矿井通风与安全课后习题部分答案

第一章p20页

1-1、地面空气由氧气、氮气、二氧化碳、氩、氖、水蒸气等组成的混合气体。

矿井空气和地面空气的区别是（1）氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。 （2）混入瓦斯、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、二氧化氮等有毒有害气体和矿尘。（3）空气的状态参数（温度、压力和湿度等）发生变化。

1-9、由公式φ=ρν/ρs 冬季5°时，ρs =4.76g/m 3；进风流中绝对湿度为ρν=0.7×4.76=3.33g/m 3；20°时，回风流中ρs =15.48 g/m 3；绝对湿度为ρν=15.48×0.9＝13.93g/m 3。 则一天带走的水分为（13.93-3.33）×2500×24×60=38160kg 。

1-10、二氧化碳的浓度C=7.56/(850+7.56)=0.816%<1.5%，故能正常工作。

第二章p35页

2-7、 p i =p oi +h i =101332.32-900=100432.32 pa H ti =h i +h oi =-900+160=-740 pa P ti =p i +h vi =100432.32+160=100592.32 pa

2-8、如果相对静压为负，相对全压为正，则动压为540pa ，2V 2ρ=540，推出：速度=30m/s ，与矿井实际情况不符合； 如果相对静压为正，相对全压为正，则动压为60pa ，则推出此处全压和静压都为正，则V=10m/s 。

如果相对静压为负，相对全压为负，这种情况不可能。

知该点的压力大于同标高大气压力故为压入式通风。 第三章p52页

3-9 首先计算雷诺数，然后才知道选择合适的公式

225e -6

Q 10044vd r 3.143R ==9.831010000014.410πυυ⨯

⨯⨯==⨯>⨯，所以为完全紊流状态，选择完全紊流摩擦阻力平方公式。 3-10 突扩局部阻力 h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=6.94p a

风流从2断面流入1断面相当于突缩断面

查表 ζ=0.25

h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=6.94pa

3-11 332

fr fr 322h LU

59.6 6.4h Q 0.036LUQ 10010.820S S αα⨯=⇒===⨯⨯ 当有矿车后局部阻力为

h h 84.6559.625.05er fr h =-=-= （在标准下空气密度为1.2g/m 3）

3-12

h=196+（0.5×1.2×32-0.5×1.2×62）=179.8 pa

由h =RQ 2 得R=0.1998N·S 2/m 8

3-13 22h Q (0.010.050.020.02)3090R Pa ==+++⨯=

A 90

h ===3.77 3-14 由矿井等积孔定义知

对于多台通风机同时工作的的矿井等积孔计算，应根据全矿井通风总功率等于各台主要通风机工作系统功率之和的原理计算出总阻力，而总风量等于各台主要通风机所在风路上风量之和，代入，m 2。得：

0r0Q h +1r1Q h +2r2Q h =r Qh

r h =134pa A=1.1917r Q/h =3.04 第五章： 5-15： 解：(1) 压入式风筒出口风量

○

1按允许最低风速计算： ○

2按排除炮烟计算工作面需风量 长压短抽混合式排除炮烟长度为：m 25002

.08401011.0S K 1.0L s =⨯⨯⨯⨯==s C Ab 压入式通风掘进工作面所需风量：

所以压入式风机的出口风量为98.24 m 3/min

(2) 抽出式风筒的吸风量

压入式风筒出口风量：

（3）所以掘进工作面需风量为98.24m 3/min ，符合规定。

（4）抽出式风筒的吸风量为20.95m 3/min 。

5-16：

解：○1按允许最低风速计算：m in 27025.060183m SV Q =⨯⨯==

○

2按最大瓦斯涌出量计算：取C t =1%，进风流瓦斯浓度C o =0，瓦斯涌出不均衡系数K=1.5； 由于采用机械化掘进，不需要考虑排除抛烟，故取○

1和○2中的最大值， 5-19：（没有审核）（安全101聂忠仁）

解：

(2)○1按允许最低风速计算：m in 10815.060123m SV Q =⨯⨯==

○

2按排除炮烟计算：因为是运输大巷，所以b=40 L/Kg 所以工作面所需风量为147.4 m 3/min

(2)风筒百米漏风率为1.5%，3741.1015.0100181511100L 11100=⨯-=-=

βφ漏风系数

8210082100

16.1164.615.181006.4R 800mm D m S N R L R m S N •=⨯==∴•==，查表得由（风流在风筒中的摩擦阻力） (还有弯头题目没有给定，做题时也可以考虑)

(3)局部通风机的选型

由风量Q f =202.5m 3/min ，全风压h ft =977.13 pa 选择对旋轴流式局部通风机

(4)若直径D=1000mm 3，则有：

由风量Q f =202.5m 3/min ，全风压h ft =968.67pa ，选择对旋轴流式局部通风机

第六章：

6-11：

解：(1)23211...1111:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=n R R R R Rs 由公式 (2)Qs Ri

Rs i =Q 由公式： 同理：828.55Q2

m S N •=；828228.8Q4;98.9Q3m S N m S N •=•=

6-12： 解：假设支路5风流由2节点流向3节点，则

所以，假设不成立，）（到节点的方向为节点支路23235

→ 6-13：

解：(1)并联风网82224.0794.01186.111

m S N R s •=⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛+=总风阻 (2)由题意：Q 1'=10 m 3/min ，Q 2'=30 m 3/min ， 分支1通风阻力为：2111‘Q R h ==1.186×100=118.6

分支2通风阻力为：2222‘Q R h ==0.794×800=714.6

为了使风压平衡，可在风路1上设置一个调节风窗，使它产生pa 596h h h 12er

=-=的局部阻力。 S-风窗所在巷道断面积（题目没有给定，可取S=5）;

调节风窗的风阻：R W =h w /

2'1Q =596/102=5.96

6-14（没有审核） 解：）（到节点的方向为节点支路）（到节点的方向为节点支路45456189.023

.0*32.044.0*15.0748523233172.215.0*11.032.0*14.05241→∴<==→∴>==R R R R R R R R 由节点流入风量与流出风量相等： 所以.208.107,255,54,15233333s m q s m q s m q s m q s m q =====，

由pa

pa pa pa pa pa pa pa RQ h 1768h ,237h ,75.426h ,75.935h ,84h ,213h ,75.242h ,5.311h 2=========得

对回路（1,2,3）有：321h h h +=，因为75.4532,5.311=+=h h h ，要使风压平衡，需在支路1上增加14.25pa 的压力，即在支

路1上设置一风门，使支路一的风阻增加8220633.015/25.141m S N R •==∆。