下载文档原格式
四台矿《通风与安全初级读本》题库第一章矿井空气一、单选题1、矿井的空气主要来源于地面，空气的主要成分有：氧气、氮气、二氧化碳等，其中氧气所占比值为（ A ）。
A、20.90%B、78.13%C、0.03%2、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于（ B ）。
A、18%B、20%C、22%3、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过（ C ）。
A、0.2%B、0.3%C、0.5%4、CO最高允许浓度不超过（C ）。
A、20PPMB、22PPMC、24PPM5、采掘工作面空气温度超过、机电设备硐室的空气温度超过时，必须停止作业。
( C )A、15℃、20℃B、20℃、25℃C、30℃、34℃7、矿井空气的温度是影响气候条件的主要因素，温度过高或过低，都会使人感到不舒服，最适宜的井下空气温度是（ B ）。
A、8℃～12℃B、15℃～20℃C、20℃～25℃8、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的空气温度不得超过（ A ）。
A、26℃B、28℃C、30℃9、二氧化氮是一种的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为1.59，所以经常存在于巷道的底部，易溶于水。
（B）A、红色B、褐红色C、无色10、二氧化硫遇水后生成硫酸，当浓度达到0.002%时对眼睛与呼吸器官即感到有强烈的刺激，当浓度达到时，短时间即有致命危险。
（B）A、0.005%B、0.05%C、0.5%二、多选题1、尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异，但矿井新鲜空气中其主要成分仍然是（ABC ）。
A、氧气B、氮气C、二氧化碳D、氢气2、矿井空气中的有害气体主要有：甲烷、一氧化碳、、、、。
（ABCD）A、硫化氢B、二氧化硫C、二氧化氮D、氢气3、井巷风流中任一断面单位体积空气对某一面所具有的能量有三种，即、、。
（ABC）A、静压B、动压C、位压D、低压4、矿井气候条件是指矿井空气的、、所反映的综合状态。
矿井通风压力、通风阻力及风机静压、全压、负压一、矿井通风压力 (mine ventilation pressure)指矿井风流的压强,包括静压、动压与全压。
静压 空气分子之间或空气分子对风道壁施加的压力,不随方向而异。
静止的空气与流动的空气均有静压。
井巷或风筒中某点风流的静压与该点在深度上所处的位置与扇风机造成的压力有关。
按度量静压所选择的计量基准不同,有绝对静压与相对静压之分。
绝对静压就是以真空状态的绝对零压为基准计量空气的静压,恒为正值。
相对静压就是以当地大气压力为基准计量的空气静压,当其高于大气压时为正值,称正压;反之为负值,称负压。
动压 空气流动而产生的压力,恒为正值。
风流动压的计算式,式中H u 为动压,Pa;u 为风速,m ／s;p 为空气密度,kg ／m 3。
全压 静压与动压之与,有绝对全压与相对全压之分。
风流中任一点的绝对全压P t 等于该点绝对静压P s 与动压H u 相加,即P t =P s +H u 。
风流中任一点的相对全压H e 等于该点相对静压H s 与动压H u 的代数与,即H t =H s +H u 。
抽出式通风风流的相对静压H s 为负值。
压力测定 绝对静压用水银气压计或空盒气压计测量。
相对全压、相对静压与动压用U 形压差计、单管倾斜压差计或补偿式微压计与皮托管配合测量。
恒温压差计可测两点间的相对静压。
数字式精密气压计能测绝对静压与相对静压。
