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矿井通风与安全试卷、习题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 4000t,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 0.58N?s2/m8,总风量Q 48m3/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 33m3/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。 ( 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 m3 min 。试判别风流流态。 (Re225307,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 L 200 m,净断面积S 5m2,通过风量 Q=720 m3min ,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do 0.22m,支架纵口径=6, 通过风量为900m3 min, 巷道中空气平均密度为 1.25kg m3,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 m3 s,空气密度 1.25kg m3。在突然扩大段,巷道断面由 S16 m2 变为 S2 12m2。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/b 1.2,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 4-72-1116 型,转速 n 630 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4-72-1116 离心风机, n 800r/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, n 710r/min , 0.2943N?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, 0.249N?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700m,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50m,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。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。6-8 比较各种风量调节计算方法的特点。6-9 矿井通风网络解算问题的实质是什么?6-10 简述矿井通风风量的增阻调节法。7-1 采区通风系统包括哪些部分?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。7-3 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。7-4 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。8-1 井口空气有哪几种加热方式?简述它们各自的优缺点。8-2 某矿井总进风量为130 kg/s,冬季井口空气计算温度为 -28,采用井口房不密闭的加热方式,冷热风在井口房混合。 混合前的热风温度为30,混合后的温度为2,热媒为压力 343kPa 的饱和蒸汽,试选择合适的空气加热器。8-3 某矿井恒温带深度Z0=30 m ,恒温带温度 tr0 15,地温率 g r 45m/,试求该矿井垂深500m 处的原岩温度。8-4 某矿一段大巷长100 m,巷道断面形状为半圆拱, 断面积为 14
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