矿井通风习题课(习题解)精品PPT课件
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矿井通风习题课(习题解) PPT
11
第一章 矿井空气
⊙（15）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？
答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，
说明环境散热好。
⊙ （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡
他计由38℃冷却到35℃时，所需的时间t=23(s)，湿
卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种程
度的劳动?
解：
矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答答：：温常度用低矿时井，气对候流条与件辐舒射适散度热的太指强标，有人：易①感干冒球。温 温度度；适②中湿，球人温就度感；到③舒等适效。温如度超；过④2同5℃感时温，度对；流⑤与卡 辐他射度大；为⑥减热弱应，力汗指蒸数发（散HS热I）加。强。气温达37℃时， 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
矿井通风习题解
主讲: 王文才 教授
1
教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采 矿工程专业规划教材
矿井通风与空气调节
[主 编]：吴 超 [副主编]：王文才，王海宁，王从陆 本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图 书中最好的
封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感 页面设计新颖，图表排版饱满
2
矿井通风习题解
答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产 生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量 法表示，即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定，含游离SiO2 10%以上的粉尘，每 m3空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过 10mg/m3。
第一章 矿井空气
⊙（15）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？
答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，
说明环境散热好。
⊙ （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡
他计由38℃冷却到35℃时，所需的时间t=23(s)，湿
卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种程
度的劳动?
解：
矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答答：：温常度用低矿时井，气对候流条与件辐舒射适散度热的太指强标，有人：易①感干冒球。温 温度度；适②中湿，球人温就度感；到③舒等适效。温如度超；过④2同5℃感时温，度对；流⑤与卡 辐他射度大；为⑥减热弱应，力汗指蒸数发（散HS热I）加。强。气温达37℃时， 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
矿井通风习题解
主讲: 王文才 教授
1
教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采 矿工程专业规划教材
矿井通风与空气调节
[主 编]：吴 超 [副主编]：王文才，王海宁，王从陆 本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图 书中最好的
封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感 页面设计新颖，图表排版饱满
2
矿井通风习题解
答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产 生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量 法表示，即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定，含游离SiO2 10%以上的粉尘，每 m3空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过 10mg/m3。
课件矿井通风PPT课件
电动机或其开关安设地点附近20m 撤人/处理
甲烷 以内风流中的瓦斯浓度达到1.5％时 采区回风巷、采掘工作面回风巷风 必须停工/撤人/
流中瓦斯浓度超过1.0%
采取措施/处理
采掘工作面及其他作业地点风流中 必须停止用电
瓦斯浓度达到1.0％时，
钻打眼
第一节 煤矿井下空气成分
四 井下空气成分容许浓度及超限处理
名称
浓度%
超限处理
停工区内瓦斯浓度达到3.0%， 必须在24h内封
不能立即处理
闭完毕。
爆破地点附近20m以内风流中 瓦斯浓度达到1.0％时
严禁爆破
甲烷
采掘工作面及其他巷道内， 体积大于0.5m3的空间内积 聚的瓦斯浓度达到2.0%时
矿井总回风巷或一翼回风巷 中瓦斯浓度超过0.75%时
附近20m内必须 停工，撤人，断
第一节 煤矿井下空气成分
二 井下各种空气成分的来源
名称
来源