二、矿井通风阻力矿井通风阻力就是指风流从进风井进入井下、通过井下巷道后从风井出来、再从风机排出沿途所遇到的阻力(也即需要风机克服的阻力),其值由下式计算:N v s j H h h h +-=阻式中:h 阻j —矿井通风阻力,Pa;h s—风机入口静压(也称负压,若忽略静压管实际入口至风机入口处的沿程摩擦损失时,h s即为水柱计上的读数),Pa;h v—测静压断面的速压(也称动压),Pa;H N—矿井自然风压,Pa。
三、风机的静压、全压及速压(动压)如下图所示:图中:2为风机,风机左侧1为风机吸风侧,风机右侧3为风机出风侧。
矿井通风压力的测定一、 教学目的要求：1、 熟悉矿井通风压力的组成；2、 熟悉测压仪表的使用；3、 掌握测压的方法；4、 掌握测压的安全注意事项。
二、 相关容：1. 矿井通风压力的定义井巷使空气流动的压力称为通风压力，矿井通风压力就是进风井口断面与出风井口断面的总压力之差，它是由主要通风机和自然风压共同作用造成的。
井巷中两断面之间的总压差是造成空气流动的根本原因， 空气流动的方向总是从总压大的区域流向总压小的区域。
空气在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的下降，称为压降、压差或称为压力损失。
2. 矿井通风压力的分类 (1)三个基本压力矿井通风压力的分类如图4-1所示。
井巷的任何一个断面都具有静压、速压和位压三个基本压力,见表4-1。
图4-1压力的分类(2) 三个导出压力同一个断面上的三个基本压力组合而形成全压、势压和总压三个导出压力，见表4-2 。
相对压力有正压与负压之分。
高于当地同标高大气压力的称为正压，低于当地同标高大气压力的称为负压。
例如，当矿井采用压入式通风时，井下空气压力高于当地同标高的大气压力，为正压，因此，压入式通风又称正压通风；当矿井采用抽出式通风时，井下空气压力低于当地同标高的大气压力，为负压，因此，抽出式通风又称负压通风。
二、测压仪表常用的测压仪表如下：A 、常用的测压仪表A1-1名称：空盒气压计结构：由一个波纹状金属真空盒和一套杠杆机构组成；用途：测量绝对压力；A1-2名称：精密数字气压计结构：由气压传感组件、面板组件和电源组件组成；用途：测量绝对静压，也可测定绝对静压差，适用于矿井通风阻力和压差测定；A1-3名称：U形垂直压差计结构：由一根弯成U形的玻璃管（其中装蒸馏水或酒精）、刻度尺和支撑板组成；用途：测定相对压力、速压和压差；A1-4名称：U形倾斜压差计结构：由一根弯成U形的玻璃管、刻度尺和倾斜支撑底座组成; 用途：测定相对压力、速压和压差；A1-5名称：皮托管结构：由、外两根细金属管组成；用途：配合压差计测定相对压力、速压和压差;三、测压方法与步骤1. 绝对静压、速压和绝对全压的测量(1) 绝对静压的测量井巷气流中某点的绝对静压的测量，可用水银气压计、空盒气压计或精密数字气压计。
第二章矿井风流的基本性质§2—1 矿井空气的物理性质一、空气的密度指单位体积空气的质量，用ρ表示，单位：kg/m3。
ρ＝vm式中：v—空气的体积，m3；m—v体积空气的质量，kg。
由理想气态方程，对于干空气：ρ干＝3.484TP对于湿空气：ρ湿＝（3.458~3.473）TP式中：P—空气绝对大气压力，kPa；T—热力学温度，T＝（273.15＋t）K；t—空气的温度，℃。
将标准大气压力P ＝101.325 kPa，t＝0℃，φ＝0代入上式，得ρ干＝1.293 kg/m3。
将标准大气压力P ＝101.325 kPa，t＝20℃，φ＝60%代入上式，得ρ湿＝1.20 kg/m3。
二、空气的重度指单位体积空气的重力，用γ表示，单位：N/m3。
γ＝vW式中：v—空气的体积，m3；W—空气的重力，N。
将W＝mg代入上式，得γ＝ρg N/m3因此，对于干、湿空气γ干＝1.293×9.81＝12.684 （N/m3）γ湿＝1.20×9.81＝11.772 （N/m3）三、空气的比容指单位质量的空气具有的容积，用ν表示，单位：m3/kg。
ν＝V/m＝1/ρ显然，空气的比容与空气的密度互为倒数。
四、空气的比热指质量为1 kg的空气，温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量，单位：k.J/kg. ℃。
