矿井通风与安全计算题
矿井通分和安全试卷,中国矿业大学
《矿井通风与安全》试卷及答案一、基本概念题, 10题,每题3分,共30分。
1、位压风流受地球引力作用,相对某一基准面产生的重力位能称为位压。
2、绝对全压在风流流动方向的任一测点处,单位体积风流所具有的绝对静压与速压之和称为该点的绝对全压。
3、摩擦阻力风流在井巷中均匀流动时,沿程受到井巷壁面的限制所产生的阻力称为摩擦阻力。
4、自然风压在井巷风流流动过程中借助于自然因素产生的促使空气流动的能量称为自然风压。
5、反风装置能使矿井正常风流反向的矿井扇风机附属装置,其目的是为了防止矿井火灾或爆炸等灾害事故的进一步扩大。
6、绝对瓦斯涌出量单位时间内涌入巷道的瓦斯量,以体积表示,单位为m 3/min 。
7、矿井瓦斯等级《规程》规定,矿井瓦斯分为,瓦斯涌出量10m 3/min 以下的低瓦斯矿井,10m 3/min 以上的高瓦斯矿井,以及煤与瓦斯突出矿井。
8、煤与瓦斯突出在煤矿井下开采过程中,在短时间内,从煤壁内向采掘工作面空间突然喷出大量煤与瓦斯的现象,称为煤与瓦斯突出。
9、火灾发生的三要素可燃物、热源、氧化剂(主要指氧气)称为火灾发生的三要素。
10、煤层自然发火期煤层在开采过程中,从揭露之日起,至发生自然发火时为止的时间称为煤层自然发火期。
二、简答题,6题,每题5分,共30分;1、 从巷道风流完全紊流状态下的摩擦风阻表达式出发,分析降低巷道摩擦阻力的技术途径。
摩擦风阻的表达式为:3SLU R α=,N.s/m8。
S U L ,,,α分别为巷道的摩擦阻力系数,长度,周长和断面。
降低摩擦阻力的途径:(1)尽量选择摩擦阻力系数较小的巷道,注意施工和维修质量;(2)扩大井巷断面;(3)选择周长较小的巷道;(4)尽可能减少巷道长度。
2、 矿井通风等积孔及其在矿井通风管理中的作用。
用于形象描述矿井通风难易程度的一个假定概念,其表达式为:R h Q A /19.1/19.1==。
目前设计规范中根据矿井瓦斯等级对不同矿井产量条下,矿井等积孔最小值的分级标准,可以作为判断矿井通风管理工作好坏的一个指标。
矿井通风与安全考试题库全
一、 例题例1—1 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为15℃,湿温度为14℃,求空气的相对湿度。
解:干温度计与湿温度计指示数差为11415=-=∆t ℃查附录 得相对湿度φ=90%例1—2 矿井总的排风量Q=4500m 3/min ,入风温度t 1=+5℃,空气相对湿度φ1=50%,排风温度t 2=+25℃,φ2=100%,试计算每天风流从矿井中带走的水蒸汽量。
解:查附录得,当t 1=+5℃时,ρS1=6.8g/ m 3 当t 2=+25℃时,ρS2=22.9g/ m 3 ∴带走的水蒸气量G 为:G=(ρS2×100%-ρS1×50%)·Q ·24×60/1000000 =126.36T/d例1—3 已知大气压力B=101325Pa ,相对湿度φ=80%,温度t=30℃,求湿空气的d 、ρV 、ρ、和i 。
解:根据t=30℃,查附录,得Ps=4241.7Pa ,于是 Pv=Ps=0.8×4241.7=3393.36Pa2155.036.339310132536.3393622.0622.0=-⨯=-=Pv B Pv d kg/kg 干空气湿空气的绝对湿度为:0243.0)30273(46136.3393=+⨯==RvT Pv v ρkg/ m 3湿空气的密度为:15.1)36.3393378.0101325(302730034843.0=⨯-+=ρ kg/ m 3湿空气的焓为:=1.01×30+0.2155(2501+1.85×30) =581.23 kg/kg 干空气例1—4 矿井总回风流中的沼气含量为0.55%,总回风量为2900 m 3/min ,该矿日产量1700T ,试问该矿井的绝对沼气涌出量为多少?属于哪级沼气矿井?解:绝对沼气涌出量Q=C ·Q ×24×60=0.55%×2900×1440 =22968 m 3/d相对瓦斯涌出量5.13170022968==q m 3/T根据《规程》规定,该矿属于高沼气矿井。
