9）绝对瓦斯涌出量：指单位时间内涌出的瓦斯体积量，单位为m3/d或m3/min。相对瓦斯涌出量：平均产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m3/t。

10影像瓦斯涌出的因素？答：自然因素1，煤层和围岩瓦斯含量，2，地面大气压变化，地面大气压的变化会引起井下大气压的相应变化，它对采空区或塌冒处瓦斯涌出的影响比较显著。当地面大气压突然下降时，瓦斯积存区的气体压力将高于风流的压力，瓦斯就会更多地涌入风流中，使矿井的瓦斯涌出量增大，反之瓦斯的涌出量减少。3，开采规模（开采深度，开采范围和矿井产量），开采技术因素1，开采顺序与回采方法，2，生产工艺，3，风量变化（单一煤层回采时，瓦斯主要来自煤壁和采落的煤炭，回风流中瓦斯浓度随风量的增加而减少；煤层群开采和综采放顶煤时，煤巷的冒落孔内积存有大量高浓度的瓦斯，风量增加时，起初由于负压和采空区漏风的加大，一部分高浓度瓦斯被漏风从采空区带走，绝对瓦斯涌出量迅速增加，回风流中瓦斯浓度可能急剧上升。然后，浓度开始下降，经过一段时间绝对瓦斯涌出量回复或接近原有值）4，采空区的密闭质量。

11) 怎样从开采技术因素方面降低瓦斯的涌出量和瓦斯涌出的不均匀性？瓦斯涌出不均

系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。

12）地面大气压和风量变化对瓦斯涌出的影响如何？（见第10题）

13）矿井瓦斯等级分几级？如何鉴定矿井的瓦斯等级？瓦斯矿井：一个矿井中只要又一个煤（岩）层中发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。矿井瓦斯等级分为：1,低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出井。煤与瓦斯突出矿井: 矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井煤层定为突出煤层。《规程》规定，每年必须进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作。矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产的条件下进行。根据当地气候条件，选择矿井绝对瓦斯涌出量较大的月份，一般为七八月份。在鉴定月的上中下旬中各取一天，分三个班进行测定工作。所谓正常生产，即被鉴定的矿井煤层或一翼水平或采区的回采产量应达到该地区设计产量的60%。测定内容为风量和风流中的瓦斯浓度。矿井瓦斯等级以最大的相对瓦斯涌出量和有、无煤与瓦斯突出你分级标准确定。

14）煤与瓦斯突出有何特点和危害？煤与瓦斯突出：煤矿地下采掘过程中，在很短的时间内，从煤（岩）壁内部向采掘工作空间突然喷出煤（岩）与瓦斯的动力现象。危害：煤与瓦斯突出能摧毁井巷设施、破坏矿井通风系统，使井巷充满瓦斯和煤的抛出物，能造成人员窒息、煤流埋人，甚至可能引起瓦斯爆炸和火灾事故，导致生产中断，踏实煤矿最严重的灾害之一。突出的基本特征：(1) 抛出的固体物具有明显的气体搬运特征。在突出现场可以看到突出的煤和岩块从突出口搬至较远的地方，甚至拐了几个弯；煤、岩块的堆积角度小于自然安息角；堆积物中大的颗粒落在近处和下部，小的颗粒飘到远处并覆盖在突出物的上方，这种现象也称为分选性堆积。(2) 突出物中呈现出明显的高压气体爆炸的特征。软煤被抛出后，由于其中的高压气体迅速膨胀，破碎煤体，因而突出物中含有大量的极细的粉尘。有时候突出过程还对抛出的软煤进行了重新固结和捣实，需要镐刨才能运走。(3) 突出的孔洞具有一些特殊的形状。有的呈梨形、倒瓶形，口小腔大，孔洞的轴线往往沿煤层倾斜方向延伸或与倾斜方向成一不大的角度，突出孔洞的长度约为几米到几十米。有时候则看不到突出孔洞，抛出煤体的地方充满了松散的碎煤。(4) 突出过程中伴随有大量的瓦斯涌出。在突出过程中，抛出的煤量越大，涌出的瓦斯越多。当涌出的瓦斯量十分大时，瓦斯会逆着矿井的风流而行达到几十米，甚至几百米、上千米，严重地破坏矿井的通风系统和设施。

15）煤与瓦斯突出的机理为何？答：突出煤层内饱含瓦斯，并受着地质构造力、地层静压力和瓦斯压力的综合作用，是煤层处于弹性变形状态，积蓄着一定量的弹性潜能。当采掘工作接近这些区域时，原来处于平衡状态的煤-瓦斯体系即遭到突然破坏，弹性潜能和游离瓦斯突然释放，煤内裂隙大量增加，吸附的瓦斯顺势大量解吸，使媒体进一步破碎、粉化、外移，最后随高瓦斯流喷向巷道，形成煤与瓦斯突出。

16）突出的一般规律是什么？答：1，突出与地质构造的关系，绝大多说突出发生在地质构造带内。2,突出与瓦斯的关系，煤层中瓦斯压力和瓦斯含量的大小是能否实现突出的重要因素之一。越大越多越危险。3.突出与地压的关系，地压愈大，突出危险性愈大。4.突出与煤层构造的关系，煤的构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。破坏类型愈高，强度愈小，突出危险性愈大。5.突出与围岩性质的关系，在煤层顶底板为坚硬而致密的岩层，厚度又较大时，弹性能与集中应力都比较大，如果煤层瓦斯含量又比较大，突出的危险性也就较大，反之较小。6.突出与水文地质的关系，矿井涌水量大则突出的危险性较小。7.突出具有延期性，震动爆破后没有立刻发生突出，而是延缓了一段时间，这一现象叫延期突出。

18）为什么说开采保护层是最有效的预防突出的措施？怎样划定保护范围。开采保护层的作用：保护层开采后由于采空区的顶底板岩石冒落、移动，引起开采煤层周围应力的重新分布，

采空区上下形成卸压区，该区域内的未开采煤层将发生下述变化1.地压减小，弹性潜能得以缓慢释放。2.煤层膨胀变形，形成裂隙和孔道，透气系数增加，被保护层内的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内，瓦斯含量和压力都明显降低。3.煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。

