矿井通风与安全课后习题答案

矿井通风与安全
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？
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。

地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分浓度改变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哪些？
氧气是无色、无臭、无味、无毒和无害的气体，对空气的相对密度1.11。

它的化学性质很活泼，几乎可以与所有气体发生化学反应。

氧能助燃和供人与动物呼吸。

氧气是维持，人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。

当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良的生理反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡
主要原因：煤、岩、坑木等缓慢氧化耗氧，煤层自燃，人员呼吸，爆破。

人员呼吸;煤岩和其他有机物的缓慢氧化;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸;此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体,也使空气中的氧浓度相对降低。

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？
有害气体：CH4、CO2、CO、NO2、SO2、H2S、NH3、H2、N2
体积浓度：CH4 ≤ 0.5% CO2 ≤ 0.5% CO ≤ 0.0024%
NO2 ≤ 0.00025% SO2 ≤ 0.0005% H2S ≤ 0.00066%
NH3 ≤ 0.004%
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。

性质：CO是无色、无臭、无味的有毒有害气体，相对密度为0.967，比空气轻，不易溶于水，一氧化碳能燃烧，当空气与一氧化碳浓度在13~75%范围内时有发生爆炸。

危害：CO比O2与血色素亲和力大250~300倍，它能够驱逐人体血液中的氧气使血液缺氧致命，0.08%，40 分钟引起头痛眩晕和恶心,0.32%，5~10 分钟引起头痛、眩晕，30 分钟引起昏迷，死亡。

一氧化碳还可能导致心肌损伤，对中枢神经系统特别是锥体外系统也有损害，经实验证明一氧化碳还可引起一氧化碳慢性中毒。

主要来源：井下爆炸工作、矿井火灾，煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故。

火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO
1-5 什么是矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。

矿井气候指井内的温度、湿度、风速等条件
地面空气流入井下后，风流吸热，岩层放热。

在进风路线上：冬季，冷空气进入井下，冷气温与地温进行热交换，风流吸热，地温散热，因地温随深度增加且风流下行受压缩，故沿线气温逐渐升高；夏季，与冬季情况相反，沿线气温逐渐降低
由于物质氧化程度大，机电设备多，人员多以及爆破工作等，致使产生较大热量，对风流起着加热的作用，气温逐渐上升，而且常年变化不大
1-6影响矿内空气温度和湿度的因素分别有哪些？
一影响矿内空气温度的主要因素。

1.岩石温度。

矿内空气的温度与岩石温度直接相关。

地表温度是随地面气温的变化而变化的，随着深度的增加，地表地温随气温变化的幅度则逐渐减小，但达到一定深度时地温不再变化。

2.空气的压缩与膨胀。

空气向下流动时，由于空气柱的增加，空气受到压缩而产生热量。

又因膨胀而降温。

3.氧化生热。

矿井内的有机矿物坑木，充填材料，油垢，布料等都能氧化发热。

4.水分蒸发。

水分蒸发时，从空气中吸收热量使空气温度降低。

5.通风强度。

指单位时间内进入井巷的风量。

温度较低的空气流经巷道或工作面时能够吸收热量，供风量越大吸收热量越多。

6.地面空气温度的变化。

地面气温对井下气温有直接影响，尤其是较浅的矿井矿内空气温度受地面气温的影响更为显著。

7.地下水的作用。

框内地层中如果有高温热泉或有热水涌出时能使地温升高，相反则低温降低。

8.其他因素。

如机械运转以及人体散热等都对井下气温有一定影响，特别是随机械化程度的不断提高，机械运转所产生的热量不能忽视。

二湿度
1.地面湿度随季节变化较大，阴雨季节湿度较大，夏季相对湿度较低，但气温较高，冬季相对湿度较大，但气温较低，绝对湿度并不太高，地面湿度除受季节影响外还与地理位置有关。

我国湿度分布呈沿海地区较高，向内陆逐渐降低，西北地区打最低值。

2.当矿井涌出量较大或滴水较多时，由于水珠易于蒸发，故井下比较潮湿，一般金属矿山井下湿度在80%至90%左右。

在岩矿，涌水较小且盐类吸湿性较强，相对湿度一般为15%至25%。

1-7 简述风速对矿内气候的影响。

矿井温度越高，所需风量就越多，风速也越大；风速越大，蒸发水分越快，井内湿度也越大，矿井温度、湿度、风速间有着直接的联系
在采掘工作面内：采煤工作面的气温又与开采深度及进风路线的长度有关。

