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《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些？2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么？第一章矿井空气思考题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不同？1-2 什么是矿井空气的新鲜风流？污风风流？1-3 氧气有哪些性质？造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些？1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些？它们的来源和对人体的影响如何？《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的？1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么？可用来检测哪些气体？1-6 防止有害气体危害的措施有哪些？1-7 什么叫矿井气候条件？气候条件对人体热平衡有何影响？1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度？矿井空气的湿度一般有何变化规律？1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿？1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定？1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施？1-12 风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式风表的优缺点各是什么？1-13 风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同？1-14 风表校正曲线的含义是什么？为什么风表要定期校正？1-15 对测风站有哪些要求？1-16 测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中，已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min，回风量为520 m3/min，问该工作面回风流中的CO2浓度是多少？是否符合安全浓度标准？（1.25%；符合标准）1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃，湿球温度为20℃，风速为1.5m/s，求其相对湿度和等效温度分别是多少？（83%；14℃）1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m，净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288，测定时间均为1min，该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度？压力和温度相同时，为什么湿空气比干空气轻？2-2 什么叫空气的压力？单位是什么？地面的大气压力与哪些因素有关？2-3 什么叫空气的粘性？用什么参数表示粘性大小？粘性对空气流动起什么作用？2-4 何谓空气的静压、动压、位压？各有何特点？2-5 什么叫绝对压力？相对压力？正压通风？负压通风？2-6 什么叫全压、势压和总压力？2-7 在同一通风断面上，各点的静压、动压、位压是否相同？通常哪一点的总压力最大？2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压；而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压？2-9 矿井通风中的能量方程是什么？从能量和压力观点讲，分别代表什么含义？2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程？矿井风流应满足什么条件？2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时，其静压和位压之间可以相互转化？2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样？如何确定？2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用？如何绘制？如何从图上了解某段通风阻力的大小？2-14 在抽出式和压入式通风矿井中，主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系？2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段？习题2-1 井下某地点有两道单扇风门，测得每道风门内外压差为800Pa，风门门扇的尺寸高为1.5m，宽为0.8m，门扇把手距门轴0.7m，问至少用多大的力才能把门扇拉开？（548.6N）2-2 测得某回风巷的温度为20℃，相对湿度为90%，绝对静压为102500Pa，求该回风巷空气的密度和比容。
矿井通风方法的分类1.矿井通风方法简介矿井通风是指通过引进新鲜空气和排出废气，保证矿井内空气质量和湿度的一种技术。
通风系统可以提高作业人员舒适度和安全性，同时也能够控制瓦斯、粉尘等有害气体的积累。
根据不同的矿井结构和工艺特点，通风方法分为多种类型。
2.自然通风自然通风是通过矿井内外温度或压力差的自然效应，将新鲜空气引入矿井内部，并将废气排出外部的一种通风方法。
自然通风的优点是成本低廉，无需用电或其他能源，适用于距离地面较浅、开采规模较小的矿区。