所以开采保护层后，不但消除或减少了引起突出的两个重要因素——地压与瓦斯，而且增加了抵御突出的能力因素——煤的机械强度。这就使得卸压区范围内开采被保护层时，不再发生煤与瓦斯突出。保护层的采煤工作面必须超前于被保护层的掘进工作面，其超前距不得小于两个煤层只见垂直距离的3倍，至少不小于100米，以便被保护层充分卸压和排出瓦斯。19）局部防突措施有哪些：一、石门揭开突出危险煤层时的预防措施，1.松动爆破:在进行普通放炮时，同时爆破几个7—10m以上的深炮孔，使深部煤体破裂与松动，应力集中带和高压瓦斯带移向深部，以便在工作面前方造成较长的卸压和排放瓦斯区，从而预防突出的发生。

2.钻孔排放瓦斯:石门揭煤前，由岩巷或煤巷向突出危险煤层打钻，将煤层中的瓦斯经过钻孔

自然排放出来，待瓦斯压力降到安全压力以下时，再进行采掘工作。3.水利冲孔:水力冲孔是在安全岩(煤)柱的防护下，向煤层打钻后，用高压水射流在工作面前方煤体内冲出一定的孔道，加速瓦斯排放。同时，由于孔道周围煤体的移动变形，应力重新分布，扩大卸压范围。

4.金属骨架（超前支架）:多用于有突出危险的急倾斜煤层、厚煤层的煤层平巷掘进时。二、

煤巷掘进时预防突出的措施5 .超前钻孔:在煤巷掘进工作面前方始终保持一定数量的排放瓦斯钻孔。它的作用是排放瓦斯，增加煤的强度，在钻孔周围形成卸压区，使集中应力区移向煤体深部。6.卸压槽:预先在工作面前方切割出一个缝槽，以增加工作面前方的卸压范围，掘进时保持一定的超前距就可避免突出或冲击地压的发生。7. 震动放炮：震动放炮是采用增加炮眼数和装药量，一次爆破揭穿煤层并成巷的爆破方法。所以震动放炮基本上是一种人为的诱使突出的措施，而不是防止突出的方法。

20）瓦斯爆炸的危害以及影响瓦斯爆炸范围的因素？答：瓦斯爆炸是以甲烷为主的可燃气体和空气组成的爆炸型混合气体在火源引发下发生的一种剧烈而迅速的链式反应。瓦斯爆炸时会产生三个致命的因素：火焰锋面，冲击波，有害气体。火焰锋面：在可爆炸甲烷浓度的混合气体中出现了点火源，则此气体就会在火源点被点燃形成最初火焰(人们称这一点为爆源)，在大气压条件下，该火焰厚度非常薄，仅0.1—0.01mm，它是一个燃烧带并在烷空气体中传播。冲击波：火焰锋面后的爆炸产物具有很高的温度，由于热量集中而使爆源气体产生高温和高压并急剧膨胀而形成冲击波。如果巷道顶板附近或冒落孔内积存着瓦斯，或者巷道中有沉落的煤尘，在冲击波的作用下，它们就能均匀分布，形成新的爆炸混合物，使爆炸过程得以继续下去。爆炸时由于爆源附近气体高速向外冲击，在爆源附近形成气体稀薄的低压区，于是产生反向冲击波，已遭破坏的区域再一次受到破坏。如果反向冲击波的空气中含有足够的CH4和O2，而火源又未消失，就可以发生第二次爆炸。瓦斯爆炸时矿井大气成分会发生下列变化：氧浓度下降，产生有毒有害气体，形成爆炸性气体。瓦斯爆炸最大危险性在于爆炸产生的有害气体对人的伤害。

影响瓦斯爆炸范围的因素：其他可燃气体，煤尘，空气压力，惰性气体。

21）引火延迟性（感应期）：瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性。瓦斯爆炸的感应期对安全生产意义重大，井下高温热源是不可避免的，只要控制其存在时间在感应器内，就是安全的。

22）简述瓦斯爆炸与煤尘爆炸的异同点？煤尘爆炸的氧化反应和瓦斯爆炸一样，主要在气相条件下进行。并且都会产生高温，冲击波，以及产生大量的有害气体。但煤尘的燃烧速度和爆炸压力比瓦斯爆炸要小，但燃烧带的长度较长，产生的能量大，表现出显著的破坏能力。一般来说煤尘爆炸开始于局部，产生的冲击波较小，但却可扰动周围沉降堆积的煤尘并使之飞扬，由于热喝光的传递与辐射，进而发生再次爆炸，这就是二次爆炸。如此循环，还可能形成第三次，第四次爆炸。其爆炸的火焰及爆炸波的传播速度都将一次比一次加快，爆炸压力

也将一次比一次更高，呈跳跃式发展。因此没尘爆炸具有易产生连续爆炸，受灾范围广，灾害程度严重的重要特点。

23）试举例说明瓦斯爆炸的必要条件，并阐述预防瓦斯爆炸事故的主要安全技术措施？瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：1，瓦斯浓度在爆炸范围内，2，高于点燃能量的热源存在时间大于瓦斯的引火感应期，3，瓦斯空气混合气体中氧浓度大于12%。1、防止瓦斯积聚的措施：所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2％，其体积超过0.5m3的现象。a.搞好通风b.及时安全地处理积聚瓦斯c.分源治理瓦斯 d.严格井下瓦斯浓度的检查与检测。2 、防止瓦斯引燃措施，防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源，严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。3 、防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施a.编制预防和处理瓦斯爆炸事故计划。使矿工熟悉这个计划，掌握预防瓦斯的基本知识和有关的规章制度。b.实行分区通风。各水平、各采区都必须布置单独的回风道，回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。这样一条通风系统的破坏将不致影响其它区域。c.通风系统力求简单。入风流与回风流的布置应保证当发生瓦斯爆炸时不会发生短路。不用的巷道都要及时封闭。d.装有主扇的出风井口，应安装防爆门，防止爆炸波冲毁扇风机，影响救灾与恢复通风。

e.各回采面、采区，各翼均有隔爆措施。f 设立避灾峒室，配带自救器。

24）防治突出技术归纳为“四位一体”的综合性防突措施：突出危险性预测；防治突出措施；防突措施的效果检验；安全防护措施。

25）矿井抽放瓦斯必要性的衡量？答：《规程》146条规定：“一个回采工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应采取抽放瓦斯措施”。对于全矿井，一般认为全井绝对瓦斯涌出量大于15m3/min 应抽放瓦斯。如果属于煤和瓦斯突出矿井，《规程》规定“开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯”。无保护层可采的突出煤层也可以考虑用预抽瓦斯的方法防止突出。