开采深度大，进风路线长时，由于风流在金峰路线上已充分进行了勒交换时气温常年基本保持不变，当开采深度不大，进风路线短时采煤工作面的气温仍将随着地面气温的变化而变化。

在回风路线上应通风强度较大，水分蒸发吸热，加之气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年变化不大。

1-8 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。

绝对湿度—单位容积或质量的湿空气中所含水蒸气质量的绝对值（g/m或g/k）
绝对饱和湿度—单位容积或质量湿空气所含饱和水蒸气质量的绝对值（g/m或g/kg）
相对湿度—在同温同压下空气中的绝对湿度和绝对饱和湿度的百分比，即
矿井进风路线上冬干夏湿；在采掘工作面和回风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度亦几乎不变，而且其相对湿度都接近100%
1-9某矿井冬季总进风流的湿度为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立方米每分钟。

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4.67克每立方米和15.48克每立方米。

）由公式φ=ρν/ρs 冬季5°时，ρs=4.76g/m3；进风流中绝对湿度为ρν=0.7×4.76=3.33g/m3；20°时，回风流中ρs=15.48 g/m3；绝对湿度为ρν=15.48×0.9＝13.93g/m3。

则一天带走的水分为（13.93-3.33）×2500×24×60=38160kg。

1-10、某矿一采煤工作面二氧化碳的绝对涌出量为7.56每立方米每分钟。

当供风量为850每立方米每分钟时，问该工作面回风流中二氧化碳浓度为多少？能否进行正常工作？
二氧化碳的浓度C=7.56/(850+7.56)=0.816%<1.5%，故能正常工作。

1-11井下空气中，按体积计一氧化碳浓度不得超过0.0024%，是将体积浓度。

Cv%换算为0℃压力为101325帕状态的质量浓度cm 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。

空气分子作用在器壁单位面积上的力是空气分子热运动和重力作用的结果。

绝对静压：单位容积风流的压能
绝对静压：它是指管道内测点的绝对静压与管道外和测点同标高的大气压力之和，静压是油空气分之热运动产生的，反映了分子运动的剧烈程，单位Pa
2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。

能量变化方程中任一断面上单位体积风流对某基准面的位能，是指风流受地球引力作用对该基准面产生的重力位能，习惯叫做位压
物理意义：某一端面到基准面的空气柱的重量单位：Pa
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？
绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力
相对压力：以当地当时同标高的大气压力为测算（零点）测得的压力称之为相对压力，即通常所说的表压力，用h表示。

正压通风时，风流在风压测任一点的相对静压是正值，ht=hs+hv，故ht>hs
负压通风时，风流在抽风测任一点的相对静压是负值，ht=hs-hv，故ht<hs
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？单位质量能量方程表示单位质量的流体在通过1,2两端面的过程中，因克服阻力而消耗的机械功，故通过机械功的变化反应风流状态变化过程
单位体积流体能量方程是风流在起末两断面的压能差，位能差和动能差之和，即风流在起末两断面上的总能量之差，可通过总能量的变化来反映风流状态变化
1、抽出式通风风筒中，测得风流中某点A的相对静压h=1280 pa，速压h=160 sivi
pa，风筒外与i点同标高压力P=101 332.32 pa. 0求:A点的绝对静压、相对全压、绝对全压。

在图中示意各水柱高度的高度。

答;P=P-h=101332.32-1280=100052.32Pa 0SIsi
h=h-h=1280-160=1120Pisva ti
p=P+h=100052.32+160=100212.32Ptiisva
2-6入式通风风筒中，测得风流中某点A的相对静压h=600 p,速压h=100 p,aviasi风筒外与i同标高压力P=100kp。

求:?点的绝对静压、相对全压、绝对全压。

0a请在图中示意出各水柱计的高度
答;P=P+h=100000+600=100600Pa si0SI
h=h+h=600+100=700Pa sivti
p=p+h=100000+700=100700Pa 0titi
23、某抽出式矿井如图，已知:断面S=4 m、S=5 m，出口风速V = 10m/s，233风硐中
h=1.764kPa。