一氧化碳 爆破作业/火灾/沼气、煤尘爆炸/煤炭自燃
二氧化氮
爆破时产生的一种气体
二氧化硫 含硫煤层或岩层在空气中氧化自燃/在含 硫煤层中爆破时生成/煤岩体中放出
硫化氢 有机物的腐烂/含硫矿物的水解/爆破工作/ 从老空区和旧巷积水中放出等
第一节 煤矿井下空气成分
电，处理
必须立即查明原 因，进行处理
第一节 煤矿井下空气成分
五 矿井空气成分的检测 检测方法：人工检测和仪器自动检测； 1人工检测方法有取样化验分析法（即用气相色
谱仪或气体分析仪）和现场快速检测方法
气相色谱仪
第一节 煤矿井下空气成分
五 矿井空气成分的检测 a气相色谱仪检测原理 气相色谱仪器以气体为流动相。当某一种被分析的多 组份混合样品被注入注样器且瞬间汽化以后，样品 由流动相气体载气所携带，经过装有固定相的色谱 柱时，由于组份分子与色谱柱内部固定相分子间要 发生吸附、脱附溶解等过程，那些性能结构相近的 组份，因各自的分子在两相间反复多次分配，发生 很大的分离效果，且由于每种样品组份吸附、脱附 的作用力不同，所反应的时间也不同，最终结果使 混合样品中的组份得到完全地分离。被分离的组份 顺序进入检测器系统，由检测器转换为电信号送至 记录仪或积分仪绘出色谱图。
采矿学第07章 矿井通风方法ppt课件
矿井漏风危害：降低了作业面的有效风量，添加了通风困难。使通风系统的
可靠性和风流的稳定性遭到破坏，易使角联巷道风流反向，出现烟尘倒流景 象。大量漏风的存在，可使矿井总风阻降低，从而破坏主扇的正常工况，效 率降低，无益电耗添加。
7.3 掘进任务面通风
7.3.1 平巷掘进通风
平巷掘进通风按通风动力方式不同分为部分扇风机通风、矿井全风压 通风、引射器通风三种。
7.3.1.1 部分扇风机通风 根据局扇及风筒的布置方式,部分扇风机通风可以分为压入式、抽出式、
混合式三种方式。
压入式通风:局扇和启动安装安装在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道 中,风筒引入任务面,新颖风流经风筒送入掘任务面,污风沿掘进巷道排出。
抽出式通风：局扇安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新颖 风流沿掘进巷道流入任务面，污风经风筒由局扇排出。
③ 并联各分支的风量，可根据消费需求进展调理；而串联各风路的风量 那么不能进展调理，不能有效地利用风量；
④ 并联的某一分支风路发惹事故，易于控制与隔离，不致影响其他分支 巷道，事故涉及范围小，平安性好；而串联的某一风路发惹事故，容易涉及 整个风路，平安性差。
〔4〕角联通风网路
在并联的两条分支之间，还有一条或几条分支相通的衔接方式 称为角联通风网路。如图7-4。其特征是：一方面具有容易调理风 向的优点，另一方面角联分支又有出现风流方向不稳定的能够性。
离心式扇风机任务原理：源自当电动机传动安装带开任务轮要机壳中旋转时，叶片流道间的
空气随叶片的旋转而旋转，获得离心力，经叶端被抛出任务轮，流到
螺旋状机壳里。在机壳内空气流速逐渐减小，压力升高，然后经分散
器排出。与此同时，在叶片的入口即叶根处构成较低的压力，使吸风
口处的空气自叶根流入叶道，从叶端流出，如此构成延续风流。
可靠性和风流的稳定性遭到破坏，易使角联巷道风流反向，出现烟尘倒流景 象。大量漏风的存在，可使矿井总风阻降低，从而破坏主扇的正常工况，效 率降低，无益电耗添加。
7.3 掘进任务面通风
7.3.1 平巷掘进通风
平巷掘进通风按通风动力方式不同分为部分扇风机通风、矿井全风压 通风、引射器通风三种。
7.3.1.1 部分扇风机通风 根据局扇及风筒的布置方式,部分扇风机通风可以分为压入式、抽出式、
混合式三种方式。
压入式通风:局扇和启动安装安装在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道 中,风筒引入任务面,新颖风流经风筒送入掘任务面,污风沿掘进巷道排出。
抽出式通风：局扇安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新颖 风流沿掘进巷道流入任务面，污风经风筒由局扇排出。
③ 并联各分支的风量，可根据消费需求进展调理；而串联各风路的风量 那么不能进展调理，不能有效地利用风量；
④ 并联的某一分支风路发惹事故，易于控制与隔离，不致影响其他分支 巷道，事故涉及范围小，平安性好；而串联的某一风路发惹事故，容易涉及 整个风路，平安性差。
〔4〕角联通风网路
在并联的两条分支之间，还有一条或几条分支相通的衔接方式 称为角联通风网路。如图7-4。其特征是：一方面具有容易调理风 向的优点，另一方面角联分支又有出现风流方向不稳定的能够性。
离心式扇风机任务原理：源自当电动机传动安装带开任务轮要机壳中旋转时，叶片流道间的
空气随叶片的旋转而旋转，获得离心力，经叶端被抛出任务轮，流到
螺旋状机壳里。在机壳内空气流速逐渐减小，压力升高，然后经分散
器排出。与此同时，在叶片的入口即叶根处构成较低的压力，使吸风
口处的空气自叶根流入叶道，从叶端流出，如此构成延续风流。
《矿井通风》PPT课件
精选课件ppt
4
4、瓦斯的赋存状态
煤体中瓦斯的赋存分为有游离态和吸附态
4 5 1 2
3
图 瓦斯在煤体中的存在状况
1--游离瓦斯；2--吸着瓦斯；
3--吸收瓦斯精； 选4课-件-p煤 pt 体；5--孔隙
5
5、煤层瓦斯含量：相对瓦斯含量和绝对瓦斯含量
指煤层在自然条件下单位重量或单位体积所含 有的瓦斯量 ，单位 m3/t或m3/m3 。煤层瓦斯含量包 括游离瓦斯（10%--20%）、和吸附瓦斯（80%-90%）
➢采取急救措施。当发现井下有人由于缺氧窒息
或呼吸有害气体中毒时，应将中毒者或窒息者
移到 有新鲜空气的巷道或地面进行急救，最大
限度地减少人员伤亡精选。课件ppt
17
第三部分 矿井通风的任务
矿井通风的基本任务如下：
➢向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜 空气。