中国矿业大学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S 1=S 2,两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ,巷道中空气密度为1.2kg/m 3,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-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-(2分)因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-=101324-101858+1.2×9.8×100=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。
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 1=R 2=0.04 kg/m 7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。
若R 1=R 2=0.04 kg/m 7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。
串联:Rs 1= R 1+ R 2= 0.08 kg/m 7(3分)并联:(6分)∴ Rs 1 :Rs 2=8:1即在相同风量情况下,串联的能耗为并联的 8 倍。
矿井通风安全试题及答案
矿井通风安全试题及答案矿井通风安全是矿山生产中至关重要的一环。
为了提高矿工对矿井通风安全知识的掌握,我们特别编制了一套试题,以期帮助矿工们更好地了解并应用相关知识,从而确保矿井工作环境的安全。
试题一:矿井通风安全基础知识1. 什么是矿井通风安全?2. 为什么矿井通风安全至关重要?3. 矿井通风系统的主要组成部分有哪些?4. 矿井通风系统的工作原理是什么?5. 请简要说明一下常见的矿井通风系统类型。
答案一:1. 矿井通风安全是指通过合理的通风系统,控制矿井内的气流运动,保持矿井内的适宜温湿度、氧气含量和有害气体浓度,从而为矿工提供安全的工作环境。
2. 矿井通风安全的重要性体现在以下几个方面:a. 维持矿井内的空气质量,减少有害气体的积聚和矿尘的扩散,提供清新的工作环境;b. 保持矿井内的适宜温湿度,为矿工提供舒适的工作条件;c. 通过调节矿井内的气流,控制火灾、爆炸和瓦斯突出等事故的发生;d. 将矿井中的废气排出,减少工人职业病的发生。
3. 矿井通风系统的主要组成部分包括:风机、通风巷道、气流监测设备、作业面风门、风流系统、尾巷排气和支承矿井等。
4. 矿井通风系统的工作原理是通过安装在矿井上风端和下风端的风机,产生压力差,推动气流在矿井内运动,从而实现通风的目的。
5. 常见的矿井通风系统类型包括:自然通风、机械通风、封闭式通风和混合通风等。
试题二:矿井通风安全措施1. 请列举一些常见的矿井通风安全措施。
2. 矿井通风系统的调整应该遵循哪些原则?3. 如何正确选择矿井通风机?答案二:1. 常见的矿井通风安全措施包括:a. 安装通风风机和风门,以适应矿井的风量和风压需求;b. 定期检查和维护矿井通风系统,确保其正常运行;c. 采用有效的排风和吸风措施,控制有害气体和矿尘的扩散;d. 配备通风设备和防毒器材,以应对火灾、爆炸和瓦斯等突发情况;e. 定期开展通风监测和安全培训,提高矿工的安全意识。
2. 矿井通风系统的调整应遵循以下原则:a. 根据矿井内的瓦斯涌出情况,调整通风系统的风量和风压;b. 根据矿井内的温度和湿度情况,调整通风系统的制冷、加热和加湿设备;c. 根据矿井内的工作面情况,调整各个风流系统的开关状态;d. 根据矿井内的氧气含量和有害气体浓度,调整通风系统的排风和进风位置。
山东科技大学矿井通风与安全2013--2017年考研初试真题
山东科技大学 2013 年招收硕士学位研究生入学考试矿井通风与安全试卷一、计算题(15 分)如图所示倾斜巷道,已知断面1-1的参数:静压P1=104560Pa,风速V1=2.6m/s,风流密度ρ1=1.28kg/m3,断面积S1=15m2 ;断面2-2的参数:静压P2=102410Pa,风流密度ρ2=1.12kg/m3,断面积S2=10m2。
