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3分，共18分）

1、绝对湿度：

2、局部阻力：

3、通风机工况点：

4、呼吸性粉尘：

5、煤与瓦斯突出：

6、均压防灭火：

二、简述题（每题7分，共35分）

7、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?

8、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。

9、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？

10、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？

11、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（12-13每题10分，14题12分，15题15分，共47分）

12、如图所示，已知II . III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问：

13、已知某矿井总回风量为4500 m3/min，瓦斯浓度为0.6%，日产量为4000 t，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）。（10分）

14、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R1＝1.18，R2＝0.58 N•s2/m8，总风量Q ＝48 m3/s，巷道断面的面积均为5 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15 m3/s，分支2需风量为33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。（12分）

15、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，R1=0.33，R2=0.2 ，R3=0.1，R4=0.12，R5=0.1，单位为N2S/m8。矿井进风量为100 m3/s：（15分）

（1）画出矿井的网络图；

（2）计算每条风路的自然分配风量；

（3）计算矿井的总风阻。

习题

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有娜些？

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

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 什么叫矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。

1-6 简述风速对矿内气候的影响。

1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。

1-8 某矿井冬季总进风流的温度为5℃，相对湿度为70%，矿井总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%，矿井总进、总回风量平均为2500 m3/min。试求风流在全天之内从井下带走多少水分？（已知总进、回空气的饱和湿度为4.76 和15.48 g/m3）

1-9 某矿一采煤工作面C02的绝对涌出量为7.56 m3/min，当供风量为850 m3/min时，问该工作面回风流中C02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 (%)换算为0℃压力为101325 Pa状态的质量浓度(mg/m3)。

2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。

2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。

2-3 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？

2-4 试述能量方程中各项的物理意义。

2-5 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？2-6 在压入式通风的风筒中，测得风流中某点i 的相对静压h s i＝600 Pa，速压h v i＝100 Pa，已知风筒外与i 点同标高处的压力为100kPa。

求：（1）i 点的相对全压、绝对全压和绝对静压；

（2）将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为0 点）。

2-7 在抽出式通风风筒中，测得风流中某点i的相对静压＝1000 Pa，速压＝150 Pa，风筒外与i点同标高的＝101332.32 Pa，求：

（1）i点的绝对静压；

（2）i点的相对全压；

（3）i点的绝对全压。

（4）将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为0点）。

2-8 用压差计和皮托管测得风筒内一点的相对全压为300Pa，相对静压为240 Pa，已知空气密度为1.2kg/m3，试求A点的风流速度，并判断通风方式。

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600 m3／min。试判别风流流态。(Re＝225307，紊流)

3-3 尼古拉弦实验曲线可分为哪几个区?各区有何特征?

3-4 摩擦阻力系数与哪些因赢有关7

3-5 摩擦阻力与摩擦风阻有何区别?

3-6 已知某梯形巷道康探阻力系数＝0.0177Ns2／m4，巷道长L＝200 m，净断面积

S＝5m2,通过风量Q=720 m3／min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。

3-7 有一木支架梯形巷道，长1500 m，断面积为6m2，木柱直径d o＝0.22m，支架纵口径=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，(2)摩擦阻力，(3)该巷通风所消耗的功率N (设风机效率为0.6)。

3-8 条件同上题，但通过风量Q=600 m3／min，求h f和N。

3-9 局部阻力是如何产生的？

3-10 某巷道摩擦阻力系数＝0.004Ns2／m4，通过风量Q=40 m3／s，空气密度1.25kg／m3。在突然扩大段，巷道断面由S1＝6 m2变为S2＝12m2。求：(1)突然扩大的局部阻力；(2)若风流由2流向1，则局部阻力为多少？

3-11 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1.24kg/m3，摩擦阻力系数＝0.015Ns2/m4，求：(1)拐弯的局部阻力；（2）若拐弯处内角做成圆弧形，曲率半径0.7b，则局部阻力是多少?(3)设风机设备效率0.6,内角抹圆后每年可节约用电多少度?

3-12 矿井等积孔的含义是什么？如何计算？

3-13 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些？

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？