➢把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下， 并排出矿井。
精选课件ppt
2
1、概念：
瓦斯是以甲烷为主的有害有毒气体的总称。 是一种混合气体，甲烷占90%以上，通常 单独指甲烷。
2、性质：
“三无”气体，即无色、无味、无嗅。与 空气的相对密度为0.554，微溶于水，瓦斯 无毒，但瓦斯浓度很高会降低空气中氧气的 浓度，从而具有窒息性。具有燃烧和爆炸性。
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➢ 空气中一氧化碳的主要来源有：煤炭自燃以及瓦 斯、煤尘爆炸事故，井下爆破，矿井火灾等。
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10
二氧化氮：是一种棕红色气体，有刺激性 臭味，极易溶下水，比重为1.57，有强烈 毒性。它溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸， 对肺组织起破坏作用，造成肺水肿，对眼 睛、鼻腔、呼吸道等有强烈刺激作用。<< 煤矿安全规程>>规定的最大允许浓度是 0.00025%。主要来源为炸药爆炸时产生一 系列氮氧化合物，如NO、NO2等，
矿井通风习题课习题解PPT课件
• 解：矿井新鲜空气含O2量不低于20%， 则所需新鲜空气量为：
•
（L/min）
30 150 20%
2021/5/29
内蒙古科技大学 王文才(教授)
5
第5页/共103页
第一章 矿井空气 • ⊙ （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的
CO2量为5.52 m3/min。求稀释CO2到允许浓度所 需的风量。
• 解：我国“地下矿通风规范”规定，有人工作或 可能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。
• 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为 0.04%，则
0.04%x 5.52 0.5% x
• 2021/5/29
x=12 内蒙古科技大学 00（m 王文才(教授) 3/min）
6
第6页/共103页
• 密度 •
0.003484 103958 (1 0.378 60% 1937 )
273 17
103958
•
=
2021/5/29
内蒙古科技大学 王文才(教授)
16
第16页/共103页
第二章 矿井风流的基本特性及其测定 • ⊙（8）某矿井总进风量Q=2500(m3/min)，地表
大气压力为101.3(kPa)，进风温度t1=+5℃，空气
各大个气方压向力上P均0之相差等。。如根果据容量器度或空井气巷静中压某大点小的所绝选对择静的压基大准于不大同气，压有力绝P对0压，力则和称 相正对压压，力反之之分叫。做绝负对压静。压相是对以静真压空(状用态Hs绝表对示零)随压选为择比的较基基准准P的0变静化压而，变即化以。零压 动力压体为因积起空空点气气表运的示动质的而量静产为压生ρ。，(k绝g它/对m恒静3)为，压正则恒值某为并点正具风值有流，方的记向动为性压P。为0。当H风v＝流ρv速2/度2（为Pva(m）/。s)，单位
•
（L/min）
30 150 20%
2021/5/29
内蒙古科技大学 王文才(教授)
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第一章 矿井空气 • ⊙ （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的
CO2量为5.52 m3/min。求稀释CO2到允许浓度所 需的风量。
• 解：我国“地下矿通风规范”规定，有人工作或 可能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。
• 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为 0.04%，则
0.04%x 5.52 0.5% x
• 2021/5/29
x=12 内蒙古科技大学 00（m 王文才(教授) 3/min）
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• 密度 •
0.003484 103958 (1 0.378 60% 1937 )
273 17
103958
•
=
2021/5/29
内蒙古科技大学 王文才(教授)
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第二章 矿井风流的基本特性及其测定 • ⊙（8）某矿井总进风量Q=2500(m3/min)，地表
大气压力为101.3(kPa)，进风温度t1=+5℃，空气
各大个气方压向力上P均0之相差等。。如根果据容量器度或空井气巷静中压某大点小的所绝选对择静的压基大准于不大同气，压有力绝P对0压，力则和称 相正对压压，力反之之分叫。做绝负对压静。压相是对以静真压空(状用态Hs绝表对示零)随压选为择比的较基基准准P的0变静化压而，变即化以。零压 动力压体为因积起空空点气气表运的示动质的而量静产为压生ρ。，(k绝g它/对m恒静3)为，压正则恒值某为并点正具风值有流，方的记向动为性压P。为0。当H风v＝流ρv速2/度2（为Pva(m）/。s)，单位
矿井通风系统教学课件PPT
5) 在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一水平和低沼气 矿井等条件下，采用压入式通风是比较合适的，否则，就不 宜采用压入式通风。
3. 选择矿井的通风方式
新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角 式和分区对角式等方式中进行选择。混合式是前几种方式的 发展，多在老矿井的改建、扩建时使用。