26）瓦斯抽放的方法：开采煤层瓦斯抽放1、未卸压的钻孔抽放（穿层钻孔：在开采煤层的顶底板岩巷，每隔一段距离开一长约10米的钻厂。沿层钻孔：由运输平巷岩煤层倾斜打钻或由上下山沿煤层走向打水平孔）2、卸压区的钻孔抽放，卸压区内煤层膨胀变形，渗透率大大增加，在该区域打钻抽放瓦斯，可以提高抽出质量，并阻截瓦斯流向工作面空间。（随掘随抽和随采随抽）3、人工增加渗透率的措施，水力压裂，水力割缝，深孔爆破，酸液处理，交叉钻孔。临近层的瓦斯抽放临近层的瓦斯抽放设置在有瓦斯赋存的临近层内预先开凿抽放瓦斯的巷道，或预先从开采煤层或围岩大巷内向临近层打钻，将邻近层内涌出的瓦斯汇集抽出。前一方法叫巷道法，后一方法称钻孔法。采空区瓦斯抽放1、密闭抽放法2、插管抽放法3、向冒落拱上方打钻孔抽放法4、在基本顶岩石中打水平钻孔抽放法5、直接向采空区打钻抽放法6、地面垂直钻孔抽放法。

第十一章矿井火灾

1、矿井火灾是指发生在矿井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控

制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。

2、外因火灾：是由于外部热源如明火，瓦斯煤尘爆炸，爆破，机械冲击与摩擦，电流短路，

静电，烧焊，吸烟等引燃可燃物造成的火灾。特点是，发生突然来势迅猛，如果不能及时发现和控制，往往会酿成重大事故。

3、内因火灾：指煤炭接触空气后，因煤自身氧化产生热量，热量聚集是煤炭自燃发火而产

生的火灾。特点是没有外部热源，有煤炭自燃引起。内因火灾有一个孕育过程，火势发展缓慢，多发生在采空区，破裂的每株和煤壁以及集中堆积的浮煤等区域。

4、火灾三要素：可燃物存在，有足够的氧气，又足以引起火灾的热源。

5、扩散燃烧：是高浓度的可燃气体与空气边混合便燃烧的燃烧现象。

6、预混燃烧：上可燃气体与空气预先混合好后的燃烧。矿井经常发生的瓦斯爆炸事故就是

预混燃烧引起的。

7、火风压：矿井发生火灾时，火灾的热力作用会使空气的温度增高而发生膨胀，密度小的

热空气在又高差的巷道里就会产生一种浮力，这个浮力的大小与巷道的高差及火灾前后的空气密度差关。这种浮力效应叫火风压。

矿井通风与安全考试题1

矿井通风安全 1. 井巷风流中，两断面之间的通风阻力等于两断面的绝对静压之差。 (×) 2. 在任何条件下，两台局部通风机不可以同时向一个掘进工作面供风。(×) 1.氧气浓度降低到10％一12％时，人在短时间内将会死亡。( √) 2. 简单角联网络中，对角巷道的风流方向的变化取决于临近巷道风阻之比，而与对角巷道本身的风阻大小无关。(×) 4．静压和动压是可以相互转化的。(√) 5. 采掘工作面必须实现分区通风；井下爆破材料库、采区变电所可实行扩散通风。(×) 3．大量漏风通道的存在，将降低矿井风阻，这是漏风的有益之处(×) 3．降低局部阻力地点的风速能够降低局部阻力。(√) 6. 矿井通风系统既可以采用机械通风，也可以采用自然通风。(×) 7. 并联网路的总风压等于任一分支的风压，总风量等于并联分支风量之和。(√) 4．轴流式风机在启动时应将风硐中的闸门打开。(√) 8. 顶底板为砂岩时，瓦斯容易保存；顶底板为页岩、泥岩时，煤层中瓦斯容易逸散(×) 9.开采规模越大，瓦斯涌出量越大。(√) 10. 水大的煤层瓦斯小，水小的煤层瓦斯大。(√) 5. 在条件允许时，要尽量使总进风晚分开，总回风早汇合。(×) 6. 所有掘进面的局部通风机（包括均压风机）供电都必须采用“三专”供电。(×) 7. 风门两侧的风压差越小，需要开启的力越大。(×) 8. 离心式风机在启动时应将风硐中的闸门打开。(×) 9.实验证明，当空气中的氧含量降低到12％时，瓦斯与空气组成的混合气体即失去爆炸性。所以，我们可以采用降低空气中氧含量的办法预防瓦斯爆炸。(×) 10. 瓦斯检查员必须在井口交接班。 (×) 二、填空题（每空1分，共20分） 1．风桥按其结构不同可分为三种（绕道式）风桥、（混凝土）风桥和（铁筒）风桥。 2．井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为（静压）、（速压或动压）和位压。 1．矿井气候条件的好坏取决于矿井空气的（温度）、（湿度）和（风速）的综合作用。最适宜的井下空气温度是（18-22 ）℃。 2．皮托管的“十”管脚传递（全压），“一”管脚传递（静压）。 3．主要通风机的工作方法有（抽出式）、（压入式）和（混合式）3种，目前我国大部分矿井采用（抽出式）。