缺点是通风效果较差，通风管道路径有限，难以满足更高的通风要求。
3.强制通风强制通风是指通过设置通风机或风机组，将新鲜空气主动引入矿井内部，并将废气排出外部的一种通风方法。
强制通风的优点是通风效率高，通风能力强，能够满足大型、深层矿井的通风要求。
缺点是成本较高，需要大量能源消耗，同时通风设备的故障会影响矿井内部的安全和舒适性。
4.循环通风循环通风是指通过设置通风管道，将现有的空气在矿井内部进行循环流动，并利用通风机组注入新鲜空气来保持空气流通的一种通风方法。
循环通风的优点是节能环保，减少外部能源的消耗，同时能够有效地控制矿井内的气体浓度和温度。
缺点是需要密封的矿井结构，且循环通风的效率受矿井内拐角、岩层变化等因素的影响。
5.其他通风方法除了上述三种通风方法之外，还有一些新型的通风方法在矿井通风领域得到应用，如液体氧气喷射通风、体积转换通风等。
这些方法在实际应用中还需要进行更多的实践和研究，以便更好地满足矿井通风的要求。
6.结论在矿井通风领域，不同的通风方法有着各自明显的优缺点，需要根据具体的矿区环境和工艺特点选择适合的通风方案。
未来，随着新技术的不断涌现和通风需求的不断提升，矿井通风方法也将不断完善与发展。
第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图1—6—1 简化矿井通风系图1-6-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：H Zg N m m =-()ρρ12 (1-6-1)(二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。
如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。
由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图图1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。
其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。
深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。
《矿井通风与安全》教学大纲I先修课程《流体力学》、《流体机械》、《矿图》、《煤矿地质》、《开采方法》。
Ⅱ本课程的课时分配情况课时分配：Ⅲ课程性质、目的和任务《矿井通风与安全》课程是采矿专业的一门专业必修课。
这门课程的主要特点是研究煤矿井下主要灾害发生、发展规律及其防治技术的一门科学。
设立本门课程的目的是通过本课程的教学，学生应能针对矿井瓦斯、矿尘、水、火等主要灾害采取防治措施，会使用井下各种通风、安全检测仪器仪表；掌握通风系统的设计、管理，编制灾害预防和处理计划等内容。
Ⅳ本课程的要求和内容第一章矿井空气与需风量一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解矿内空气成分与地面空气成分的异同；主要有毒有害气体的性质、《煤矿安全规程》对其浓度的规定、检测方法。
理解矿井气候条件的主要因素和改进措施。
重点掌握井巷中风流风速及风量的测定和风量的需求分配等内容。
二、课程内容1、矿井空气主要成分（1）氧气（）氧气的性质及减少的原因及《规程》的有关规定。
（2）二氧化碳（）二氧化碳的性质及《规程》的有关规定。
（3）氮气（）（4）工业卫生标准2、矿井空气中的有害气体和矿（岩）尘（1）矿井空气中的有害气体①瓦斯（）瓦斯的来源、性质及危害、测定，及《规程》的有关规定。
②一氧化碳（）一氧化碳的性质及危害、测定，及《规程》的有关规定。
③其他有害气体（，，，，）其他有害气体如，，，，等的性质及危害，及《规程》的有关规定。
④氡及其子体氡及其子体的性质及危害。
（2）矿（岩）尘矿（岩）尘的来源、性质及危害、测定，及《规程》的有关规定。
3、矿井气候条件（1）矿井空气温度矿井空气温度的影响因素、变化规律和规定。
（2）矿井空气的湿度矿井空气湿度的表示方法。
（3）矿井中的风速矿井中风速的测定方法、意义。
（4）气候条件指标衡量气候条件的主要指标。
4、矿井需风量主要介绍总风量及各用风地点的需风量计算和依据、标准。
（1）回采工作面所需风量（2）掘进工作面所需风量（3）硐室所需风量（4）矿井总风量计算第二章矿井通风压力与通风阻力一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解空气的主要物理参数、摩擦阻力、局部阻力、等积孔的概念。
1、矿井通风:依靠通风动力,将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下,以满足各用风地点的需要,同时将用过的污浊空气不断地排出地面。
这种对矿井不断输入新鲜空气与排出污浊空气的作业过程,叫矿井通风。
2、绝对湿度:指单位体积或单位质量湿空气中含有水蒸气的质量。
3、相对湿度:指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱与湿度之比的百分数。
4、恒温带:地表下地温常年不变的地带。
5、地温梯度:即岩层温度随深度的变化率,常用百米地温梯度6、通风机工况点:以同样的比例把矿井总通风阻曲线绘制于通风机个体特性曲线图中,矿井总风阻R曲线与风压曲线交于一点,此点就就是通风机的工况点。
7、防爆门:安装在出风井口,以防可燃气、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。
8、摩擦阻力: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,引起内外摩擦而产生的阻力。