选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定的。如果 矿井的服务年限不长(10～20a)，则服务范围为整个矿井； 如果矿井范围较大，服务年限较长(30～50a)，则只考虑头 15～25a的开采范围作为服务范围；这时服务范围往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在内。对于服务范围之外 的后期通风系统，设计中只作粗略的考虑。
1）引风导风板 ； 2）降阻导风板； 3）汇流导风板。
二、漏风及有效风量
1、矿井漏风及其危害性
有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风 量。
漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风 构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或排出 地表的风量。
漏风的危害：
使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件 恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。 减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。
第七章 通风系统
7.1 矿井通风系统概述
一、 矿井通风系统 矿井通风系统包括： 通风方式（进、出风井的布置方式）； 通风方法（矿井主通风机的工作方法）； 通风网路。
中央式通风系统可细分为： 中央并列抽出式；中央并列压入式 中央分列抽出式；中央分列压入式
对角式通风系统可细分为： 两翼对角式：两翼对角抽出式 ；两翼对角压入式 分区对角式： 分区对角抽出式；分区对角压入式
混合式
混合式是进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种 方式混合组成。包括：中央分列与两翼对角混合式、 中央并列与中央分列混合式等。
3. 选择矿井的通风方式
新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角 式和分区对角式等方式中进行选择。混合式是前几种方式的 发展，多在老矿井的改建、扩建时使用。
选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定的。如果 矿井的服务年限不长(10～20a)，则服务范围为整个矿井； 如果矿井范围较大，服务年限较长(30～50a)，则只考虑头 15～25a的开采范围作为服务范围；这时服务范围往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在内。对于服务范围之外 的后期通风系统，设计中只作粗略的考虑。
1）引风导风板 ； 2）降阻导风板； 3）汇流导风板。
二、漏风及有效风量
1、矿井漏风及其危害性
有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风 量。
漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风 构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或排出 地表的风量。
漏风的危害：
使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件 恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。 减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。
第七章 通风系统
7.1 矿井通风系统概述
一、 矿井通风系统 矿井通风系统包括： 通风方式（进、出风井的布置方式）； 通风方法（矿井主通风机的工作方法）； 通风网路。
中央式通风系统可细分为： 中央并列抽出式；中央并列压入式 中央分列抽出式；中央分列压入式
对角式通风系统可细分为： 两翼对角式：两翼对角抽出式 ；两翼对角压入式 分区对角式： 分区对角抽出式；分区对角压入式
混合式
混合式是进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种 方式混合组成。包括：中央分列与两翼对角混合式、 中央并列与中央分列混合式等。
矿井通风与安全《通风部分》第四章 矿井通风动力PPT课件
02.11.2020
Nmm N tr10H 0ttQ 0mtr,
27郭玉森 教授
第四章
矿井通风动力27
二、通风系统主要参数关系 －－ 风机房水柱计示值含义
1、抽出式通风矿井
（1）水柱（压差）计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系
水柱计示值:即为 4 断面相对静压h4 1
5 66
自然风压影响因素
HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ] 1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有
一定影响，但影响较小。
02.11.2020
4郭玉森 教授
第四章 矿井通风动力4
HN
月份 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
第四章 矿井通风动力23
第四节 通风机实际特性曲线
一、通风机的工作参数 表示通风机性能的主要参数是风压H、风量Q、风机轴功率 N、效率和转速n等。
（一）风机(实际)流量Q 风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的 体积，亦称体积流量。单位为 m3/h,m3/min 或m3/s 。
