通风课后习题

《通风安全学》课程

复习思考题与习题

安徽理工大学能源与安全学院

安全工程系编

二00六年三月

《通风安全学》复习思考题与习题

第一章矿井空气

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是什么？

1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些？《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定？

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防止井下有害气体中毒应采取哪些措施？

1-6什么叫矿井气候条件？简述气候条件对人体热平衡的影响。

1-7何谓卡他度？从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少？

1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定？

1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850

m3/min时，问该工作面回风流中CO2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Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。

第二章矿井空气流动基本理论

2-1 说明影响空气密度大小的主要因素，压力和温度相同的干空气与湿空气相比，哪种空气的密度大，为什么？

2-2 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。

2-3 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。

2-4 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？

2-5 试述能量方程中各项的物理意义。

2-6 在用压差计法测定通风阻力，当两断面相等时，为什么压差计的读数就等于通风阻力？

2-7 动能校正系数的意义是什么？在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数？

2-8 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？

2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压（或绝对静压），风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压（或绝对静压）？

2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器？扩散器安装有效的条件是什么？

2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用？已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压？

2-12 用压差计法测定通风阻力时，如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度，测出的压差是否等于通风阻力？偏大还是偏小？

=12.1324N/m3）γ=1.2380kg/m3，v=0.8078m3/kg，ρ为75%，求空气的密度、比容和重率。（ϕ2-13 已知矿内空气的绝对静压P等于103991Pa，空气温度t 为18℃，相对湿度

2-14 通风机作抽压式工作，在抽出段测得某点的相对静压为600Pa，动压为150Pa；在压入段测得相对静压为600Pa，动压为150Pa；风道外与测点同标高点的大气压为101324Pa，求抽出段和压入段测点的相对全压、绝对静压和绝对全压。（抽出段：ht=450Pa，P=100724Pa，Pt=100874Pa；压入段：ht=750Pa，P=101924Pa，Pt=102074Pa）

m1~2=1.25kg/m3，Z1~2=400m，测得hR1~2=45Pa，hv1=hv2=5Pa，求2点的绝对静压P2。（P2=106184Pa）ρ2-15 已知一进风斜井进风口1处的大气压P01=101324Pa，1~2段的空气平均密度

2-16 在一段断面不同的水平巷道中，用压差计法测得两断面的静压差为70Pa，断面1的断面积为8m2，其平均风速3.5m/s，断面2的断面积为5m2，空气的平均密度为1.25kg/m3，求该段巷道的通风阻力。（hR1~2=58.06Pa）

m3~4=1.19kg/m3，井深Z=300m，扩散器出口动压hv5=50Pa，求矿井通风阻力hR1~4和通风机全Ht。（hR1~4=2938.58Pa，Ht=3262Pa）

ρm1~2=1.25kg/m3，ρ2-17 如图2-4-9所示的通风系统，已知大气压

P01=P04=P05=101324Pa，测得4断面的相对静压为3000Pa，矿井风量Q为100m3/s，S1=20m2，S4=5m2，

题2-17 题2-18

2-18 如图2-4-10所示的简化通风系统，已测得通风阻力hR1~2=250Pa，

hR2~3=150Pa，hR2~4=80Pa，hR4~5=120Pa，hR5~7=150Pa，hR3~6=120Pa，hR6~7=80Pa，hR7~8=350Pa，试画出其通风系统网络相对压能图，如果A、B 之间有漏风通道，请在图上标出其漏风方向。

第三章井巷通风阻力

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600m3／min。试判别风流流态。(Re=225307，紊流)

3-3 何谓风速分布系数？它与哪些因素有关？为什么巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀？

3-4 尼古拉兹实验曲线可分为哪几个区? 各区有何特征?

3-5 摩擦阻力系数α与哪些因素有关?

3-6 摩擦阻力hf与摩擦风阻Rf有何区别?

3-7 已知某梯形巷道摩擦阻力系数α=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3／min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。

(Rf=0.2634Ns2/m8，hf＝37.9Pa)

3-8 有一木支架梯形巷道，长1500m，断面积为6m2，木柱直径d0=0.22m，支架纵口径Δ=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Rf；(2)摩擦阻力hf；(3)该巷通风所消耗的功率N(设风机效率η=0.6)。(Rf=1.1309Ns2／m8，hf＝254.5Pa，N=6.36kW)

3-9 条件同上题，但通过风量Q=600m3／min，求hf和N。(hf=113.1Pa，

N=1.88kW)

3-10 局部阻力是如何产生的?

3-11 某巷道摩擦阻力系数α=0.004Ns2/m4，通过风量Q=40m3/s，空气密度

ρ=1.25kg/m3。在突然扩大段，巷道断面由S1=6m2变为S2＝12m2。求：(1)突然扩大的局部阻力hl1-2；(2)若风流由2流向1，则局部阻力hl2-1为多少? (hl1-2=9.7Pa, hl2-1=9.1Pa)

3-12 某矿总回风道断面S=8m2，高宽比H/b=1.2，有一直角拐弯，通过风量

Q=60m3/s，空气密度ρ=1.24kg/m3，摩擦阻力系数α=0.015Ns2／m4，求：(1)拐弯的局部阻力hl；(2)若拐弯处内角做成圆弧形，曲率半径ri=0.7b，则局部阻力h′l是多少? (3)设风机设备效率η=0.6，内角抹圆后每年可节约用电多少度？(hl=39.2Pa，h′l=23.5Pa，节电13753kW•h)

3-13 已知某矿总风阻R=0.5Ns2/m8，试绘制风阻特性曲线。

3-14 矿井等积孔的含义是什么？如何计算?

3-15 某矿为中央并列式通风系统，总进风量Q=9000m3/min，总风压h=2394Ｐa，试求矿井总风阻Rm，等积孔A，并判断该矿通风难易程度。

(Rm=0.106Ns2/m8，A=3.65m2，通风容易)

3-16 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些?

第四章通风动力

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4一I—I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?

4-4 如图(题4-4)所示的井巷系统，各点空气的物理参数如下表，求该系统的自然风压。

测点0 1 2 3 4 5 6

t,℃-5 -3 10 15 23 23 20

P，Pa 98924.9 100178.2 102751.2 105284.4 102404.6 100071.5 98924.9 φ,% 0.5 0.95

4-5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?

4-6什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