两断面间的高差h=200m。
1、求该巷道的通风阻力,判断风流的方向。
2、求该巷道的风阻。
二、计算题(20分)如图,已知风硐内2点断面积为8.6m2,风流相对静压的绝对值为2200 Pa,风流的速度为12m/s,风流的密度为1.18kg/m3。
此外,已知,Z0=150m,Z1=300m,矿井外的大气密度为1.24kg/m3,进风井风流的平均密度为1.26kg/m3,回风流的平均密度为1.20kg/m3。
求:1、矿井的自然风压及矿井通风阻力。
2、矿井的总风阻和等积孔。
3、若扩散器的出口动压为50Pa,求通风机的全压和静压。
(不计扩散器的阻力)三、计算题(20分)如图所示通风网路,已知各风路的风阻值为:R 1=0.12,R 2=0.22,R 3=0.18,R 4=0.22,R 5=0.30,R 6=0.36kg/m 7,网路的总风量为Q=40m 3/s 。
求:1、自然分风时各风路的风量,以及网路的总阻力、总风阻。
2、若风路2的需风量为28 m 3/s ,风路3的需风量为12 m 3/s ,采用增阻调节法,试确定风窗的位置,计算风窗的风阻值以及调节后网路的总阻力、总风阻。
四、证明题(20分)通过改变角联分支两侧的边缘分支的风阻可以达到改变角联分支风向的目的。
对下图所示的简单角联风网,试推导角联分支风流方向判别式:⎪⎩⎪⎨⎧→<=→>=。
中风向由,分支中风流停滞;,分支;中风向由,分支32515123513241R R R R K五、论述题(15分)何谓局部通风的压入式通风和抽出式通风?并对压入式和抽出式局部通风进行对比分析。
矿井通风复习计算题以及课后习题考试答案
矿井通风与安全》试卷(B)卷参考答案及评分标准一、名词解释(20分;每个2分)1专用回风巷:专门用于回风,不得用于运料与安设电气设备的巷道,在有煤与瓦斯突出区的专用回风巷还不得行人。
2瓦斯积聚:瓦斯浓度超过2%,体积超过0.5m3。
3被保护层:在突出矿井中,预先开采的、并能使他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层,后开采的煤层称为被保护层。
4煤的自然发火期:从煤层被开采破碎、接触空气之日起,至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止,所经历的时间叫煤层自然发火期,以月或天为单位。
5外因火灾:可燃物在外界环境的作用下,引起燃烧而形成的火灾。
6瓦斯涌出不均衡系数:在正常生产过程中,矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响,其数值在一段时间内围绕平均值上下波动,我们把其峰值与平均值的比值。
7相对瓦斯涌出量:矿井日产一吨煤同斯所涌出的瓦斯量,单位是m3/t。
8瓦斯爆炸感应期:瓦斯与高温热源接触后,需要经过一个很短的时间才燃烧或爆炸,这种现象叫引入延迟性,间隔的时间称为感应期。
9等积孔:假定在无限空间有一开口为A的薄壁,当通过孔口的风量为等于矿井风量,孔口两侧风压等于矿井通风阻力时的阻力时,测孔口A的面积称为矿井的等积孔。
10自然风压:在一通风回路中,由于相对于最低点两侧空气柱的密度不同,导致重力不等,重力之差就是自然风压。
二、简答题(35分;每个7分,任选5题)1降低通风阻力的措施有哪些?答:(1)降低摩擦阻力:减小摩擦阻力系数;保证有足够大的井巷断面;选用周长小的断面形状;减少巷道长度;避免巷道内风量过于集中。
(4分)(2)降低局部阻力:避免井巷突然扩大或缩小;尽可能避免井巷直角转弯;主要巷道内不要停放车辆、堆积木料;加强总回风道的维护和管理,对冒顶、片帮和积水要及时处理。
(3分)2简述中央式通风系统及其适用性答:井回风井位于井田走向中央,根据井回风井的相对位置,又分为中央并列式、中央分列式。
矿井通风与安全试卷,习题及答案
《矿井通风与安全》试卷
一、名词解释(每题分,共分)
、绝对湿度:
、局部阻力:
、通风机工况点:
、呼吸性粉尘:
、煤与瓦斯突出:
、均压防灭火:
二、简述题(每题分,共分)
、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?