中国矿业大学矿井通风与安全课后题答案

矿井通风与安全课后习题解答 1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别？ 地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分浓度改变1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些？ 主要原因：煤、岩、坑木等缓慢氧化耗氧，煤层自燃，人员呼吸，爆破 1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?《规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？ 有害气体：CH4、CO2、CO、NO2、SO2、H2S、NH3、H2、N2 体积浓度：CH4 ≤ 0.5% CO2 ≤ 0.5% CO ≤ 0.0024% NO2 ≤ 0.00025% SO2 ≤ 0.0005% H2S ≤ 0.00066% NH3 ≤ 0.004% 1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。 CO是无色、无臭、无味的有毒有害气体，比重为0.967，比空气轻，不易溶于水，当浓度在13~75%时可发生爆炸 CO比O2与血色素亲和力大250~300倍，它能够驱逐人体血液中的氧气使血液缺氧致命 井下爆炸工作、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO 1-5 什么是矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。 矿井气候指井内的温度、湿度、风速等条件 在金进风路线上：冬季，冷空气进入井下，冷气温与地温进行热交换，风流吸热，地温散热，因地温随深度增加且风流下行受压缩，故沿线气温逐渐升高；夏季，与冬季情况相反，沿线气温逐渐降低 在采掘工作面内：由于物质氧化程度大，机电设备多，人员多以及爆破工作等，致使产生较大热量，对风流起着加热的作用，气温逐渐上升，而且常年变化不大 1-6 简述风速对矿内气候的影响。 矿井温度越高，所需风量就越多，风速也越大；风速越大，蒸发水分越快，井内湿度也越大，矿井温度、湿度、风速间有着直接的联系 1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。 绝对湿度—单位容积或质量的湿空气中所含水蒸气质量的绝对值（g/m或g/k） 绝对饱和湿度—单位容积或质量湿空气所含饱和水蒸气质量的绝对值（g/m或g/kg） 相对湿度—在同温同压下空气中的绝对湿度和绝对饱和湿度的百分比，即 矿井进风路线上冬干下湿；在采掘工作面和回风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度亦几乎不变，而且其相对湿度都接近100%。 2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。 绝对静压：单位容积风流的压能 绝对静压：它是指管道内测点的绝对静压与管道外和测点同标高的大气压力之和，静压是油空气分之热运动产生的，反映了分子运动的剧烈程，单位Pa 2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。 能量变化方程中任一断面上单位体积风流对某基准面的位能，是指风流受地球引力作用对该基准面产生的重力位能，习惯叫做位压 物理意义：某一端面到基准面的空气柱的重量单位：Pa 2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压，而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压？

矿井通风与安全试卷_习题及答案

《矿井通风与安全》试卷 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、绝对湿度： 2、局部阻力： 3、通风机工况点： 4、呼吸性粉尘： 5、煤与瓦斯突出： 6、均压防灭火： 二、简述题（每题7分，共35分） 7、煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特征? 8、试推演压入式通风矿井的风机房中水柱计测值与矿井自然风压、矿井通风阻力的关系。 9、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述矿井瓦斯抽放方法有哪些？ 10、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？ 11、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点。 三、计算题（12-13每题10分，14题12分，15题15分，共47分） 12、如图所示，已知II . III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问： 如图所示，已知II . III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问： （1）判断如图所示通风方式，标出风流方向、皮托管正负端； （2）I、II、III号水柱计测得是何压力?求出I号水柱计读数?

13、已知某矿井总回风量为4500 m3/min，瓦斯浓度为0.6%，日产量为4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象）。（10分） 14、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R1＝1.18，R2＝0.58 N?s2/m8，总风量Q ＝48 m3/s，巷道断面的面积均为5 m2，求： （1）分支1和2中的自然分配风量Q1和Q2；（2）若分支1需风量为15 m3/s，分支2需风量为33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。（12分）

东北大学 矿井通风与安全课程设计

东北大学矿井通风与除尘课程设计 班级：安全工程1302 姓名：薄星宇 学号：20131423 指导教师：秦华礼

2016年11月 目录 前言 (4) 一、矿井概况 (4) 1．地质概况 (4) 2．开拓方式及开采方法 (5) 二、矿井通风系统设计 (7) 1．通风方式 (7) 1）通风方式简介 (7) 2）通风方式选择 (7) 2．矿井通风方法 (10) 3．通风网络 (11) 三、采区通风系统 (12) 1．采取进风上山与回风上山的选择 (12) 1) 轨道上山进风，运输机上山回风 (12) 2) 运输上山进风、轨道上山回风 (12) 3) 两种通风方式比较 (13) 2．采煤工作面上行风与下行风的确定 (14) 1）采煤工作面通风系统要求 (14) 2）采煤工作面通风系统分类 (14) 3）采煤工作面通风系统选定 (15)

四、通风设备的安全技术要求 (16) 五、通风附属装置及其安全技术 (17) 1．反风装置 (17) 2．防爆门 (17) 3．扩散器 (18) 4．风硐 (18) 5．消音装置 (18) 六、相关计算 (19) 1．采煤工作面需风量的计算 (19) 2．掘进工作面需风量的计算 (21) 3．硐室需风量的计算 (22) 4．全矿井总需风量计算 (23) 5．矿井通风总阻力计算 (24) 6．矿井等积孔的计算 (26) 7．矿井通风设备的选择 (27) 8．概算矿井通风费用 (30) 矿井通风与除尘课程设计

前言 采矿工业是我国的基础工业，它在整个国民经济中占有重要地位，煤炭是我国一次能源的主体。我国煤炭生产以井下开采为主，其产量占煤炭总产量的95%。而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中要有源源不断的新鲜空气送到井下各个作业地点，以供人员呼吸，以稀释和排除井下各种有毒有害气体和矿尘，创造良好的矿内环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。向井下供应新鲜的空气和良好的供风系统是分不开的，所以在矿井建设的过程中一定要设计优良的通风系统，这样不仅可以满足井下供风的要求，还能很好的节约矿井通风的费用。 本文是针对矿井的建设，提出了行之有效的通风系统，采用两翼对角式的通风方式，在采区采用轨道上山进新风，运输上山回污风的通风方法，并起在工作面采用上行通风。风别计算了通风容易时期和通风困难时期的风量和风压，并以此为基础选用了矿井主要通风机和电机，设计的通风系统满足了矿井通风的要求。 一、矿井概况 1．地质概况 该矿井地处平原，地面标高+150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。 井田有两个开采煤层，为1k、2k，在井田范围内，煤层赋存稳定，煤15，各煤层厚度、间距及顶地板岩性参见综合柱状图1-1： 层倾角0