五、空气的粘性指空气抗拒剪切力的性质，是空气在流动时产生阻力的内在因素。
由于空气的粘性，空气在巷道中流动时靠近巷道轴部流速快，靠近巷道边沿流速慢。
V小V大§2—2 井巷中的风速与测定一、井巷断面风速分布井巷风速指风流单位时间内流过的距离，用V表示，单位：m/s或m/min。
由于空气的粘性，空气在巷道轴部流动速率快，靠近边沿流速慢，我们所说的风速是指巷道的平均风速。
平均风速与最大风速的比值叫风速分布系数，用k速表示，即k速＝V均/V大，一般在0.7~0.9之间。
对于不同的巷道砌碹巷道：k速≈0.83；木棚支护巷道：k速≈0.73；无支护巷道：k速≈0.75。
第三节 通风能量方程当空气在井巷中流动时，将会受到通风阻力的作用，消耗其能量；为保证空气连续不断地流动，就必须有通风动力对空气做功，使得通风阻力和通风动力相平衡。
空气在其流动过程中，由于自身的因素和流动环境的综合影响，空气的压力、能量和其他状态参数沿程将发生变化。
一、空气流动的连续性方程质量守恒是自然界中基本的客观规律之一。
根据质量守恒定律：对于稳定流(流动参数不随时间变化的流动称之稳定流)，流入某空间的流体质量必然等于流出其空间的流体质量。
风流在井巷中的流动可以看作是稳定流，当空气在图2－18的井巷中从1断面流向2断面，且做定常流动时(即在流动过程中不漏风又无补给)，则两个过流断面的空气质量流量相等，即：222111S S υρυρ＝ (2－16)式中 ρ1 ，ρ2―1，2断面上空气的平均密度，kg/m 3；υ1 ，υ2―1，2断面上空气的平均流速，m/s ； S 1 ，S 2 ―1，2断面的断面积，m 2。
任一过流断面的质量流量为M i (kg/s)，则：M i ＝ const (2－17)这就是空气流动的连续性方程，它适用于可压缩和不可压缩流体。
对于可压缩流体，根据式(2－16)，当S 1＝S 2时， 空气的密度与其流速成反比，也就是流速大的断面上的密度比流速小的断面上的密度要小。
图2－18 一元稳定流连续性对于不可压缩流体(密度为常数)，则通过任一断面的体积流量Q(m 3/s)相等，即：const s Q i i ==υ (2－18)井巷断面上风流平均流速与过流断面面积成反比。
即在流量一定的条件下，空气在断面大的地方流速小，在断面小的地方流速大。
空气流动的连续性方程为井巷风量的测算提供了理论依据。
[例2—3] 风流在如图2－18的井巷中的由断面1流至断面2时，已知S 1＝10m 2 ，S 2=8m 2，υ1＝3m/s ，1、2断面的空气密度为：ρ1＝1.18kg/m 3， ρ2＝1.20kg/m 3，求：①1、2断面上通过的质量流量M 1、M 2；②1、2断面上通过的体积流量Q 1、Q 2；③2断面上的平均流速。
《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。
第一章 矿井空气复习思考与习题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?2、 《规程》对矿井空气主要成分的浓度标准有哪些具体规定?3、 造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些?4、矿井空气中的主要有害气体有哪些？其性质、来源、危害有哪些？《规程》规定的最高允许浓度为多少？5、防止有害气体的措施有哪些？6、什么叫矿井气候条件?评价矿井气候条件的主要指标有哪些？7、影响矿井空气温度的因素和矿井空气温度的变化规律是什么？8、设置测风站必须符合哪些要求？9、测风仪表按其工作原理、构造以及测风范围各分为几类？10、用风表测风为什么要校正其读数？用迎面法与侧身法测风时其校正系数为什么不同？11、用风表测风时应注意哪些事项？12、改善矿井气候条件应采取哪些措施？13、某矿井冬季总进风流的温度为5℃，相对湿度为70%。
