矿井通风与安全第二章习题解析

2. 在压入式通风管道中，风流的相对静压在什么情况下能出现负值？在抽出式通风管道中，相对静压能否出现正值？

答：在压入式通风管道中，相对全压大于零，所以当风流的相对静压绝对值小于动压绝对值时相对静压有能出现负值；在抽出式通风管道中，相对静压可以出现正值。 4. 紊流扩散系数的概念。

答：紊流扩散系数,靠近出口dd 处定量核心断面炮烟的平均浓度与硐室炮烟的平均浓度的比值。如下图2-17所示

紊流扩散系数 K=c ′

c

c ′: 靠近出口d

d 处定量核心断面炮烟的平均浓度 c : 硐室炮烟的平均浓度

5. 某矿井地表大气压力p a =101559 Pa ，矿井深度每增加100m 时，大气压力递增率为1306 Pa ，求井下-400m 处大气压力为多少？若该处气温t =18℃，求空气密度为多少？ 解：

P -400=p a +4∗1306=106783Pa ρ=3.45

P −400T

= 3.45*106783/291 =1.27kg/m 3

9. 某通风管道如图2-3所示，测得12=18 mm H O h ，32=12 mm H O h ，空

气密度31.2 kg/m ρ=，求所测中心点的风速并判断其通风方式。

图2-3

解：

全压ℎt =18×9.8 Pa； 静压ℎs =12×9.8 pa

动压ℎv =ℎt −ℎs =6×9.8=58.8Pa 由动压

212v h v ρ=

可知：

v =√

2ℎv

ρ=√2×58.8

1.2

=9.9 m/s

10. 用皮托管和U 型管压差计测得某通风管道中压力的结果分别如图2-4所示，单位为2mm H O ，问静压、动压、全压各为多少？

1

2

3

判断其通风方式。

解：

A. 压入式通风 ℎs =−10 mmH 2O ℎv =40 mmH 2O ℎt =30 mmH 2O

B. 压入式通风 ℎs =5 mmH 2O ℎv =15 mmH 2O ℎt =20 mmH 2O

C. 抽出式通风 ℎs =−10 mmH 2O ℎv =−20 mmH 2O ℎt =−30 mmH 2O

D. 压入式通风 ℎs =30 mmH 2O ℎv =10 mmH 2O ℎt =40 mmH 2O

13. 若梯形巷道断面分别为4、9、16㎡，空气运动粘性系数

621510 m /s ν−=⨯。求达到紊流运动时的风速应大于多少？

C D

789101112

A

B

解： 判断巷道中风流运动状态的准则是雷诺数Re ，

Re=vd ν

式中 d——巷道的等效直径，在梯形巷道中4=

S

d P

，其中周界P =

v——平均风速，m/s; S 1=4㎡ Re=v1d ν=v1×

4.16×√415×10−62320 得v 1>0.018m/s S 2=9㎡ Re=

v1d ν

=

v1×

4.16×√915×10−6

2320 得v 1>0.012m/s S 1=16㎡ Re=v1d ν

=

v1×

4×164.16×√1615×10−6

2320 得v 1>0.009m/s

18.某矿井在标高为+400m 处测得a-a 断面相对静压2

=-226 mm H O s

h ，如

图2-7所示，（风硐距地表很近），在下部平硐+253m 标高处测得大气压力为98227 Pa a

p

=，气温t =25℃。求扇风机风硐内的绝对静压值。

解：

ρ=3.48P

a T =3.48×98227/298=1.147kg/m 3

P +400=Pa -ρgh=98227+1.147*9.8*147*1000=96574.6Pa

6

Ps= P+400 -226×9.8=94359.8Pa