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S1=S2, 两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为 1.2kg/m3，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断面一2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
h r12 =（R +h v1 十％乙）—（P2 +h v2 十EgZ2）（2分）
因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则
h r1 _2 = （P + h v1 + 耳gZ1 ） -（P2 + h v2 + °2gZ2 ）
=101324-101858 + 1.2 X 9.8 X 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。

P h
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=20.04 kg/m 7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。

若R=20.04 kg/m 7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。

串联：Rs i = R1+ R2= 0.08 kg/m 7（3 分）
并联：（6分）
Rs 1 : R S2=8:
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^S?,
两断面间的高差Z!-Z2=100m，巷道中空气密度为 1.2kg/m3，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断面一2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
h riN =（R +h vi + Rg乙）-（P2 +h v2 + P?gZ2）（3分）
因为S i=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则
h r1 _2 = （R + h vi + 耳gZ i ） -（P2 + 62 + °2gZ2 ）
=101324-101858 + 1.2 X 9.8 X 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（4 分）。

1、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7Pa和101858Pa,若S1=S2, 两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为 1.2kg/m3，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断面一2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
h r2 =（P +h v1 十％乙）一（P2 +h v2 +P?gZ2）（3分）
因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则
02 =（P +1%1 + %乙）一（卩2 +l%2 + P2gZ2）
=101324-101858 + 1.2 X 9.8 X 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（4分）。

2、测得风筒内某点i相对压力，如图所示，求动压，并判断通风方式。

（可不考虑单位）
解：从图中可见接皮管的U型管液面高差，外界大气压大于风筒内风流点压力，所以通风方式为抽出式通风。

（5分）
因为相对全压=相对静压+动压
则—10=—100 + 90
所以相对静压为—100;相对全压为—10
动压为90 ( 5分)
1已知某半圆拱通风行人巷道，净宽为 2.7m ，拱墙高1.4m 。

该巷道的风速为1.5m/s ，求通
过该巷道的风量。

1解：半圆拱巷道的断面积为：
S=1.4X 2.7 + nX 1.352/2=6. 64 m 2 巷道内通过的风量为：
3
Q=SV=6.64 X 1.5=9.96m /s
答：通过该巷道的风量为 9.96m 3/s 。

3
2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为 0.3%，总风量为12000m /min ，矿井平均日产煤量
9000t ，求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。

2解：矿井的绝对瓦斯涌出量为：
3
Q 瓦=12000 X 0.003=36m /min 矿井的相对瓦斯涌出量为：
q 瓦=Q 瓦/ T=36 X 60 X 24 * 9000=3.84m3/t 答：矿井的绝对瓦斯涌出量为
36 m 3/min ，矿井的相对瓦斯涌出量为
3.84m3/t 。

*3、抽出式矿井中，井下某一点巷道空气中测得空气的静压为 96840Pa ,速压为360 Pa ,地
面同一标高的大气压力为 98760 Pa 。

求该点空气的绝对全压和相对全压。

3解：该点的绝对全压为：
Pt=Ps + hv=96840 + 360=97200 Pa 该点的相对全压为：
ht=P0— Pa=98760- 97200=1560 Pa
答：该点的绝对全压为 97200 Pa ,该点的相对全压为 1560 Pa 。

*4、有一条长500m 的水平巷道，断面积相同，已知
1点和2点的静压分别为
101.35kPa 和101.17kPa ，巷道标高为一150m ,断面为10m ，风速为3m/s ，求该巷道的通风 阻力为
多少？若风速提高到 4m/s ，通风阻力为多少？ 4解：(1 )此巷道的通风阻力为：
故 h 1-2= ( p 1— P 2)= (101.35— 101.17)X 103=180Pa
(2)因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比 所以
h '1』=h 1 二 (丄)2
= 180 型=320 Pa
u
9
*5、井下某一巷道的风阻为 0.2Ns 2/m 8，通过的风量为 3600m 3/min ，求该巷道的通风阻力。

5解：巷道的通风阻力为：
2 2
h=RQ =0.2 X( 3600/60)
=0.2 X 3600=720Pa
h
1 _
2 — (p 1
2
：1U
■ Jg(z i _Z 2)
因为 P 1 = P 2 U 1 = U 2 乙=Z 2
答：该巷道通风阻力为180Pa,提高风速后通风阻为320Pa。

答：该巷道的通风阻力为720Pa。

*6、某矿井井下有3个采煤工作面，4个掘进工作面，4个硐室，全部是独立通风。

测得每一采煤工作面的风量均为500m3/min，每一进工作面的风量均为240m3/min，每一硐室的风
量均为80m3/min，矿井的总进风量为3200m'/min，矿井主通风机的风量为3400m'/min，求矿井的有效风量和漏风量。

6解：矿井的有效风量为：
3
Q 有效=500 X 3+ 240 X 4 + 80 X 4=2780m /min
(1 )矿井的有效风量率为：
P 效=(Q 效/Q 进)X 100%
=2780 - 3200X 100%
=86.9%
(2)矿井的漏风率为：
P漏=(Q通-Q有效)/Q通X 100%
=(3400 - 2780)- 3400X 100%
=18.2%
答：矿井的有效风量率为86.9%，漏风率为18.2%
7、砌筑砖石密闭，巷道面积为10.2m2,密闭厚40cm，每立方米砖石密闭需消耗192块，求砖石消耗量。

7解：砖石消耗量：
X=SBT
=10.2 X 0.4 X 192
=784
答：修筑密闭需砖石784块。

8、按水砂比1：2配制水泥砂浆，若有沙200kg，需水泥多少公斤？
8 解：需水泥为：200 X 1/2=100kg 答：需水泥100kg。

9、某掘进巷道采用压入式通风，最大瓦斯涌出量q为0.5m3/min，问每分钟至少向该掘进面供多少风才能保证瓦斯浓度不超限？
9解：按《规程》规定，掘进面巷道中瓦斯浓度不得超过1%，故：
q 1%
Q q
即: 05 0.01
Q +0.5
求得：Q=49.5m3/min
答：每分钟至少向该工作面供风49.5m3。

*10、某采区巷道为一并联风路(如图所示)，已知总风量Q为1500m3/min , Ra=0.01Ns2/m8, Rb=0.02Ns2/m8，若巷道a的需风量为1200m 3/min，请在图中标出风窗的位置，并计算风窗阻力。

3 3
10 解：由Qa=1200m /min，贝U Qa=Q i —Qb=300m /min
2 2
ha=RaQa =0.01 x( 1200/60) =4Pa
2 2
hb=RbQb =0.02 x( 300/60) =0.5Pa
因为ha>hb，故风窗应建在巷道b内。

h 窗=ha —hb=3.5Pa
答：风窗的阻力为 3.5Pa。