02.11.2020
02.11.2020
22郭玉森 教授
第四章 矿井通风动力22
要求： 定期进行检修，确保反风装置处于良好状态；动作灵敏
可靠，能在10min内改变巷道中风流方向；结构要严密， 漏风少；反风量不应小于正常风量的40%；每年至少进行 一次反风演习。
作业 :4-1,4-3,4-4
02.11.2020
23郭玉森 教授
第四章 矿井通风动力
我省煤矿地处丘陵地带，大多采用平峒、暗斜井开拓， 进回风井标高差较大，自然风压较高，对煤矿的正常通风有 举足轻重的作用。所以，这部分内容对福建煤矿而言比较重 要。
矿井通风技术PPT课件
第一章 井下空气
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
矿井通风习题课(习题解).
内蒙古科技大学 王文才(教授) 9
2017/10/7
第一章 矿井空气 ⊙（ 14 ）为什么要创造良好的矿井气候条件？常用 矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答：温度低时，对流与辐射散热太强，人易感冒。 答：常用矿井气候条件舒适度的指标有：①干球温 温度适中，人就感到舒适。如超过 25℃时，对流与 度；②湿球温度；③等效温度；④同感温度；⑤卡 辐射大为减弱，汗蒸发散热加强。气温达 37℃时， 他度；⑥热应力指数（HSI）。 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
2017/10/7
内蒙古科技大学 王文才(教授)
2
矿井通风习题解
针对《矿井通风与空气调节》（主编： 吴超，中南大学出版社）教材中的习 题进行讲解。
2017/10/7
内蒙古科技大学 王文才(教授)
3
《矿 井 通 风》习题解
示例： ⊙ —布置作业
2017/10/7
内蒙古科技大学 王文才(教授)
4
第一章 矿井空气 ⊙ （1）矿内空气的主要成分是什么？ 答： O2、N2和CO2。 ⊙ （2）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响， 气体成分有哪些变化？ 答：地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分 解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，O2减 少，CO2增加，混入的有毒有害气体通常有CH4、 CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有内燃设 备的还有内燃机的废气，开采含U（铀）、Th（钍） 等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性气体Rn （氡）及其子体（RaA~RaD），开采汞、砷的矿井 还有可能混入Hg和As的蒸气。
2017/10/7
第一章 矿井空气 ⊙（ 14 ）为什么要创造良好的矿井气候条件？常用 矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答：温度低时，对流与辐射散热太强，人易感冒。 答：常用矿井气候条件舒适度的指标有：①干球温 温度适中，人就感到舒适。如超过 25℃时，对流与 度；②湿球温度；③等效温度；④同感温度；⑤卡 辐射大为减弱，汗蒸发散热加强。气温达 37℃时， 他度；⑥热应力指数（HSI）。 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
2017/10/7
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2
矿井通风习题解
针对《矿井通风与空气调节》（主编： 吴超，中南大学出版社）教材中的习 题进行讲解。
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3
《矿 井 通 风》习题解
示例： ⊙ —布置作业
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第一章 矿井空气 ⊙ （1）矿内空气的主要成分是什么？ 答： O2、N2和CO2。 ⊙ （2）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响， 气体成分有哪些变化？ 答：地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分 解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，O2减 少，CO2增加，混入的有毒有害气体通常有CH4、 CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有内燃设 备的还有内燃机的废气，开采含U（铀）、Th（钍） 等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性气体Rn （氡）及其子体（RaA~RaD），开采汞、砷的矿井 还有可能混入Hg和As的蒸气。
矿井通风与安全精品课课件(上)
•
当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流
体层的接触面上，便产生粘性阻力(内摩擦力)以阻止
相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。
• 另外，在矿井通风中还常用运动粘度系数，和气体密 度有关，即和压力有关，这两个系数有如下的关系 （表１-２-１为几种有关流体的粘度）：
＝μ/，m２ /s
(1—2—4)
为理想气体。气体的分子作永不停息的
不规则运动，这种运动产生热能，故气
体分子运动是热运动，气体的物理参量
较多，其中比容、压力、温度是三个基
本参量。
• 1.1.2.1 空气的密度、比容及温度
•
