《矿井通风与安全》复习资料

《矿井通风与安全》复习资料一．名词解释1.矿井通风：依靠通风动力，将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足各用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。

这种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程，叫矿井通风。

2.绝对湿度：指单位体积或单位质量湿空气中含有水蒸气的质量。

3.相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和湿度之比的百分数。

4.恒温带：地表下地温常年不变的地带。

5.通风机工况点：以同样的比例把矿井总通风阻曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，矿井总风阻R曲线与风压曲线交于一点，此点就是通风机的工况点。

6.防爆门：安装在出风井口，以防可燃气、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。

7.通风摩擦阻力：风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦而产生的阻力。

8.等积孔：习惯上引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值来表示井巷或矿井的通风难易程度。

这个假想的孔口称做井巷或矿井的等积孔。

9.瓦斯的引火延迟性：瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性。

10.相对瓦斯涌出量：指平均产1t煤所涌出的瓦斯量。

11.绝对瓦斯涌出量：指单位时间内涌出的瓦斯体积量。

12.煤层瓦斯含量：指单位质量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。

13.煤层瓦斯压力：指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。

14.煤层瓦斯透气性系数：我国普遍采用的单位是/（MP·d），其物理意义是在1m长煤体上，当压力平方差为1 MP时，通过1煤层断面每天流过的瓦斯体积。

15.保护层开采：在突出矿井中，预先开采的并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或消除突出危险的煤层称为保护层。

16.煤与瓦斯突出：煤矿地下采掘过程中，在很短时间内，从煤壁内部向采掘工作空间突然喷出煤与瓦斯的动力现象，人们称为煤与瓦斯突出。

17.“四位一体”综合防突措施：①突出危险性预测；②采取防突措施；③防突措施的效果检验；④采取安全保护措施。

18.矿井火灾：指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。

19.火风压：就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。

20.均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

21.回燃：当富燃料燃烧的高温可燃气体遇新鲜空气时发生的突然燃烧。

22.自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃所需的时间。

23.呼吸性粉尘：指能在人体肺泡内沉积的，粒径在5~7μm以下的粉尘，特别是2μm以下的粉尘。

24.综合防尘措施：各个生产环节时都实施有效的防尘措施。

25.矿井粉尘爆炸：具有爆炸危险的煤尘达到一定浓度时，在引爆热源的作用下，可以发生猛烈地爆炸，对井下作业人员的人身安全造成严重威胁，并可瞬间摧毁工作面及生产设备。

26.矿井通风网络：指井下各风路按各种形式连接而成的网络。

二．简答论述1.矿井中常见的有害气体及基本性质，《规程》对矿井有害气体最高允许浓度有哪些规定？①CO是一种无色、无味、无臭的气体，相对密度为0.97,微溶于水,能与空气均匀地混合。

CO能燃烧，浓度在13%～75%时有爆炸的危险；CO与人体血液中血红素的亲合力比氧大200～300倍。

《规程》规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024%②H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到0.0001%即可嗅到,但当浓度较高时,因嗅觉神经中毒麻痹,反而嗅不到。

H2S相对密度为1.19,易溶于水,在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的H2S,H 2S能燃烧,空气中H2S浓度为4.3%～45.5%时有爆炸危险。

《规程》规定H2S的允许浓度为0.00066%③NO2是一种褐红色的气体,有强烈的刺激气味,相对密度为1.59,易溶于水。

《规程》规定，氮氧化合物不得超过0.00025%④NH3一种无色、有浓烈臭味的气体，比重为0.596,易溶于水,空气浓度中达30%时有爆炸危险。

《规程》NH3允许浓度为0.004%⑤C是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.55，难溶于水，扩散性较空气高1.6倍。

虽然无毒，但当浓度较高时，会引起窒息。

不助燃，但在空气中具有一定浓度（5%～16%）并遇到高温（650℃～750℃）时能引起爆炸。

⑥H2无色、无味、无毒，相对密度为0.07。

氢气能自燃，其点燃温度比甲烷低100～200℃，当空气中氢气浓度为4%～74%时有爆炸危险。

2.描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义。

通风机的特性参数有流量，压力，功率和效率。

用这四个参数可以描述通风机的整个特性。

①流量(风量) 单位时间内通过通风机的空气体积，称为通风机的流量，一般用Q f表示。

其单位为m3/s、 m3/min或m3/h 。

在矿井通风中，通过通风机的流量，也就是通风机送入井下或从井下排出的空气量。

②压力通风机工作时，叶轮给予每1米3空气的全部能量，即每1米3空气通过通风机后所增加的全部能量，称为通风机全压或通风压力，一般用h ft表示。

其单位为Pa。

通风机全压(h ft)，是指通风机出口断面上空气的绝对全压 (P2+hv2)与通风机入口断面上空气的绝对全压 (P1+hv1)之差。

③通风机的输出功率单位时间内通过通风机的流量和通风机给予每1米3空气的全部能量之乘积，称为通风机的输出功率。

④通风机的效率通风机在运转过程中，由于机械损失及空气流动损失等原因，通风机轴上的功率不可能全部传递给空气，也就是说通风机的轴功之率必然要大于通风机的输出功率，通风机输出功率和通风机轴功率N轴比，叫做通风机的效率。