求:主通风机全压 h、风机静压hfs、风机速压h。

s2ftfv
2 h=h-h. h=(5×10/4)1.2/2. fss2v2v2
h=93.75pa v2
h=1760-93.75=1670.25Pa 1 fs
h=h+h ftfsfv
2h=h=10.1.2/2=60Pa fvv3
h=1670.25+60=1730.25Pa ft
2-7在抽出式通风风筒中，测得风流中某点i的相对静压hi=-900pa，动压hvi=160pa，风筒外与i点同标高的poi=101332.32pa，求：1.i点的绝对静压2.i点的相对全压hti 3.i点的绝对全压pti 4.将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标，真空为o点）
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 pa
pti hvi
pi
p0
hi
2-8 用压差计和皮托管测得风筒内A点的相对全压1h1为300pa，相对静压1hs1为240pa，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。

如果相对静压为负，相对全压为正，则动压为540pa，
2
V
2
=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。

3-1 解释层流、紊流的概念，并介绍判别流体的流动状态的方法。

判别方法：对于圆形巷道，雷诺数Re=Vd/v
对于非圆形巷道，风流雷诺数Re=4VS/vU
当Re≤ 2300时，层流；当Re>100000时，紊流
3-2 通风阻力和风压损失在概念上是否相同？它们之间有什么关系?
不相同；通风阻力的大小等于风压损失量；
通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类，它们与风流的流动状态有关；
风压损失指风流的静压、动压、位压损失之和
3-3 通风阻力有几种形式？产生阻力的物理原因是什么?
两种形式：摩擦阻力是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，引起内外摩擦因而产生阻力；局部阻力是风流再井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地点产生一种附加的阻力3-4 通风阻力与井巷风阻有什么不同？
通风阻力是风流在巷道中流动所产生的局部阻力和摩擦阻力，而井巷风阻是反映井巷特征的物理量，它只受l、u、s和a的影响，二者的关系为：
3-5矿井等积孔的含义是什么？如何计算？
3-6 降低通风阻力有什么意义?降低摩擦阻力和局部阻力可以采用的措施有哪些？ 降低矿井通风阻力，对管理自然发火和瓦斯，减少通风电费方面都有重要意义
降低摩擦阻力的措施：降低摩擦阻力系数。

扩大巷道断面。

选用周界较小的井巷。

缩短通风流程。

避免巷道内风量过大。

降低局部阻力损失的措施：在巷道内尽可能避免巷道断面的突然扩大或突然缩小，尽可能避免转90度的弯，在拐弯处的内侧或外侧要做成斜面或圆弧形，拐弯的弯曲半径尽可能加大，还可以设置导风板等。

尽可能避免突然分岔和突然汇合，分岔和汇合处的内侧要做成斜面或圆弧形。

对于风速大的风筒，要悬挂平直，拐弯的弯曲半径要尽可能加大。

此外，在主要巷道内不得随意停放车辆、堆积木材或器材；必要时，宜把正对风流的固定物体（例如罐道梁）做成流线型。

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3-8
3-9 某竖井井筒的直径d=6m ，井筒的阻力系数阿尔法=0.0042NS2/m ，当流过风量为6000m3/min ，井深为600m 时，求井筒的通风阻力。

首先计算雷诺数，然后才知道选择合适的公式
225e -6
Q 10044vd r 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。

fr 323
LU
L D R (r )S ααππ== 222fr 32336LU
L D 0.0042600D h Q 100=100=21.03(r )r
S ααππππ⨯⨯==⨯⨯ 3-10 某巷道摩擦阻力系数阿尔法=0.004NS2/m4，通过风量q=40m3/s ，空气密度1.25kg/m3.
在突然扩大段，巷道断面由s1=6m2变成s2=12m2.求（1）突然扩大的局部阻力（2）若风流由2流向1，则局部阻力是多少？
突扩局部阻力 h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=6.94pa
风流从2断面流入1断面相当于突缩断面
查表 ζ=0.25
h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=6.94pa
3-11在100m 长的平巷中，测得通风阻力为59.6pa ，巷道断面为6.4m2，周界为10.8m ，测定时巷道的风量为1200m3/min ，求该巷道的摩擦阻力系数。

若在此巷道中停放一列矿车，风量仍保持不变，测得此段巷道的总风压损失为84.65pa ，求该矿车的局部阻力系数。

332
fr fr 322h LU
59.6 6.4h Q 0.036LUQ 10010.820S S αα⨯=⇒===⨯⨯ 当有矿车后局部阻力为
h h 84.6559.625.05er fr h =-=-= （在标准下空气密度为1.2g/m 3）
2er 2225.02225.022v h 4.275220v 1.2()
6.4ξρξρ⨯⨯=⇒===⨯ 3-12 用胶皮管和水柱计测定巷道1.22点之间的静压差为196pa ，如图巷道中流过的风量为30m3/s ，s1=10m2，s2=5m2，求该段巷道的通风阻力和风阻。