矿井通风与安全课后习题部分答案

第一章p20页 1-1、地面空气由氧气、氮气、二氧化碳、氩、氖、水蒸气等组成的混合气体。 矿井空气和地面空气的区别是（1）氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。 （2）混入瓦斯、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、二氧化氮等有毒有害气体和矿尘。（3）空气的状态参数（温度、压力和湿度等）发生变化。 1-9、由公式φ=ρν/ρs 冬季5°时，ρs =m 3；进风流中绝对湿度为ρν=×=m 3；20°时，回风流中ρs = g/m 3；绝对湿度为ρν=×＝m 3。 则一天带走的水分为（）×2500×24×60=38160kg 。 1-10、二氧化碳的浓度C=(850+=%<%，故能正常工作。 第二章p35页 2-7、 p i =p oi +h i == pa H ti =h i +h oi =-900+160=-740 pa P ti =p i +h vi =+160= pa 2-8、如果相对静压为负，相对全压为正，则动压为540pa ， 2V 2 ρ=540，推出：速度=30m/s ，与矿井实际情况不符合； 如果相对静压为正，相对全压为正，则动压为60pa ，则推出此处全压和静压都为正，则V=10m/s 。 如果相对静压为负，相对全压为负，这种情况不可能。 知该点的压力大于同标高大气压力故为压入式通风。 第三章p52页 3-9 首先计算雷诺数，然后才知道选择合适的公式 225e -6 Q 100 44vd r 3.143R ==9.831010000014.410πυ υ?? ?= = ?>?，所以为完全紊流状态，选择完全紊流摩擦阻力平方公式。 3-10 突扩局部阻力 h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12= 风流从2断面流入1断面相当于突缩断面 查表 ζ= h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12= 3-11 33 2 fr fr 322 h LU 59.6 6.4h Q 0.036LUQ 10010.820 S S αα?= ?===?? 当有矿车后局部阻力为 h h 84.6559.625.05er fr h =-=-= （在标准下空气密度为m 3） 3-12 h=196+（××××62）= pa 由h =RQ 2 得R=·S 2/m 8 3-13 22h Q (0.010.050.020.02)3090R Pa ==+++?= A 90 h = == 3-14 由矿井等积孔定义知 对于多台通风机同时工作的的矿井等积孔计算，应根据全矿井通风总功率等于各台主要通风机工作系统功率之和的原理计算出总阻力， 而总风量等于各台主要通风机所在风路上风量之和，代入，m 2。得：

2011年中国矿业大学矿井通风与安全考研真题

科目代码:825 科目名称:矿井通风安全 一、填空题（15分） 1．生产矿井总风量是按照采煤工作面，备用工作面， (1) ，硐室和其他用风巷道需风量之总和，再乘以受矿井内部漏风和风量分配富裕影响所考虑的通风系数来计算确定的。2．矿井反风时，当风流方向改变时主要通风机供给的风量不应小于正常供风量的 (2) 。3．煤矿瓦斯治理的方针是先抽后采，监测监控， (3) 。 4．煤矿必须建立通风可靠， (4) ，监控有效， (5) 的瓦斯综合治理工作体系。5．局部通风机作压入式通风时，风向出口与掘进工作面距离不能超过 (6) 。 6．井下气候条件的好差取决于空气温度、 (7) 和风速三者对人体散热的综合影响。7．井下硐室在深度不超过6m，入口宽度 (8) 且 (9) 的情况下可采用扩散通风方法。8．空气中的氧浓度降低时，瓦斯爆炸界限缩小，当氧气浓度减小到 (10) 以下时，瓦斯混合气体便失去爆炸性。 9．煤矿井下综采工作面需风量应按实际开采技术条件下的瓦斯涌出量，同时工作最多人数，(11) 等因素计算。 10．瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过2%，其体积超过 (12) 的现象。 11．矿井主要通风机的实际工作风量不得超过其最高风压的 (13) 倍。 12．呼吸性粉尘主要指粒径在(14) 的微细尘粒，它能通过人体的上呼吸道进入肺部。13．当矿井的总风阻不变，而主要通风机特性改变时，该工况点沿(15) 曲线移动。 二、选择题（15分） 1．矿井通风中风流的雷诺数Re大于时，风流完全紊流。 A.2000 B.5000 C.10000 D.100000 2．通风机风压与动轮直径是（） A.一次方关系 B.二次方关系 C.三次方关系 D.无关系 3．两条风阻值相等的风路串联，其总风阻R与各路风阻r的关系是（） A.R=r/2 B. R=r/4 C. R=2r D. R=r 4. 冬季，冷空气进入井下，空气温度逐渐升高，（）。 A. 其饱和能力增大，沿途吸收水分 B. 其饱和能力减小，沿途析出水分 C. 其饱和能力减小，沿途吸收水分 D. 其饱和能力增大，沿途析出水分

矿井通风与安全试题

通风与安全试题库 一、填空题 1 、井下煤、岩巷道最低、最优、扬尘风速, ~, >s 2、计算工作面风量时，采煤工作面回风巷风流中CH4的浓度必须小于1%.. 3、局扇作压入式通风时，风筒出口到掘进工作面的距离叫有效射程，约7~8米。 4、在进风路线上，井下湿度的变化规律是：冬季干燥;夏季潮湿. 5、《规程》规定，正常生产矿井1 年需要进行一次反风演习；反风量>40%、时间10分钟，3年需要进行一次矿井阻力测定； 5年需要进行一次风机性能鉴定。 6、轴流式风机实际应用的风压不能超过风机最大风压的倍，否则出现不稳定 7、《规程》规定，采煤工作面的最低风速s;最高风速4m/s.. m； 8、《规程》规定，煤矿井下总粉尘（SiO2＜10%）允许浓度为10mg/3 呼吸粉尘允许浓度为m3。 9、《规程》规定，通风机的噪声85dB(A). 10、《规程》规定，在煤丶岩巷掘进中，稀释瓦斯的最低风速是s 、s 11、煤尘的爆炸界限为45~2000g/m3;爆炸威力最大的浓度为400g/m3 12、矿井等积孔越大，通风越容易 13、《规程》规定，井下CO 24 、NO2、H2S 5、SO2、（ppm）最高允许浓度 14、在矿井中，相对湿度接近饱和的区域是总回风巷回风井 15、矿井反风时，当风流方向改变后，主要通风机供给的风量不应小于正常供风量的40% 扩散器的作用是降低速压提高静压 16、衡量矿井气候条件好坏的参数是温度、湿度、风速 17、两台风机并（串）联作业画其特性曲线的原则是并：压力相等，风量相加；串：风量相等，风压相加。 18、等断面的同种支护方式不同形状的巷道，摩擦阻力是圆最小，梯形最大 19、瓦斯在煤体中存在的状态有游离状态和吸附状态。 20、井下条件下，瓦斯最易爆炸的浓度是7~8%；爆炸威力最大的浓度是~%; 最易爆炸 的浓度5~6% 21、局部空间的瓦斯浓度达2%,其体积超过的现象叫瓦斯积聚。 22、局扇安装的“三专两闭锁”中的三专是指专用变压器、专用开关和专用线路。 23、局扇安装的“三专两闭锁”中的两闭锁是指风电闭锁和瓦斯电闭锁装置。 24 、“一炮三检”制度是指井下爆破过程中的装药前、放炮前和放炮后必须分别 检查爆破地点附近20m内风流中的瓦斯浓度。 25、光学瓦斯检测器内二氧化碳吸收管中装的药剂是碱石灰；水分吸收管中装的药 是硅胶。 26、便携式瓦斯检测器按检测原理分为热放式、热导式及半导体气敏元件式三大类。 27、矿尘按存在的状态分为悬浮矿尘和下落矿尘。 28、矿尘按粒径组成范围分为粗粒和细粒微粒。按成分分为岩尘和煤尘。 29、煤炭自燃的发展过程可分为潜伏期、自热期和自然期三个阶段。 30、均压防火技术可分为开区均压和闭区均压两大类。 31、根据矿井发生火灾的原因分为内因火灾和外因火灾 32、全部跨落法控顶的长壁后退式采煤工作面采空区内遗煤自燃的三带是散热带、自然带、 窒息带。 33、我国煤矿防火的预防性灌浆的方法可分为采前预灌、边采边灌和采后灌浆三种。