、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。
、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?
、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?
、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(每题分,题分,题分,共分)
、如图所示,已知. 号水柱计的读数分别为,,请问:
、已知某矿井总回风量为,瓦斯浓度为,日产量为,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)。
(分)
、如图所示的并联风网,已知各分支风阻:=,=•,总风量=,巷道断面的面积均为,求:
()分支和中的自然分配风量和;()若分支需风量为,分支需风量为,若采用风窗调节,试确定风窗的位置和开口面积。
(分)
、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,,,,,,单位为。
矿井进风量为:(分)
()画出矿井的网络图;
()计算每条风路的自然分配风量;
()计算矿井的总风阻。
习题
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?
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?。
中国矿业大学矿井通风与安全复习题(全)
△绝对湿度:指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量△相对湿度:指湿空气中实际含有水蒸汽量(绝对湿度)与同温度下的饱和湿度之比的百分数△恒温带:地表下地温常年不变的地带。
恒温带的深度一般为20~30米,恒温带的温度则接近于当地的年平均气温△地温梯度:即岩层温度随深度的变化率,常用百米地温梯度△通风机工况点:以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特性曲线图中,则风阻R曲线与风压曲线交于A点,此点就是通风机的工况点或工作点△矿井等积孔:为了形象化,习惯引用一个和风阻的数值相当、意义一样的假想的面积值(m2)来表示井巷或矿井的通风难易程度。
这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔(又称当量孔)。
△自然风压:由于井空气与围岩存在温度差,空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同,矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。
△自然通风与机械通风:空气之所以能在矿井巷道中流动,是由于风流的起末点间存在着能量差。
若这种能量差是由通风机提供的,则称为机械通风;若是由矿井自然条件产生的,则称为自然通风。
煤层瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的,主要可以划分为两个生成阶段第一阶段:生物化学成气时期在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中,有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下,被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。
第二阶段:煤化变质作用时期随着煤系地层的沉降与所处压力和温度的增加,泥炭转化为褐煤并进人变质作用时期,有机物在高温、高压作用下,挥发分减少,固定碳增加,这时生成的气体主要为CH4和CO2瓦斯在煤体存在的状态游离瓦斯:以自由气体形式存在;吸附瓦斯:分为吸着状态与吸收状态;在现今开采深度,煤层的瓦斯主要是以吸附状态存在,游离状态的瓦斯只占总量的10%左右煤层瓦斯垂向分带:当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时,由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透,使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征瓦斯风化带:“CO2-N2”、“N2”、“N2-CH4”三带统称瓦斯风化带。
采矿工程专业《矿井通风与安全》课程设计例题和习题