2
21212312V V P (P )h
22
P -P =9.80.02110196
gh ρρρ+-+==⨯⨯⨯= h=196+（0.5×1.2×32-0.5×1.2×62）=179.8 pa
由h =RQ 2 得R=0.1998N·S 2/m 8
3-13 某巷道通风系统如图所示，已知风阻值为R1=0.01NS2/M8，R2=0.05NS2/M8,R3=0.02 R4=0.02,,风量Q=30m3/s ，试求该矿的通风阻力和等积孔是多少
22h Q (0.010.050.020.02)3090R Pa ==+++⨯= A 90
h ===3.77 3-14 某矿通风系统如图所示，已知R0=0.07 R1=0.12,R2=0.25,风量q=10m3/s ，q2=20，试求该矿等积孔是多少
由矿井等积孔定义知
对于多台通风机同时工作的的矿井等积孔计算，应根据全矿井通风总功率等于各台主要通风机工作系统功率之和的原理计算出总阻力，而总风量等于各台主要通风机所在风路上风量之和，代入，m 2。

得：
22r000h 0.073063R Q ==⨯=
22r111h 0.121012R Q ==⨯=
22r222h 0.2520100R Q ==⨯=
0r0Q h +1r1Q h +2r2Q h =r Qh
r h =134pa
A=1.1917r Q/h =3.04
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？
由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换，致使井下各段空气密度不断发生变化，造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡，因而产生能量差，推动风流沿井巷流动，形成自然风压会产生自然风压，因为进排风井内密度不同致使两端空气柱重量不同
4-2 影响自然风压大小和方向的主要因素是什么？能否用人为的方法产生或增加自然风压？
主要因素：矿井进风和出风两侧空气柱的高度和平均密度
可以，如把回风井井口安置在高处，把进风井井口或平峒口安置在低处；在回风井口修建风塔；多掘和高地表相同的回风井；在回风井和风塔内安装暖气管道等
4-3 如图所示的井巷系统，当井巷中空气流动时，2、3两点的绝对静压力之差是否等于自然风压？为什么？p81 4-4
4-4所示井巷系统，各点空气的物理参数如下表，求该系统的自然风压
4-5 什么叫通风机的工况点？
通风机工况点就是通风机实际工作点
4-6 试述通风机串联或并联工作的目的及适用条件。

通风机串联的目的是增加风压，保持风量不变；适用于风网阻力较大的情况；
通风机并联的目的是保持风压不变，提高风量；适用于风网阻力较小的情况
4-7某矿抽出式通风，主要通风机型号为4-72-11N020型，转速n=630r / min,矿井风阻R = 0.73575Ns2 / m8扩散器出口断面Sdv,=6.72m2，风阻Rd=0.03576Ns2 / m8(自然风压忽略)。

用作图法求主要通风机的工况点。

4-8某矿主要通风机为4-72-11Nol6离心风机，n=800r/min主要通风机的全压工作风阻
r1=1.962Ns2/m8，在冬季自然风，压Hnw=196.2Pa，夏季Hns =-98.1Pa，求冬夏两季主要通风机的实际工况点。

4-10如图1、2两点安装风机F1、F2，进风井A和B的入风量拟定为Q.=40m/s ,Q:=30m/s，已知R,=0.981 Ns/m8 ,Rg=R.=1.4715 Ns2/m8，R.=2.943N:s2/m8，R:=0.249 Ns2/m8 ,求通风机工况点及风路C中风流流向。