矿井通风与安全课程设计报告书

矿井通风与安全课程设计 专业 年级 学号

0．前言 采矿工业是我国的基础工业，它在整个国民经济中占有重要地位，煤炭是我国一次能源的主体。我国煤炭生产以井下开采为主，其产量占煤炭总产量的95%。而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中要有源源不断的新鲜空气送到井下各个作业地点，以供人员呼吸，以稀释和排除井下各种有毒有害气体和矿尘，创造良好的矿环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。向井下供应新鲜的空气和良好的供风系统是分不开的，所以在矿井建设的过程中一定要设计优良的通风系统，这样不仅可以满足井下供风的要求，还能很好的节约矿井通风的费用。 本文是针对矿井的建设，提出了行之有效的通风系统，采用两翼对角式的通风方式，在采区采用轨道上山进新风，运输上山回污风的通风方法，并起在工作面采用上行通风。风别计算了通风容易时期和通风困难时期的风量和风压，并以此为基础选用了矿井主要通风机和电机，设计的通风系统满足了矿井通风的要求。 值得一提的是，这是作者初次设计矿井通风系统，全凭自己的知识总结利用设计，没有拷贝别人的既成成果，难免会有一些不太妥当之处，敬请指教。 一、矿井概况 1．地质概况 该矿井地处平原，地面标高+150m ，井田走向长度5km ，倾斜方向长度3.3km 。井田上界以标高-165m 为界，下界以标高-1020m 为界，两边以断层为界，井田煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。 井田有两个开采煤层，为1k 、2k ，在井田围，煤层赋存稳定，煤层倾角0 15，各煤层厚度、间距及顶地板岩性参见综合柱状图1-1： 图1-1 综合柱状图 2．开拓方式及开采方法 矿井相对瓦斯涌出量为6.6T m /3 ，煤层有自然发火危险，发火期为16—18个月，煤

矿井通风与安全计算题

1、压入式通风风筒中某点i 的hi=1000Pa ，hvi=150Pa ，风筒外与i 点同标高的P0i=101332Pa ，求： (1) i 点的绝对静压Pi ； (2) i 点的相对全压hti ； (3) i 点的绝对全压Pti 。 解：(1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa （3分） (2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa （3分） (3) Pti=P0i+hti =101332+1150=102482Pa 或Pti =Pi+hvi=102332+150=102482Pa （4分） 2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa 和101858Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ，巷道中空气密度为1.2kg/m 3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。 解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为 )()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-（2分） 因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则 ＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa （3分） 因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（５分）。 3、下图为压入式通风的某段管道，试绘制出管道风流中i 点各种压力间的相互关系图。 图中如画出绝对压力图，得5分；画出相对压力图，得5分。 1、如右图，若R 1=R 2=0.04 kg/m 7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。 若R 1=R 2=0.04 kg/m 7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。 串联：Rs １= R 1+ R 2= 0.08 kg/m 7（3分） 并联：（6分） ∴ Rs 1 ：Rs 2＝８：１ 即在相同风量情况下，串联的能耗为并联的 8 倍。 （1分） 2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa 和101858Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ，巷道中空气密度为1.2kg/m 3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。 解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为 )()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-（3分） 因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则 704.0104.0111/01.0)(1) (1 21m kg R R R S =+=+=

矿大矿井通风与安全历年考题分析

名词解释 2011 专用回风巷、粉尘分散度、相对瓦斯涌出梯度（2010）、煤层自燃发火期（2010、2000、1999）、火风压（2009、2005） 2010 矿井等积孔（2009、2001、2000）、离心式通风机、保护层与被保护层（2009）、煤层瓦斯含量、瓦斯涌出不均匀系数、均压通风、呼吸性粉尘（2009、2001） 2009 通风机工况点（2005）、增阻调节法、绝对湿度、综合防尘、均压防灭火、煤与瓦斯突出（2001、2000、1999） 2005 矿井通风系统、相对湿度（2001）、相对静压、摩擦阻力（2001、1999）、自然风压（2000、1999）、矿井瓦斯、绝对瓦斯涌出量（2001、1999）、矿尘浓度、 2001 全压、风机个体特性曲线、焓、自然通风、 2000 卡他度、静压、速压、矿井瓦斯等级（1999）、局部阻力、相对瓦斯涌出量、 1999 位压、绝对全压、反风装置，火灾发生三要素、 简答题 2011 1、降低矿井通风阻力的井巷开拓技术措施有哪些 2、简述水喷雾捕尘的原理和主要影响因素 3、煤与瓦斯突出之前有哪些征兆显现 4、煤与瓦斯突出综合防治措施的作用及其实施步骤 5、试画出回采工作面“U+L”型通风的风流系统图，并简述其优缺点和适用条件 6、为什么瓦斯的浓度低于5%或大于16%时就不爆炸？瓦斯浓度在9.1%-9.5%时爆炸最 为强烈？ 2010 1、简述矿内一氧化碳的性质、来源及对人的危害 2、目前我国煤矿掘进通风广泛采用压入式局部通风方式，为什么 3、什么叫风量自然分配？在并联网络中，流入各分支巷道的风量受哪些因素的制约？