1.空气的密度
•
空气和其他物质一样具有质量。单
位体积空气所具有的质量称为空气的密
度，用符号表示。空气可以看作是均质
等途径与周围环境进行热交换，散发到体外。人体代谢产热过程是体内生物
化学过程，而散热过程则是物理过程。在正常情况下，人体依靠自身的调节
机能，使产热和散热保持动平衡。
第一章矿井空气及调节
1.1.3.2 矿井气候对人体热平衡的影响
矿井气候是由空气温度、湿度，风速和辐射四要素组成的，它们都影 响着人体热平衡，且各要素之间的影响在很大程度上可以互换。例如，环 境相对湿度增高对人体所造成的影响可以被风速的增加所抵消。
为K(Kelvin)，用符号Ｔ表示。国际单位制还规
定摄氏(Celsius)温标为实用温标，用t表示，单
位为摄氏度，代号为℃。
•
摄氏温标的每1℃与热力学温标的每1 K完
全相同，温度是矿井表征气候条件的主要参数 之一。
第一章矿井空气及调节
• 1.1.2.2 空气的压力
•
空气的压力也称为空气的静压（绝对静压），用
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解：矿井新鲜空气含O2量不低于20%， 则所 需新鲜空气量为：
30 150 （L/min）
20%
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
6
第一章 矿井空气
⊙ （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的CO2 量为5.52 m3/min。求稀释CO2到允许浓度所需的风 量。
解：我国“地下矿通风规范”规定，有人工作或可
4
第一章 矿井空气 ⊙ （1）矿内空气的主要成分是什么？
答： O2、N2和CO2。 ⊙ （2）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响，
气体成分有哪些变化？
答：地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分
解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，O2减 少，CO2增加，混入的有毒有害气体通常有CH4、 CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有内燃设 备的还有内燃机的废气，开采含U（铀）、Th（钍）
所处地区的自然本底浓度。一般来说，它在数量上 是极微小的，可忽略不计。 以上是矿井空气中氡的来源，在一些老矿山，由于 开采面积较大，崩落区多，采空区中积累的氡有时 也会成为氡的主要来源。
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
8
第一章 矿井空气
⊙ （10）什么叫矿尘？空气含尘量如何表示？ 卫生标准是什么？
第一章 矿井空气 ⊙（14）为什么要创造良好的矿井气候条件？常用
矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答答：：温常度用低矿时井，气对候流条与件辐舒射适散度热的太指强标，有人：易①感干冒球。温 温度度；适②中湿，球人温就度感；到③舒等适效。温如度超；过④2同5℃感时温，度对；流⑤与卡 辐他射度大；为⑥减热弱应，力汗指蒸数发（散HS热I）加。强。气温达37℃时， 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产 生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量 法表示，即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定，含游离SiO2 10%以上的粉尘，每 m3空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过 10mg/m3。
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
壁根压零静P示动性为所据力压压0，压 。)ρ随施量和为。(k则因 当选加g度 相 比 绝/称空 风m择的空 对 较 对正3气 流的)压气 压 基 静，压运 速基力静力准压则，动度准。压之的恒某反而为P空大分静为点之0v产变气小。压正(风m叫生化的所绝，值/流s做，)而静选对即，，的负它变压择静以记单动压恒化在的压零为位压。为。各是压基体为P相正0个以力准积。H对值方真 为不v空＝静并向空 起同气ρ压具v上状 点，的2(有/用2均态 表有质方H相绝 示绝量向s等对 的对表。
矿井通风习题解
主讲: 王文才 教授
内蒙古科技大学
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
1
教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采 矿工程专业规划教材
矿井通风与空气调节
[主 编]：吴 超 [副主编]：王文才，王海宁，王从陆 本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图 书中最好的
封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感 页面设计新颖，图表排版饱满
2020/12/31
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矿井通风习题解
针对《矿井通风与空气调节》（主编： 吴超，中南大学出版社）教材中的习 题进行讲解。
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《矿 井 通 风》习题解
示例： ⊙ —布置作业
2020/12/31
