矿井通风与安全试卷、习题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：R11.18，R2 0.58 N?s2/m8，总风量Q48 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。习题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区别？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娜些？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？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1-5 什么叫矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。1-6 简述风速对矿内气候的影响。1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。1-8 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、总回风量平均为 2500 m3/min。试求风流在全天之内从井下带走多少水分？（已知总进、回空气的饱和湿度为 4.76 和 15.48 g/m3）1-9 某矿一采煤工作面 C02 的绝对涌出量为 7.56 m3/min，当供风量为 850 m3/min 时，问该工作面回风流中 C02 浓度为多少 ?能否进行正常工作。1-10 井下空气中，按体积计 CO 浓度不得超过 0.0024%试将体积浓度 (%)换算为 0压力为 101325 Pa 状态的质量浓度 (mg/m3)。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。2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。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？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？2-6 在压入式通风的风筒中，测得风流中某点 i 的相对静压 hsi 600 Pa，速压 hvi 100 Pa，已知风筒外与 i 点同标高处的压力为 100kPa。求：（1） i 点的相对全压、绝对全压和绝对静压； （ 2） 将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为 0 点） 。2-7 在抽出式通风风筒中，测得风流中某点 i 的相对静压 1000 Pa，速压 150 Pa，风筒外与 i 点同标高的 101332.32 Pa，求：（1）i 点的绝对静压 ；（2）i 点的相对全压 ；（3）i 点的绝对全压 。（4）将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为 0 点） 。2-8 用压差计和皮托管测得风筒内一点的相对全压为 300Pa，相对静压为 240 Pa，已知空气密度为 1.2kg/m3，试求 A 点的风流速度，并判断通风方式。3-1 何谓层流、紊流？如何判别流体的流动状态？ 3-2 某半圆拱巷道采用砌碹支护巷道宽 3.2m，中心处高度 3.4m，巷道中通过风量为600 m3min。试判别风流流态。(Re 225307，紊流)3-3 尼古拉弦实验曲线可分为哪几个区?各区有何特征?3-4 摩擦阻力系数与哪些因赢有关 73-5 摩擦阻力与摩擦风阻有何区别?3-6 已知某梯形巷道康探阻力系数 0.0177Ns2 m4 ，巷道长 L200 m，净断面积S5m2,通过风量 Q=720 m3 min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。3-7 有一木支架梯形巷道，长 1500 m，断面积为 6m2，木柱直径 do0.22m ，支架纵口径 =6，通过风量为 900m3min,巷道中空气平均密度为 1.25kgm3，求：(1)摩擦风阻，(2) 摩擦阻力，(3)该巷通风所消耗的功率 N (设风机效率为 0.6)。3-8 条件同上题，但通过风量 Q=600 m3min，求 hf 和 N。3-9 部阻力是如何产生的？3-10 某巷道摩擦阻力系数 0.004Ns2m4 ，通过风量 Q=40 m3s，空气密度1.25kgm3。在突然扩大段，巷道断面由 S16 m2 变为 S212m2。求：(1) 突然扩大的局部阻力；(2)若风流由 2 流向 1，则局部阻力为多少？3-11 某矿总回风道断面 S8m2 ，高宽比 H/b1.2，有一直角拐弯，通过风量Q=60m3/s空气密度 1.24kg/m3，摩擦阻力系数 0.015Ns2/m4，求：(1)拐弯的局部阻力；（2）若拐弯处内角做成圆弧形，曲率半径 0.7b，则局部阻力是多少?(3)设风机设备效率0.6,内角抹圆后每年可节约用电多少度?3-12 矿井等积孔的含义是什么？如何计算？3-13 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些？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？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？