自然分配的风量不能满足生产要求时，怎么办 4、煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段？介绍三种以上煤炭自燃的预测预报方 法 2009 1、试推演压入式通风矿井的风机房中水柱计测值与矿井自然风压、矿井通风阻力的关 系 2、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点 3、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述瓦斯抽放的方法有哪些？ 4、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？ 2005 1、我国瓦斯治理的“十二字方针”是什么 2、降低矿井通风摩擦阻力有哪些措施？ 3、简述矿井风量调节的方法 4、简述压入式掘进通风的优缺点和适用条件 5、煤炭自燃发火过程有哪几个阶段？个阶段有何特征 6、提高矿井有效风量的技术措施有哪些 7、“四位一体”综合防治措施的内容是什么 8、综合防尘措施包括哪些内容 2002 煤炭自燃的必要条件和自燃火灾的发展过程 2001 1、煤层注水的实质与作用 2、如何用气压计调节法测定矿井通风阻力 3、简述工作面采空区调节风门均压的原理与作用 4、当你正处在事发地点，你将采取什么样的果敢行动 5、预防瓦斯爆炸的常规方法 6、增加预抽瓦斯量的途径 2000 1、从完全紊流状态下的摩擦风阻表达式出发，分析降低巷道摩擦阻力的技术措施 2、矿井主要通风机扩散器及作用

矿井通风与安全习题课_试题

矿井通风与安全习题课 时间： 姓 名： 学 号： 第Ⅰ组 1.《规程》规定，井下空气中，按体积计，一氧化碳不得超过0.0024%，按重量计，不得超过30mg /m 3，问怎样从体积标准换算为重量标准？ 2．某矿井冬季进风流的温度为5℃，相对湿度为 70%，回风流 的温度为20℃，相对湿度为90%，矿井的总风量为2500 ，试求风流在一昼夜内从矿井中带走多少吨的水蒸汽。 3．已知风表的校正曲线如图2-4所示，试求该曲线的表达式。若已知表速为m /s ，试由该表达式求出真风速。 4．(P32)某倾斜巷道如图3－18所示，已知断面I-I 和断面Ⅱ-Ⅱ的P 静1＝755mmHg ，P 静2＝750mmHg ；V 1＝5m/s ，V 2＝3m/s ；， ；Z 1＝0，Z 2＝60m 。试确定风流方向和断面间 的通风阻力。 j ?3/min m 31 1.22/kg m γ=32 1.2/kg m γ=

5．（P33）如图3-19所示，如果上述倾斜巷道变为水平巷道时其他条件不变，试判断风流方向并计算两断面间的通风阻力。 6．（P33）如图3-20所示，如果上述巷道既是水平巷道，且断面面积相等，即S1=S2,V1=V2,其他条件不变，试判断风流方向并计算两断面间的通风阻力。

7.（P49）某矿采用抽出式通风如图3-21所示，用仪器测得风硐4断面的风量Q=40m 3/s ，净断面积S 4＝4m 2，空气重率＝1.19kg/m 3，扇风机房U 形压差计的读数h ＝200mmHg,风硐外与4断面同标高的大气压力P 0＝742 mmHg ，矿井自然风压h 自＝10mmH 20，自然风流与扇风机作用风流方向相同，试求P 静4、P 全4、h 速4、h 全4以及矿井 通风阻力h 阻 各为多少？ 8．（P50）某平巷为梯形断面，长200m ，采用不完全木棚子支护，支架直径d 0=18厘米，支架间距L ＝0.9m ，净断面面积为6m 2，当通过的风量为30m 3/s 时，该巷道的摩擦阻力为多少？若风量增为40m 3/s 时，该巷道的摩擦阻力又为多少？ 9．（P50）已知矿井总阻力为144 ，风量为60m 3/s ，试求该矿井的等积孔和风阻。如果生产上要求将风量提高到70m 3/s 秒，问风阻和等积孔之值是否改变？矿井通风阻力是否改变？其值为多少？ 10．（P50）某水平巷道如图3－39所示，用胶片管和压差计测得1 2mmH O

矿井通风与安全课程设计

矿井通风与安全课程设计 设计人：周桐 学号：0253 指导老师：郭金明

前言 《矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后进行，是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力，为毕业设计打下基础。 1、进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识，培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。 2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。 3、培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。 依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，要求我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编写说明书等全部工作。 设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。 （一）矿井基本概况 1、煤层地质概况单一煤层，倾角25°，煤层厚4m，相对瓦斯涌出量为13m3/t,

煤尘有爆炸危险。 2、井田范围设计第一水平深度240m，走向长度7200m，双翼开采，每翼长3600m。 3、矿井生产任务设计年产量为，矿井第一水平服务年限为23a。 4、矿井开拓与开采用竖井主要石门开拓，在底板开围岩平巷，其开拓系统如图1-1所示。拟采用两翼对角式通风，在7、8两采区中央上部边界开回风井，其采区划分见图1-2。采区巷道布置见图1-3。全矿井有2个采区同时生产，分上、下分层开采，共有4个采煤工作面，1个备用工作面。为准备采煤有4条煤巷掘进，采用4台局部通风机通风，不与采煤工作面串联。井下同时工作的最多人数为380人。回采工作面最多人数为38人，温度t=20℃，瓦斯绝对涌出量为min,放炮破煤，一次爆破最大炸药量为。有1个大型火药库，独立回风。 附表1-1 井巷尺寸及其支护情况 区段井巷名称井巷特征及支护情况巷长 m 断面积 m2 1~2副井两个罐笼，有梯子间，风井直径D=5m240 2~3主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆120 3~4主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆80 4~5主要运输巷三心拱，混凝土碹，壁面抹浆450 5~6运输机上山梯形水泥棚135 6~7运输机上山梯形水泥棚135 7~8运输机顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=2420 8~9联络眼梯形木支架d=18cm，Δ=430 9~10上分层顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=280 10~11采煤工作面采高2m控顶距2~4m，单体液压，机采110 11~12上分层顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=280 12~13联络眼梯形木支架d=18cm，Δ=430 13~14回风顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=2420 14~15回风石门梯形水泥棚30 15~16主要回风道三心拱，混凝土碹，壁面抹浆2700 16~17回风井混凝土碹（不平滑），风井直径D=4m70