3.轴流式和离心式通风机风压和功率曲线各有什么特点，在启动时应注意什么问题？离心式通风机的风压曲线比较平缓，当风量变化时，风压变化不大；离心式通风机的功率曲线，在其稳定工作区内，功率随风量的增加而增加，为避免启动负荷大引起的电流过大烧毁电动机，所以离心式通风机启动时，应将闸门关闭，待通风机启动正常后再逐渐打开闸门。

轴流式通风机的风压曲线比较陡，并有一个类似“马鞍形”的驼峰区，当风量变化时，风压变化较大。

轴流式通风机的功率曲线，在其稳定工作区内，功率随着风量的增加而减少，为减少启动负荷，故轴流式通风机启动时，不能关闭闸门。

4.主要通风机附属装置有哪些，各有什么作用？通风机的附属装置包括反风装置、防爆门、风峒、扩散器和消音装置等。

①反风装置反风就是使正常风流反向。

当进风井筒附近和井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，会产生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害气体。

为了避免灾害扩大，就得利用主要通风机的反风装置迅速将风流方向反转过来。

《规程》规定：要求在10min内能把矿井风流方向反转过来，而且要求反风后的风量不小于正常风量的40%。

②防爆门《规程》规定：装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门。

防爆门不得小于出风井口的断面积，并正对出风口的风流方向。

当井下发生瓦斯爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，从而起到保护主扇的作用。

③风峒风峒是主扇和出风井之间的一段联络巷道。

由于通过风峒的风量很大，内外的压力差较大，因此应特别注意降低风峒阻力和减少漏风。

④扩散器在通风机出风口外，联接一段断面逐渐扩大的风道称为扩散器。

其作用是减少出风口的速压损失，以提高通风机的静压。

⑤消音装置通风机在运转时产生噪音，特别是大直径轴流式通风机的噪音更大，以致影响工业场地和居民区的工作和休息，为了保护环境，需要采取有效措施，把噪音降低到人们感觉正常的程度。

我国规定通风机的噪音不得超过90dB。

5.简述矿井通风风量增阻和减阻方法。

①增阻调节法增阻调节法就是以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的风路中增加局部阻力（安装调节风门、窗），使各条风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。

这种调节法具有简便、易行的优点，它是采区内巷道间的主要调节措施。

但这种调节法使矿井的总风阻增加，如果风机风压曲线不变，势必造成矿井总风量下降，要想保持总风量不减少，就得改变风机风压曲线，提高风压，增加通风电力费用。

因此，在安排产量和布置巷道时，尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊，以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。

② 降阻调节法降阻调节法与增阻调节法相反，它是以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础，使阻力较大的风路降低风阻，以达到并联网路各风路的阻力平衡。

降阻调节的措施主要有：1）扩大巷道断面；2）降低摩擦阻力系数；3）清除巷道中的局部阻力物；4）采用并联风路；5）缩短风流路线的总长度降阻调节的优点是使矿井总风阻减少。

若风机风压曲线不变，采用降阻调节后，矿井总风量增加。

因而，在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值，其差值就是矿井总风量的增加值。

但这种调节法工程量最大，投资较多，施工时间也较长。

所以降阻调节多在矿井产量增大或原设计不合理，或者某些主要巷道年久失修的情况下，用来降低主要风流中某一段巷道的阻力。

一般，当所需降低的阻力值不大时，应首先考虑减少局部阻力。

另外，也可在阻力大的巷道旁侧开掘并联巷道。

在一些老矿中，应注意利用废旧巷道供通风用。

6. 矿井局部风量的调节方法有哪些？并简述这些调节方法。

增阻调节法与降阻调节法与上题相同。

增压调解法：以阻力小的阻力值为依据，在阻力较大的一路安设一台通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给这两个并联风路的风压共同克服风阻较大风路的阻力。

并联风网中各条风路的阻力相差比较悬殊，主要通风机风压满足不了阻力较大的风路，不能采用增阻调节法，而采用降阻调节法又来不及时，可采用增压调节法。

7. 抽出式通风矿井的风机房中水柱计测值有何意义，它与矿井自然风压、矿井通风阻力有何关系，推演其关系式。

抽出式通风矿井的风机房中水柱计测值为通风机入口断面上空气的相对静压，如图，即为②断面上的相对静压。

对于抽出式通风矿井 通风机装置的全压(h ft )是指通风机扩散器出风口断面上空气的绝对全压与通风机入口断面上空气的绝对全压之差：h ft ＝P t3－P t2＝(P s3＋h v3)一(P s2＋h v2)， Pa式中 P t2 ，P t3—分别为②，③断面上的绝对全压，Pa ，P s2 ，P s3——分别为②、③断面上的绝对静压，Pah v2 ，h v3——分别为②、③断面上的速压，Pa因为断面③的绝对静压P s3就是该断面同标高的地面大气压P ，即P s3＝P ，故上式可写为：h ft ＝(P －P s2)+h v3－h v2 ， Pah ft ＝h s2＋h v3－h v2， Pa式中 h s2——为②断面上的相对静压，Pa 。