9、局部阻力、冲击损失:风流在井巷的局部地点,由于速度或方向突然发生变化,导致风流本身产生剧烈的冲击,形成极为紊乱的涡流,因而在该局部地带产生一种附加的阻力,称为局部阻力。
由此阻力所产生的风压损失习惯上叫作。
10、等积孔:习惯上引用一个与风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值来表示井巷或矿井的通风难易程度。
这个假想的孔口称做井巷或矿井的等积孔。
11、瓦斯的引火延迟性:瓦斯与高温热源接触后,不就是立即燃烧或爆炸,而就是要经过一个很短的间隔时间,这种现象叫引火延迟性。
12、相对瓦斯涌出量:指平均产1t煤所涌出的瓦斯量。
13、绝对瓦斯涌出量:指单位时间内涌出的瓦斯体积量。
14、煤层瓦斯含量:指单位质量或体积的煤岩中在一定温度与压力条件下所含有的瓦斯量,即游离瓦斯与吸附瓦斯的总与。
15、煤层瓦斯压力:指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力,即气体作用于孔隙壁的压力。
16、煤层瓦斯透气性系数:我国普遍采用的单位就是/(MP·d),其物理意义就是在1m长煤体上,当压力平方差为1 MP时,通过1煤层断面每天流过的瓦斯体积。
通风安全 一、名词解释：1、矿井通风：利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量地流动，最后将污浊客气排出矿井的全过程。
2、矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流速这三个参数的综合作用状态。
3、矿井空气：地面空气进入井下后。
4、井巷通风阻力：当空气沿井巷流动时，由于风流的粘滞性和惯性以及 井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，包括摩擦阻力和局部阻力。
5、摩擦阻力：风流在井巷中做沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力，又称沿程阻力。
6、局部阻力：在分流流动过程中，由于井巷断面、方向的改变以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度分布变化和产生涡流等，造成分流能量的损失。
7、工况点：分机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数。
8、矿井总风阻：从入风井到主要通风机入口，把顺序连接的各段井巷的通风阻力累加起来。
9、矿井等积孔：用来衡量矿井通风难易程度的指标。
10、矿井通风系统：向矿井各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网络和风流控制设施的总称。
11、通风构筑物：矿井通风系统除了有结构合理的通风网路和能力适当的风机外，还有在网路中适当位置安设隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证分流按生产需要流动，这些设施和装置叫通风构筑物。
12、风门：在通风系统中需要行人和行车的巷道中而设立的隔断风流的门。
13、风桥：设在进回风交叉处使进回风互不混合的设施。
14、密闭：隔断分流的构筑物。
15、矿井瓦斯：煤矿生产过程中，从煤岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。
16、瓦斯涌出量：在矿井建设和生产过程中从煤岩内涌出的涌出的瓦斯量，对于矿井的叫矿井瓦斯涌出量，对于翼、采区或工作面的叫翼、采区或工作面瓦斯涌出量。
17、瓦斯喷出：大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂隙中快速喷出的现象。
习题四李锦峰矿井通风动力及设备习题四矿井通风动力及设备专业：安全技术及工程年级：____级姓名：李锦峰学号：________23 一、解释题 1、矿井通风系统矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。
（1）、按全矿统一或分区划分：1）、统一通风，一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风。
统一通风具有排风比较集中，使用通风设备较少，便于集中管理的优点，对于开采范围不大，通地表出口不多的矿井，特别是深矿井，采用全矿统一通风比较合理； 2）、分区通风，一个矿井划分成若干个相对独立的通风系统，各自系统均有各自的进、排风井巷和通风动力，巷道间虽有联系，但风流互不干扰，相互独立，称为分区通风。
分区通风具有风路短，阻力小，漏风少，能耗低以及网路简单、风流易于控制，有利减少污风串联和风量按需分配等优点，能收到较好的通风效果，在一些矿体埋藏较浅且分散的矿山或开采浅部矿体和通地面的井巷较多的矿井，得到广泛应用。
（2）、按进、排风井的布置划分：每一个通风系统至少要有一个可靠的进风井和一个可靠的排风井，在一般情况下，均以罐笼提升井兼做进风井，但近十几年来，我国有些矿井开凿了专用进风井，排风井一般均为专用，因排风风流中含有大量有毒气体和粉尘。
按进风井与排风井的相对位置，可分为中央式、对角式和中央对角混合式三种不同的布置形式：A、中央式：进、排风井均位于矿体走向中央，风流在井下的流动路线是折返式的，中央式布置具有基建费用少、投产快、地面建筑集中、便于管理、井筒延深工作方便、容易实现反风等优点，中央式布置多用于开采层状矿体。
B、对角式：进风井在矿体一翼，排风井在矿体另一翼的称为单翼对角式；进风井在矿体中央，回风井在两翼的称为两翼对角式；当矿体走向很长，进风井和排风井沿走向间隔布置或矿体厚度特大，进、排风井环绕矿体周围间隔布置称间隔对角式。
对角式通风时风流在井下的流动路线是直向式的，对角式布置具有风流线路短、风压损失小、漏风少、矿井生产期间凤压较稳定，风量分配较均匀、排出地表的污风距工业场地较远等优点，金属矿山普遍采用对角式布置方式。