明理工大学国土资源工程学院采矿工程本科专业讲义矿井通风系统设计例题和习题(适用:《矿井通风与安全》课程设计)谢贤平编昆明理工大学国土资源工程学院2010年11月目录例题1某矿矿体走向长600m ,厚30m ,倾角25~30°;采用竖井石门开拓,阶段高60m ,单翼对角抽出式通风系统。
进风井(罐笼井)井口标高220m ,边界风井井口标高245m 。
同时开采一个阶段,分成三个小分段,采用有底柱崩落法开采。
矿井年产矿石25.6万t ,每年工作320d ,日产800t ,每日三班作业。
一个电耙道日出矿量200t ,电耙道断面4.8m 2,长50m ;二次破碎最大装药量3kg ,通风时间5min 。
作业面凿岩巷道断面7.0m 2。
采准、探矿的掘进作业面采用局部通风,巷道断面4.5 m 2;一次爆破火药量20kg ,通风时间25min ;独头巷道长度不超过150m 。
开拓掘进作业面采用局扇通风,最大通风距离600m ,巷道断面7.4 m 2;一次爆破火药量30kg ,通风时间20min ,采用混合式通风。
井下火药库在井底车场,有独立的通风系统。
矿井通风系统及作业面分布见图1。
各段巷道的规格、尺寸及摩擦阻力系数值列于表1中。
夏季自然风压与主扇作业方向相反,其自然风压为96Pa 。
设计要求:1、计算全矿所需风量,进行风量分配;2、计算全矿总阻力(第一阶段的最大阻力);3、选择扇风机,计算电动机功率。
解:1、计算全矿总风量及分配风量(1) 电耙道所需风量 ① 二次破碎爆破通风所需风量火药量3A kg =;电耙道长度50L m =,断面24.8S m =,通风时间300t s =,则风量32.28Q m ===② 按排尘风速计算风量电耙道风速0.5V m s =,则排尘风量30.5 4.8 2.4Q VS m s ==⨯=取风量大者,32.4Q m s =作为电耙道风量。
(2) 采场作业面凿岩所需风量按排尘风速计算,取风速0.25V m s =,巷道断面27S m =,30.257 1.75Q VS m s ==⨯=(3) 采准、探矿巷道掘进所需风量 ① 按爆破后通风所需风量(压入式通风)火药量20A kg =,巷道长度150L m =,巷道断面24.5S m =,通风时间1500t s =,则风量为:31.47Q m s == 贯穿风流巷道的风量应大于独头巷道风量的1.43倍,则风量应为 1.43×1.47=2.13m s 。
矿井通风及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 paptihvi pip0hi2-8、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 -6Q 10044vdr 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。
《矿井通风与安全》计算题
2、某巷道上宽1.8m、下宽2.8m、高2m,在长度为400 m, 风量为480 m3/min时,阻力损失为38.0Pa,试求该段 巷道的摩擦风阻和摩擦阻力系数。若其他条件不变,在 风量增为960m3/min时,阻力损失应是多少?
6、抽出式通风风筒中某点i的相对静压h i=1000 Pa ,速压h v i =150 Pa ,风筒外与i点同标高的P 0=101332 Pa , 求: (1)i点的绝对静压P i (2)i点的相对全压h t i (3)i点的绝对全压P t I 7、某倾斜巷道如图所示,测得1、2两断面的绝对静压分别为 98200Pa和97700Pa;平均风速分别为4m/s和3m/s;空 气密度分别为1.14kg/m3和1.12 kg/m3;两断面的标高 差为50m。求1、2两断面间的通风阻力并判断风流方向 (重力加速度g取10 m / s2)。
9. 某主要通风机对矿井作抽出式通风,已知矿井自然风压 为H自=+200Pa,H通静=1320Pa,Q通=104m3/s, η=0.65,试求该矿井的通风总阻力h总,通风机的输入功 率N通。 10、如下图所示,R1=1.1762,R2=2.045,R3=2.94, R4=0.588,hAB=490Pa,风阻单位为 ,求Q总,Q1, Q2,Q3,Q4。
3、如图2所示的通风网络,已知各巷道的阻力h1=80,h2= 100,h3=30,h5=140,h6=100 Pa,求巷道4、7、8 的阻力及巷道4、7、8的风流方向。
4、如图3所示的并联风网,已知各分支风阻:R1=1.086, R2=0.568 N•s2/m8,总风量Q=40 m3/s,巷道面积 S1=6,S2=8 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10 m3/s,分支2 需风量为30 m3/s,采用风窗调节,风窗应设置在哪个分 支?风窗风阻和开口面积为多少?