4-3 如图 4-1-1 所示的井巷系统，当井巷中空气流动时，2、3 两点的绝对静压力之差是否等于自然风压？为什么？ 4-5 什么叫通风机的工况点？如何用图解法求单一工作或联合工作通风机的工况点，举例说明。4-6 试述通风机串联或并联工作的目的及其适用条件。4-7 某矿抽出式通风，主要通风机型号为 4-72-11 16 型，转速 n630 r/min，矿井风阻 0.73575 N?s2/m8 ，扩散器出口断面 6.72 m2，风阻 0.03576 N?s2/m8 (自然风压忽略)。用作图法求主要通风机的工况点。4-8 某矿主要通风机为 4-72-11 16 离心风机，n800 r/min，主要通风机的全压工作风阻 1.962 N?s2/m8，在冬季自然风压 196.2 Pa夏季 98.1 Pa。求冬夏两季主要通风机的实际工况点4-9 某矿通风系统如图 4-6-5（b）所示，风机为 4-72-11 20，n630 r/min，为 4-72-11 16，n710 r/min， 0.2943 N?s2/m8， 0.981 N?s2/m8， 1.4715 N?s2/m8，试用图解法求两翼风机的工况点及各段风路的通风阻力。 （忽略自然风压和主要通风机装置各部分阻力损失）4-10 如图(题 410)1 、2 两点分别安装风机 F1 和 F2，进风井 A 和 B 的入风量拟定为 40 m3/s， =30 m3/s，已知 0.981 N?s2/m8， 1.4715 N?s2/m8， 2.943 N?s2/m8， 0.249 N?s2/m8，用做图法求主要通风机工况点及风路 C 中风流流向。4-11 如图( 题 4-10)，图中 F1 和 F2 的型号同题 4-9，风阻 、 、 、 和 之值同题 4-10，用做图法求风机工况点和风路 C 中风流方向。4-12 描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义是什么？4-13 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？4-14 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？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。5-2 简述引射器通风的原理、优缺点及适用条件。5-3 简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。5-4 试述压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。5-5 试述混合式通风的特点与要求？5-6 有效射程、有效吸程、炮烟抛掷长度及稀释安全长度的含义是什么？5-7 可控循环通风的含义及其优缺点、适用条件是什么？5-8 长距离独头巷道通风在技术上有何困难，应如何克服？5-9 试述局部通风机串联、并联的目的、方式和使用条件。5-10 试述风筒有效风量率、漏风率、漏风系数的含义及其相互关系。5-11 试述局部通风设计步骤。5-12 局部通风装备选型的一般原则是什么？5-13 掘进通风安全装备系列化包括哪些内容？并有什么安全作用？5-14 某岩巷掘进长度为 300 m，断面为 8 m2，风筒漏风系数为 1.19，一次爆破炸药量为10 kg，采用压入式通风，通风时间为 20 min，求该掘进工作面所需风量。若该岩巷掘进长度延至 700 m，漏风系数为 1.38，再求工作面所需风量。5-15 某岩巷掘进长度为 400 m，断面为 6 m2，一次爆破最大炸药量 10 kg。采用抽出式通风，通风时间为 15 min，求该掘进面所需风量。5-16 某岩巷掘进长度 1000 m。用混合式（长抽短压）通风，断面为 8 m2，一次爆破炸药量 10 kg，抽出式风筒距工作面 40 m，通风时间 20 min。试计算工作面需风量和抽出式风筒的吸风量。5-17 某煤巷掘进长度 500 m，断面 7 m2，采用爆破掘进方法，一次爆破炸药量 6 kg，若最大瓦斯涌出量 2 m3/min，求工作面所需风量。5-18 柔性与刚性风筒的风阻有何异同点？两者的漏风状况有何不同？5-19 风筒的选择与使用中应注意哪些问题？5-20 某风筒长 1000 m，直径 800 mm，接头风阻 0.2 Ns2/m8，节长 50 m，风筒摩擦阻力系数 0.003 Ns2/m4，风筒拐两个 90o 弯，试计算风筒的总风阻。5-21 为开拓新区而掘进的运输大巷，长度 1800 m，断面为 12 m2，一次爆破炸药量为 15 kg。若风筒为直径 600 mm 的胶布风筒，双反边联接，风筒节长 50 m，风筒百米漏风率为 1。试进行该巷道掘进局部通风设计。（1）计算工作面需风量；（2）计算局部通风机工作风量和风压；（3）选择局部通风机型号、规格和台数。（4）若风筒直径选 800 mm 的胶布风筒，其他条件不变时，再重新选择局部通风机的型号、规格和台数。6-1 什么是通风网络？其主要构成元素是什么？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？6-3 简述节点、路、回路、网孔、生成树、余树的基本概念的含义。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。6-5 比较串联风路与并联风网的特点。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。