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等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性气体Rn
（氡）及其子体（RaA~RaD），开采汞、砷的矿井
还有可能混入Hg和As的蒸气。
2020/12/31
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5
第一章 矿井空气
⊙ （5）供人员呼吸及其他需要所消耗的氧气 量可折算成每人30 L/min，求每人所需新鲜空 气量为多少?
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
10
第一章 矿井空气
⊙（15）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？
答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，
说明环境散热好。
⊙ （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡
他计由38℃冷却到35℃时，所需的时间t=23(s)，湿
卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种程
度的劳动?
解：
H F 508 22.09 ，适合于轻微劳动。
t 23
2020/12/31
内蒙古科技大学 王文才(教授)
11
第二章 矿井风流的基本特性及其测定 ⊙（2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它
各有什么特性？
答位空答比如：面气较： 果大积的基相 容气 上 静准对 器压 空 压的静 或力 气 是静压 井是柱气压是巷地的体，以中面重分即当某静力子绝地点止。间对大的空的静气绝气压压压对的力与力静静或(大压绝压气气大对力 体压于静， 分力大压它 子P气)等 对0P之压0于 容为差力单 器。
（Pa）。
2020/12/31
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12
第二章 矿井风流的基本特性及其测定 ⊙（2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它
各有什么特性？
答：风流的全压即该点静压和动压之和。
当静压用绝对压力Ps表示时，叠加后风流的压力为 绝对全压Pt。绝对全压等于绝对静压与动压Hv之和， 即；如果静压用相对压力Hs表示时，叠加后风流的 压力就是相对全压Ht。相对全压等于相对静压与动 压Hv的代数和，即Ht=Hs+Hv。抽出式通风风流中的 Ht和Hs均为负值，压入式通风风流中的Ht为正值， Hs有时为正有时为负。
能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为
0.04%，则
0.04%x 5.52 0.5% x
x=1200（m3/min）
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7
第一章 矿井空气 ⊙ （9）说明井下氡的来源。 答： ①矿岩壁析出的氡； ②爆下矿石析出的氡； ③地下水析出的氡； ④地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于
30 150 （L/min）
20%
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第一章 矿井空气
⊙ （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的CO2 量为5.52 m3/min。求稀释CO2到允许浓度所需的风 量。
解：我国“地下矿通风规范”规定，有人工作或可
4
第一章 矿井空气 ⊙ （1）矿内空气的主要成分是什么？
答： O2、N2和CO2。 ⊙ （2）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响，
气体成分有哪些变化？
答：地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分
解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，O2减 少，CO2增加，混入的有毒有害气体通常有CH4、 CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有内燃设 备的还有内燃机的废气，开采含U（铀）、Th（钍）
所处地区的自然本底浓度。一般来说，它在数量上 是极微小的，可忽略不计。 以上是矿井空气中氡的来源，在一些老矿山，由于 开采面积较大，崩落区多，采空区中积累的氡有时 也会成为氡的主要来源。
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第一章 矿井空气
⊙ （10）什么叫矿尘？空气含尘量如何表示？ 卫生标准是什么？
第一章 矿井空气 ⊙（14）为什么要创造良好的矿井气候条件？常用
矿井气候条件舒适度的指标是什么？
答答：：温常度用低矿时井，气对候流条与件辐舒射适散度热的太指强标，有人：易①感干冒球。温 温度度；适②中湿，球人温就度感；到③舒等适效。温如度超；过④2同5℃感时温，度对；流⑤与卡 辐他射度大；为⑥减热弱应，力汗指蒸数发（散HS热I）加。强。气温达37℃时， 对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。 温度超过37℃时，人将从空气中吸热，而感到烦闷， 有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。 矿井通风作业面的温度不超过28℃为宜。散热条件 的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件 是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产 生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量 法表示，即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定，含游离SiO2 10%以上的粉尘，每 m3空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过 10mg/m3。