4-11 描述主要通风机特性主要参数有哪些？物理意义是什么？风压：是风流在起点终点间的能量差，是矿井通风的动力
风量：是单位的时间内通过某断面上的风的容积
功率：输入功率（单位时间内输给通风机的电能）
输出功率（单位时间内通风机把电能转化为风流压能的大小）
效率：通风机输出功率与输入功率之比，反映了通风机的实际工作质量
4-12 轴流式通风机和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点？在启动时应注意什么问题？
离心式通风机风压随着风量的增加而增加，而下降较慢，使功率随风量的增加而增加，即矿用离心式通风机的个体功率特性曲线是逐渐上升的，在启动通风机时，为避免启动电流过大而烧毁电机，离心式通风机应关闭闸门在风量最小时启动，启动后再打开闸门；
轴流式通风机风压特性曲线和功率特性曲线都是先减小后增大，最后又减小，在特性曲线的实用阶段，风压随风量的增加而较大地下降，使功率随着风量的增加而减少，即轴流式通风机的个体功率特性曲线的实用段是逐渐下降的，在启动通风机时，应打开闸门在风量最大时启动
4-13 主要通风机附属装置各有什么作用？设计和施工时应符合哪些要求？
反风装置：使正常风流反向，当发生火灾和瓦斯爆炸时使用；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60%
防爆门：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；要求防爆门不得小于出风井口的断面面积，并正对出风口的风流方向
风峒:矿井主扇和出风井之间的一段联络巷道；①风峒断面不宜太小，其风速以10m/s为宜，最大不应超过15m/s②风峒的风阻应不大于0.0196Ns/m，风峒的阻力不大于100～200Pa③风峒及其闸门等装置，结构要严密，以防止大量漏风④风峒内应安设测量风速和风流压力的装置
扩散器：将通风机出风口的速压大部分转变为静压，以减少通风机出口的速压损失，提高通风机的静压
消音装置：为了保护环境，降低噪音；通风机的噪音不得超过90dB
5-1 全风压通风有哪些布置方式？试简述其优缺点及适用条件。

总风压通风方法：利用纵向风墙导风，利用风筒导风，利用平行巷道通风
缺点及适用条件：总风压通风法的最大优点是安全可靠，管理方便，但要有足够的总风压，以克服导风设施的阻力，否则不能采用
5-2 简述引射器通风的原理、优缺点及适用条件。

引射器通风原理：利用压力水力或压缩空气经喷咀高速射出产生射流，周围的空气被卷吸到射流中，为了减少射流与卷吸空气间冲击损失，在混合管内掺混，整流后共同向前运动，使风筒内有风流不断流过
引射器通风具有设备简单、安全，水引射器有利于除尘和降温的优点。

但产生的风压低、送风量小、效率低、费用高，只有在用水砂充填采煤法德矿井中，才可以顺便使用水风扇，为满足掘进通风的风压与风量要求，可用多喷咀进行串联通风
5-3 简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。

工作面爆破后，烟、尘充满迎头，形成一个炮烟抛掷区，风流由风筒射出后按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺混共同先前移动
为了能有效地排出炮烟，风筒出口与工作面的距离不能超过有效射柱，否则会在工作面附近出现烟流停滞区，压入式通风风筒出口到工作面的距离约为
l s=（4～5）根号s，ls–有效射程，s–掘进巷道净断面面积，
5-4 试述压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。

优缺点：对于压入式通风，由于局扇和启动装置都位于新鲜风流中，在瓦斯矿井运转安全；风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面的通风时间短，而且可用柔性风筒。

但污
风沿巷道排出，污染范围广，巷道的通风时间长。

抽出式的优缺点恰遇上述相反
适用于断面不大，要求风量不大的巷道中掘进
5-5 试述混合式通风的特点与要求？
长压断抽式：
特点：主要适用于柔性风筒，成本低，除尘器常移动且增大抽出式通风机的通风阻力，除尘效果差时，可使巷道承受一定程度的污染
要求：以压入式通风为主，靠近工作面一段用抽出式通风，抽出式通风要配备除尘装置，风筒重叠段风速V>0.5m/s（排瓦斯）；或V>0.15m/s（除尘）
长抽断压式：
①前压后抽式：
特点：不需配备除尘装置，不会增加通风阻力，能解决巷道污染问题，整个巷道通风状况较好，抽出式风筒要用带刚性骨架的柔性风筒或硬质风筒，成本高
要求：以抽出式为主，靠工作面设一段用压入式通风，压入风筒靠近工作面，抽出风筒口在压入风筒的后面，不需配备除尘装置
②前抽后压式：
特点：工作面污染范围短，但清洗工作面炮烟的能力差，其他特点同前压后抽式
要求：以抽出式为主，抽出风筒口靠近工作面，巷道中设一段压入式风筒，该风筒出风口在抽出的后面压入式风筒口与工作面的距离，炮掘进时按lp≤ lj=（4～5）估算；机掘时应该在机组转载点后面一定的距离，吸入式风筒吸口应靠近工作面5米左右
5-6
5-13.某岩巷掘进长度为300m，断面为8m2，风筒漏风系数为1.19，一次爆破炸药量为10Kg，采用压入式通风，通风时间为20min，求该掘进工作面所需风量。