矿井通风与安全习题课试题
矿井通风与安全习题课时 间:姓 名:学 号:第Ⅰ组1.《规程》规定,井下空气中,按体积计,一氧化碳不得超过0.0024%,按重量计,不得超过30mg /m 3,问怎样从体积标准换算为重量标准?2.某矿井冬季进风流的温度为5℃,相对湿度 为70%,回风流的温度为20℃,相对湿度为90%,矿井的总风量为2500 ,试求风流在一昼夜内从矿井中带走多少吨的水蒸汽。
3.已知风表的校正曲线如图2-4所示,试求该曲线的表达式。
若已知表速为m /s ,试由该表达式求出真风速。
4.(P32)某倾斜巷道如图3-18所示,已知断面I-I 和断面Ⅱ-Ⅱ的P 静1=755mmHg ,P 静2=750mmHg ;V 1=5m/s ,V 2=3m/s ; , ;Z 1=0,Z 2=60m 。
试确定风流方向和断面间的通风阻力。
j ϕ3/min m 31 1.22/kg m γ=32 1.2/kg m γ=5.(P33)如图3-19所示,如果上述倾斜巷道变为水平巷道时其他条件不变,试判断风流方向并计算两断面间的通风阻力。
6.(P33)如图3-20所示,如果上述巷道既是水平巷道,且断面面积相等,即S1=S2,V1=V2,其他条件不变,试判断风流方向并计算两断面间的通风阻力。
7.(P49)某矿采用抽出式通风如图3-21所示,用仪器测得风硐4断面的风量Q=40m 3/s ,净断面积S 4=4m 2,空气重率=1.19kg/m 3,扇风机房U 形压差计的读数h =200mmHg, 风硐外与4断面同标高的大气压力P 0=742 mmHg ,矿井自然风压h自=10mmH 20,自然风流与扇风机作用风流方向相同,试求P 静4、P 全4、h 速4、h 全4以及矿井通风阻力h 阻 各为多少?8.(P50)某平巷为梯形断面,长200m ,采用不完全木棚子支护,支架直径d 0=18厘米,支架间距L =0.9m ,净断面面积为6m 2,当通过的风量为30m 3/s 时,该巷道的摩擦阻力为多少?若风量增为40m 3/s 时,该巷道的摩擦阻力又为多少?9.(P50)已知矿井总阻力为144 ,风量为60m 3/s ,试求该矿井的等积孔和风阻。
矿井通风与安全计算题
1. 工况点计算(课本p72,习题p81-82)通风管道或矿井的通风阻力与风流的平方成正比:h=RQ 2。
风量越大,通风阻力越高。
当通风机与通风管道或矿井相连时,通风机的个体风压曲线与管道或矿井的风阻特性曲线就有一交点,这个交点就叫做通风机的工况点。
如图所示,a 、a1和a2为管道或矿井的风阻由R 变为R1和R2时,所对应的工况点。
工况点所对应的风量就是此时通过管道或矿井的实际风量,对应的风压就是用以克服管道或矿井通风阻力的通风压力。
2.风流点压力的相互关系风流中任一点i 的动压、绝对静压和绝对全压的关系为:vi ti i h P P =-(无论是压入式还是抽出式通风,任一点风流的相对全压总是等于相对静压与动压的代数和。
)vi h 、i h 和ti h 三者之间的关系为:ti i vi h h h =+ 例、压入式通风风筒中某点i 的i h =1000Pa ,vi h =150Pa ,风筒外与i 点同标高的0101332i P =Pa ,求: (1)i 点的绝对静压i P ; (2)i 点的相对全压ti h ; (3)i 点的绝对全压ti P 。
解(1)01013321000102332i i i P P h =+=+=Pa (2)10001501150ti i vi h h h =+=+=Pa (3)0102332150102482ti i ti i vi P P h P h =+=+=+=Pa例、抽出式通风风筒中某点i 的i h =1000Pa ,vi h =150Pa ,风筒外与i 点同标高的0101332i P =Pa ,求: (1)i 点的绝对静压i P ; (2)i 点的相对全压ti h ; (3)i 点的绝对全压ti P 。
解(1)01013321000100332i i i P P h =+=-=Pa (2)1000150850ti i vi h h h =-=-=Pa (3)0101332850100482ti i ti P P h =+=-=Pa(a )压入式通风;(b )抽出式通风3.等积孔(p43)等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。
矿井通风与安全试题
矿井通风与安全试题通风系统是矿井通风的基础设施,通风系统形成不及时或不稳定,就容易产生安事故。
店铺在此整理了矿井通风与安全试题,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!矿井通风与安全试题1填空题1、矿井空气主要是由_______、_______和二氧化碳等气体组成的。
2、矿井通风的主要任务是:_______;稀释和排出有毒有害气体和矿尘等;调节矿井气候。
3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有:爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及_______。
4、影响矿井空气温度的因素有:_______ 、_______、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。
5、矿井空气中常见有害气体有_______、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_______等。
6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种,一种叫比色式;另一种叫。
7、矿井气候是矿井空气的、和风速的综合作用。
8、《规程》规定:灾采掘工作面的进风流中,氧气的浓度不得低于_______%,二氧化碳浓度不得超过_______%。
9、通常认为最适宜的井下空气温度是_______℃,较适宜的相对湿度为_______%。
10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体,微溶于水,相对空气的密度是0.97,不助燃但有_______。