矿井总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%。
矿井总进、回风量平均值为2500 m 3/min 。
试求风流在全天之内从井下带出多少水分？（答：f a =4.76g/m 3，f a ′=15.48g/m 3，G△＝38t/d ） 14、某矿井地表年平均温度为t c ＝7.5℃，恒温带的深度为Z c ＝30m ，地温率为g ＝30m/℃。
求矿井深度为450m 处的岩石温度？（答：t r ＝21.5℃）15、半圆拱巷道，拱墙高1.55m,巷宽2.8m ，用侧身法测得的表速为3m/s ，该风表的校正曲线表达式为s υ= 2+c υ，计算该巷道通过的风量。
（答：Q ＝33.3m 3/s ） 第二章 矿井通风压力复习思考与习题1、何谓绝对压力、相对压力、大气压力、正压和负压？用坐标图来说明它们之间的相互关系。
2、空气从静压大的地点流向静压小的地点，其条件是什么？空气从全压大的地点流向全压小的地点，其条件是什么？3、如何理解绝对全压是绝对静压与速压之和？相对全压是相对静压与速压之和？速压有无绝对值与相对值的含义？4、“静压和速压可以相互转换”是指一个断面而言，还是指两个断面而言？同一断面上静压大的地点是否速压就小，速压大的地点是否静压就小？5、某矿采用抽出式通风如图2—23所示，用仪器测得风硐4断面的风量Q 4=40m/s ，净断面积S 4=4m 2，空气密度ρ=1.19kg/m 3，扇风机房U 形压差计的读数h=200mmH 2O ，风硐外与4断面同标高的大气压P0=101 332Pa，矿井自然风压h自=10mmH2O，自然风流方向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？6、已知空气的压力为101 332Pa，温度为15℃，相对湿度为60%，试求该空气的密度。
矿井通风压力的测定一、教学目的要求:1、熟悉矿井通风压力的组成；2、熟悉测压仪表的使用;3、掌握测压的方法；4、掌握测压的安全注意事项。
二、相关内容:1。
矿井通风压力的定义井巷内使空气流动的压力称为通风压力，矿井通风压力就是进风井口断面与出风井口断面的总压力之差，它是由主要通风机和自然风压共同作用造成的。
井巷中两断面之间的总压差是造成空气流动的根本原因，空气流动的方向总是从总压大的区域流向总压小的区域。
空气在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的下降，称为压降、压差或称为压力损失。
2.矿井通风压力的分类（1)三个基本压力矿井通风压力的分类如图4—1所示。
井巷的任何一个断面都具有静压、速压和位压三个基本压力，见表4—1.(2）三个导出压力同一个断面上的三个基本压力组合而形成全压、势压和总压三个导出压力，见表4—2.相对压力有正压与负压之分。
高于当地同标高大气压力的称为正压,低于当地同标高大气压力的称为负压。
例如，当矿井采用压入式通风时，井下空气压力高于当地同标高的大气压力，为正压，因此,压入式通风又称正压通风；当矿井采用抽出式通风时，井下空气压力低于当地同标高的大气压力,为负压，因此,抽出式通风又称负压通风。
二、测压仪表常用的测压仪表如下：A、常用的测压仪表A1-1名称：空盒气压计结构：由一个波纹状金属真空盒和一套杠杆机构组成；用途：测量绝对压力;A1—2名称：精密数字气压计结构:由气压传感组件、面板组件和电源组件组成；用途：测量绝对静压，也可测定绝对静压差，适用于矿井通风阻力和压差测定;A1-3名称：U形垂直压差计结构：由一根弯成U形的玻璃管（其中装蒸馏水或酒精）、刻度尺和支撑板组成;用途:测定相对压力、速压和压差；A1-4名称：U形倾斜压差计结构：由一根弯成U形的玻璃管、刻度尺和倾斜支撑底座组成;用途：测定相对压力、速压和压差；A1—5名称：皮托管结构:由内、外两根细金属管组成;用途：配合压差计测定相对压力、速压和压差；三、测压方法与步骤1。