若该岩巷掘进长度延至700m，漏风系数为1.38，再求工作面所需风量。

5-14某岩巷掘进长度为400m，断面为6m2，一次爆破最大炸药量10Kg，采用抽
出式通风，通风时间为15min，求该掘进.工作面所需风量。

5-15 某岩巷掘进长度1000m。

用混合式（长压短抽）通风，断面为8m2，一次爆破炸药量10kg，抽出式风筒距工作面40m，通风时间20min。

试计算工作面需风量和抽出式风筒的吸风量。

解：(1) 压入式风筒出口风量
○1按允许最低风速计算：
m in
72
15
.0
60
83m
SV
Q=
⨯
⨯
=
=
○2按排除炮烟计算工作面需风量
长压短抽混合式排除炮烟长度为：m
250
02
.0
8
40
10
1
1.0
S
K
1.0
L
s
=
⨯
⨯
⨯
⨯
=
=
s
C
Ab
压入式通风掘进工作面所需风量：
24
.
98
02
.0
)
250
8(
40
10
20
456
.0
)
(
456
.03
3
2
3
2
m
C
SL
Ab
t
Q
s
=
⨯
⨯
⨯
=
=
所以压入式风机的出口风量为98.24 m3/min
(2) 抽出式风筒的吸风量
m
A
Lt17
5
10
15
5
15=
+
=
+
=
min
95
.
20
02
.0
17
8
40
10
20
254
.0
254
.03
2
m
C
AbSL
t
Q
s
t=
⨯
⨯
⨯
=
=
压入式风筒出口风量：
（3）所以掘进工作面需风量为98.24m3/min，符合规定。

（4）抽出式风筒的吸风量为20.95m3/min。

5-16某煤巷掘进长度500m，断面18m2，采用机械化掘进方法，最大瓦斯涌出量10m3/min，求工作面所需风量。

解：○1按允许最低风速计算：m in
270
25
.0
60
183
m
SV
Q=
⨯
⨯
=
=
in
95
.
92
95
.
20
72
60
98.24
Q3
2
m
SV
Q=
+
=
+
>
=
○2按最大瓦斯涌出量计算：取C r=1%，进风流瓦斯浓度C o=0，瓦斯涌出不均衡系数K=1.5；
min
1500
10
5.1
100
100
3
m
C
C
KQ
Q
o
t
g=
⨯
⨯
=
-
=
由于采用机械化掘进，不需要考虑排除抛烟，故取○1和○2中的最大值，
m in
15003
m
Q=
5-17 到5-19
5-19 为开拓新区而掘进的运输大巷，长度1800m，断面为12m2，一次爆破炸药量为15kg。

若选用直径为800mm的胶布风筒，风筒节长为30m，（1）计算工作面需风量
（2）计算局部通风机工作风量和风压
（3）选择局部通风机型号
（4）若选用直径为1000m的胶布风筒。

解：
(2)○1按允许最低风速计算：m in
108
15
.0
60
123
m
SV
Q=
⨯
⨯
=
=
○2按排除炮烟计算：因为是运输大巷，所以b=40 L/Kg
m
SCs
Ab
K
Ls250
02
.0
12
40
15
1.0
1.0=
⨯
⨯
⨯
=
=
min
4.
147
02
.0
)
250
12
(
15
40
20
456
.0
)
(
456
.03
3
2
3
2
m
Cs
SLs
Ab
t
Q
h
=
⨯
⨯
⨯
=
=
所以工作面所需风量为147.4 m3/min
(2)风筒百米漏风率为1.5%，3741
.1
015
.0
100
1815
1
1
100
L
1
1
100
=
⨯
-
=
-
=
β
φ
漏风系数
min
5.
202
4.
147
3741
.13
m
Q
Q
h
f
=
⨯
=
=φ
局部通风机风量
8
2
100
8
2
100
16
.
116
4.6
15
.
18
100
6.4
R
800mm
D m
S
N
R
L
R
m
S
N•
=
⨯
=
=
∴
•
=
=，查表得
由
（风流在风筒中的摩擦阻力）
pa
D
Q
Q
RQ
h h
h
f
ft
13
.
977
8.0
60
36
.
147
2.1
811
.0
60
49
.
202
36
.
147
16
.
116
811
.0
4
2
2
2
4
4
=
⨯
⨯
+
⨯
=
+
=ρ
局部通风机全压。