矿井通风安全考试题库答案

矿井通风安全试题库 一、填空题 1、矿井空气主要是由氮气、氧气和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：满足人的呼吸需要；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及人员的呼吸。 4、影响矿井空气温度的因素有：岩层温度、地面空气温度、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和瓦斯（甲烷）等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫比长式。 7、矿井气候是矿井空气的温度、湿度和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于20％，二氧化碳浓度不得超过0.5％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是15-20℃，较适宜的相对湿度为50-60％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有燃烧爆炸性。一氧化碳极毒，能优先与人体的血色素起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由进风井进入矿井，经过井下各用风场所，然后从回风井排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。

12、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。 13、当巷道的断面发生变化或风流的方向发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是保护风机；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘进通风。其主要特点是：只有一个出口，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有安全性好；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类风筒；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是压差计和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须正对风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有串联、并联和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道壁风速最小，通常所说的风速都是指平均风速。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用侧身法测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为静压、动压和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括机械风压和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的总压力差是促使空气流动的根本原因。 24、矿用通风机按结构和工作原理不同可分为轴流式和离心式两种；按服务范围不同可分为

矿井通风与安全试卷,习题及答案

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《矿井通风与安全》试卷 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、绝对湿度： 2、局部阻力： 3、通风机工况点： 4、呼吸性粉尘： 5、煤与瓦斯突出： 6、均压防灭火： 二、简述题（每题7分，共35分） 7、煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特征? 8、试推演压入式通风矿井的风机房中水柱计测值与矿井自然风压、矿井通风阻力的关系。 9、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述矿井瓦斯抽放方法有哪些？ 10、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？ 11、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点。 三、计算题（12-13每题10分，14题12分，15题15分，共47分） 12、如图所示，已知II . III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问： 13、已知某矿井总回风量为4500 m3/min，瓦斯浓度为0.6%，日产量为4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象）。（10分）

14、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R1＝1.18，R2＝0.58 N?s2/m8，总风量Q＝48 m3/s，巷道断面的面积均为5 m2，求： （1）分支1和2中的自然分配风量Q1和Q2；（2）若分支1需风量为15 m3/s，分支2需风量为33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。（12分） 15、某矿通风系统如图所示，各进风井口标高相同，每条井巷的风阻分别为，R1=0.33，R2=0.2 ，R3=0.1，R4=0.12，R5=0.1，单位为N2S/m8。矿井进风量为100 m3/s：（15分） （1）画出矿井的网络图； （2）计算每条风路的自然分配风量； （3）计算矿井的总风阻。

矿井通风与安全课程设计设计

矿井通风与安全 课 程 设 计 学院：应用技术学院 班级：采矿工程 学号：21116504 姓名：钱明星 指导老师：任万兴

目录 1 矿井设计概况………………………………………………………… 1.1矿井概述………………………………………………………… 1.2矿井开拓………………………………………………………… 1.3采煤方法…………………………………………………………… 2 矿井通风系统……………………………………… 2.1矿井通风方式…………………………………………… 2.2采区通风…………………………………………… 2.3回采工作面通风方式………………………………… 2.4 掘进工作面通风方式……………………………………………… 3 矿井通风系统风量计算…………………………………………………………… 3.1 矿井风量计算原则和规定……………………………………………………… 3.2 矿井风量计算方法……………………………………………………………… 3.3 矿井风量分配……………………………………………………………… 4 矿井通风阻力计算……………………………………………………………… 4.1 井巷通风阻力计算………………………………………………………… 4.2 矿井通风系统的其它计算……………………………………………………… 5 矿井主要通风机和电机的选定……………………………………………… 5.1 自然风压的计算………………………………………………………… 5.2 通风机的个体特性曲线………………………………………………… 5.3通风机工况点及合理工作范围…………………………………………… 5.4 主要通风机的选择………………………………………………………… 5.5 电动机的选择…………………………………………………………………… 6 矿井通风费用计算………………………………………………………… 6.1 吨煤通风费用计算……………………………………………………… 6.2 矿井安全生产技术措施……………………………………………………… 7 矿井灾害防治措施………………………………………………………… 8总结与致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………

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《矿井通风与安全》试题库（含答案） 一、填空题 1、矿井空气主要是由_______、_______和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：_______；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及_______。 4、影响矿井空气温度的因素有：_______ 、_______、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有_______、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_______等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫。 7、矿井气候是矿井空气的、和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于_______％，二氧化碳浓度不得超过_______％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是_______℃，较适宜的相对湿度为_______％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有_______。一氧化碳极毒，能优先与人体的_______起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由_______进入矿井，经过井下各用风场所，然后从_______排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。 12、矿井通风阻力包括_______和_______。 13、当巷道的_______发生变化或风流的_______发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是_______；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。其主要特点是：_______ ，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有_______；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类_______；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是_______和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须_______风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有_______、_______和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速_______，而靠近巷道壁风速_______，通常所说的风速都是指_______。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用_______测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为_______、_______和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括_______和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的是促使空气流动的根本原因。 24、矿用通风机按结构和工作原理不同可分为轴流式和两种；按服务范围不同可分为、辅助通风机和。 25、局部通风机的通风方式有、和三种。 26、根据测算基准不同，空气压力可分为__________________和__________________。 27、矿井通风压力就是进风井与回风井之间的总压力，它是由_______和_______造成的。 28、根据进出风井筒在井田相对位置不同，矿井通风方式可分为__________________、

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一、填空题 1、矿井空气主要是由__氮气、氧气_和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：__满足人的呼吸需要_；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及__人员的呼吸_____。 4、影响矿井空气温度的因素有：__岩层温度、地面空气温度_、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有__一氧化碳_、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_瓦斯（甲烷）_等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫比长式。 7、矿井气候是矿井空气的温度、湿度和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于___20____％，二氧化碳浓度不得超过___0.5____％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是____15-20___℃，较适宜的相对湿度为__50-60_____％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有__燃烧爆炸性__。一氧化碳极毒，能优先与人体的__血色素__起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由__进风井__进入矿井，经过井下各用风场所，然后从_回风井__排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。 12、矿井通风阻力包括_摩擦阻力______和__局部阻力_____。 13、当巷道的__断面_____发生变化或风流的__方向_____发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是__保护风机__；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。其主要特点是：__只有一个出口__ ，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有_安全性好__；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类__风筒___；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是__压差计___和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须__正对_____风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有__串联_____、__并联__和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速__最大_____，而靠近巷道壁风速__最小___，通常所说的风速都是指_平均风速__。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用_侧身法______测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为___静压____、__动压_____和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括__机械风压_和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的总压力差是促使空气流动的根本原因。