一氧化碳极毒,能优先与人体的_______起反应使人体缺氧,引起窒息和死亡,浓度在13%~75%之间时遇高温而爆炸。
11、矿井通风系统是指风流由_______进入矿井,经过井下各用风场所,然后从_______排出,风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。
12、矿井通风阻力包括_______和_______。
13、当巷道的_______发生变化或风流的_______发生变化时,会导致局部阻力的产生。
14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。
作用有三:一是_______;二是当风机停止运转是,打开防爆门,可使矿井保持自然通风;三是防止风流短路的作用;15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。
2021矿井通风与安全-试卷
矿井通风与安全一、名词解释(每小题4分,共20分)1.相对湿度2.摩擦阻力3.自然风压4.树5.矿井有效风量率二、单项选择题(每小题3分,共30分)1.矿井空气中CO的最高容许浓度为( )。
A. 0.004%B.0.75%c. 0.0024%2.通风压力与通风阻力的关系是()。
A.通风压力大于通风阻力B.作用力与反作用力关系C.平衡力关系3.矿井等积孔小于()时,该系统属通风困难。
A. 1m2B.2m2C. 3m24.通风工程中判断巷道内空气流动流态的判定准数Re值为()。
A.2300B.3300C.40005.下列哪种类型的工作面通风系统在我国使用比较方便()。
A.U型后退式B.U型前进C.Z型后退式D.W型前进式6.进风井大致位于井田中央、回风井分别位于井田走向两翼上的通风方式称为( )。
A.中央边界式B.两翼对角式C.区域式7.平均日产—吨煤涌出瓦斯里高于()时,该矿井为高瓦斯矿井。
A. 12m2B. 10m2C. 15m28.预防煤与瓦斯突出的最经济、最有效的区域性措施是( ) 。
A.开采保护层B.予抽煤层瓦斯C.松云加爆破9.景响煤炭自燃倾向性的决定性因素为()。
A.煤岩成分B.煤化程度C.煤的分子结构10.血液像水珠似地从伤口流出属于()A.动脉出血B.静脉出血C.毛细血管出血三、问答题(每小题7分,共35分)1.降低井巷摩擦阻力的措施有哪些?2. 巷道掘进时采用压入式通风有何优缺点?3.影响瓦斯含量的因素有哪些?4.试述煤炭自燃的充要条件?5. 何谓综合防尘?四、计算题(15分)1.如图所示,抽出式风筒与压入式风筒测点A 与B的绝对静压分别为P A=100775Pa,P B=101441Pa,测点A与B的平均风速为V A=V B=10m/s ,空气密度为ρA=ρB =1.2kg/m3,风筒外的大气压力Po=101041Pa,试求测点A 与B的相对静压、速压和相对全压各为多少?。
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。
通风安全学及安全工程学计算题
通风安全学及安全工程学计算题1,矿井气候:是指矿井空气的温度,湿度,流速这三个参数的综合作用状态。
2,矿井气候指标:干球温度,湿球温度,等效温度,同感温度。
3,矿井通风为什么进行矿井通风及其任务:利用机械或自然通风为动力,使地面空气进入井下,并在井巷中做定向和定量的流动,最后将污浊空气排出矿井的全过程叫做矿井通风。
矿井通风是为保障矿井安全,并稀释和排除井下各种有毒,有害气体和矿尘,创造良好的矿内工作环境,保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。
首要任务就是矿井空气的质量符合要求。
4,静压能:由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外做功的机械能。
5,静压:当分子空气撞击到器壁上时就有了力的效应,这种单位面积上的力的效应称为静压力,或静压。
6,动压:单位体积空气在做宏观定向运动时所具有的能够对外做功的动能的多少。
7,动能:空气定向运动的能力。
8,稳流:流动参数不随时间变化的流动。
9,层流:当流速较低时,流体质点互不混杂,沿着与管轴平行的方向做层状运动,称为层流。
10,紊流:当流速较大时,流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化,称为互相互相混杂的紊乱流动,称为紊流或湍流。
11, P21 2个例题 P22图2-2-7 不同通风方式风流中某点各种压力间的相互关系。
第二章课后习题 2-17 2-1812,矿井总风阻:从风井入口到主要通风机入口,把顺序连接的各段井巷的通风阻力累加起来。
13,矿井等积孔:假定在无限空间有一薄壁,在薄壁上开一面积为A的孔口。
当孔口通过的风量等于矿井风量,而且孔口两侧的风压差等于矿井通风阻力时,则孔口面积A称为该矿井的等积孔。
14, P43 三井巷摩擦阻力计算方法15,降低井巷摩擦阻力措施:1,减小摩擦阻力系数,2保证有足够的大井巷断面,3选用周长较小的井巷4减小巷道长度(巷道的摩擦阻力和巷道长度成正比)5避免巷道内风量过于集中(摩擦阻力与风量的平方成正比,风量集中则阻力加大) 16,降低局部阻力措施:1尽量避免井巷断面的突然扩大或缩小 2在转弯处的内侧和外侧要做成圆弧形 3主要巷道内不得随意停放车辆,堆积木料 4对冒顶积水要及时处理 5采用并联风路17,风机工况点及个体特性曲线:当风机以某一转速在风阻R的管网上工作时,测算出一组工作参数:风压,风量,功率,效率,这就是风机在管网风阻为R时的工况点。
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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S 1=S 2,两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ,巷道中空气密度为1.2kg/m 3,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-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为