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壁根压零静P示动性为所据力压压0，压 。)ρ随施量和为。(k则因 当选加g度 相 比 绝/称空 风m择的空 对 较 对正3气 流的)压气 压 基 静，压运 速基力静力准压则，动度准。压之的恒某反而为P空大分静为点之0v产变气小。压正(风m叫生化的所绝，值/流s做，)而静选对即，，的负它变压择静以记单动压恒化在的压零为位压。为。各是压基体为P相正0个以力准积。H对值方真 为不v空＝静并向空 起同气ρ压具v上状 点，的2(有/用2均态 表有质方H相绝 示绝量向s等对 的对表。
矿井通风习题解
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教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采 矿工程专业规划教材
矿井通风与空气调节
[主 编]：吴 超 [副主编]：王文才，王海宁，王从陆 本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图 书中最好的
封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感 页面设计新颖，图表排版饱满
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矿井通风习题解
针对《矿井通风与空气调节》（主编： 吴超，中南大学出版社）教材中的习 题进行讲解。
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《矿 井 通 风》习题解
示例： ⊙ —布置作业
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等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性气体Rn
（氡）及其子体（RaA~RaD），开采汞、砷的矿井
还有可能混入Hg和As的蒸气。
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第一章 矿井空气
⊙ （5）供人员呼吸及其他需要所消耗的氧气 量可折算成每人30 L/min，求每人所需新鲜空 气量为多少?
2020/12/31
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10
第一章 矿井空气
⊙（15）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？
答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，
说明环境散热好。
⊙ （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡
他计由38℃冷却到35℃时，所需的时间t=23(s)，湿
卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种程
度的劳动?
解：
H F 508 22.09 ，适合于轻微劳动。
t 23
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11
第二章 矿井风流的基本特性及其测定 ⊙（2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它
各有什么特性？
答位空答比如：面气较： 果大积的基相 容气 上 静准对 器压 空 压的静 或力 气 是静压 井是柱气压是巷地的体，以中面重分即当某静力子绝地点止。间对大的空的静气绝气压压压对的力与力静静或(大压绝压气气大对力 体压于静， 分力大压它 子P气)等 对0P之压0于 容为差力单 器。
（Pa）。
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第二章 矿井风流的基本特性及其测定 ⊙（2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它
各有什么特性？
答：风流的全压即该点静压和动压之和。
当静压用绝对压力Ps表示时，叠加后风流的压力为 绝对全压Pt。绝对全压等于绝对静压与动压Hv之和， 即；如果静压用相对压力Hs表示时，叠加后风流的 压力就是相对全压Ht。相对全压等于相对静压与动 压Hv的代数和，即Ht=Hs+Hv。抽出式通风风流中的 Ht和Hs均为负值，压入式通风风流中的Ht为正值， Hs有时为正有时为负。
能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为
0.04%，则
0.04%x 5.52 0.5% x
x=1200（m3/min）
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第一章 矿井空气 ⊙ （9）说明井下氡的来源。 答： ①矿岩壁析出的氡； ②爆下矿石析出的氡； ③地下水析出的氡； ④地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于