)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-(2分)
因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则
=101324-101858+1.2×9.8×100=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。
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 1=R 2=0.04 kg/m 7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。
若R 1=R 2=0.04 kg/m 7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。
串联:Rs 1= R 1+ R 2= 0.08 kg/m 7(3分)
并联:(6分) ∴ Rs 1 :Rs 2=8:1 即在相同风量情况下,串联的能耗为并联的 8 倍。
(1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S 1=S 2,两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ,巷道中空气密度为1.2kg/m 3,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-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为
)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-(3分)
因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则
704.0104.0111/01.0)(1)
(1
21m kg R R R S =+=+=
=101324-101858+1.2×9.8×100=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S 1=S 2,两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ,巷道中空气密度为1.2kg/m 3,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-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为
)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-(3分)
因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则
=101324-101858+1.2×9.8×100=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=1.4×2.7+π×1.352/2=6. 64 m 2
巷道内通过的风量为:
Q=SV=6.64×1.5=9.96m 3/s
答:通过该巷道的风量为9.96m 3/s 。
2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%,总风量为12000m 3/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:
Q 瓦=12000×0.003=36m 3/min
矿井的相对瓦斯涌出量为:
q 瓦= Q 瓦/T=36×60×24÷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—150m ,断面为10m 2,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:
因为 1p =2p 1u =2u 1z = 2z
故 h 1-2=(p 1-p 2)=(101.35-101.17)×103=180Pa
(2)因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比
所以 Pa 3209
16180)u 'u (
h 'h 22121=⨯=⨯=-- 答:该巷道通风阻力为180Pa ,提高风速后通风阻为320Pa 。
*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:
h=RQ 2=0.2×(3600/60)2=0.2×3600=720Pa
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500m 3/min ,每一进工作面的风量均为240m 3/min ,每一硐室的风量均为80m 3/min ,矿井的总进风量为3200m 3/min ,矿井主通风机的风量为3400m 3/min ,求矿井的有效风量和漏风量。
6解:矿井的有效风量为:
Q 有效=500×3+240×4+80×4=2780m 3/min
(1)矿井的有效风量率为:
P 效=(Q 效/Q 进)×100%
=2780÷3200×100%
=86.9%
(2)矿井的漏风率为:
P 漏=(Q 通-Q 有效)/Q 通×100%
=(3400-2780)÷3400×100%
=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10.2m 2,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
=10.2×0.4×192
=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:200×1/2=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0.5m 3/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:
即: 01.05.0Q 5.0<+ 求得:Q=49.5m 3/min。