第二章 矿井通风压力

相反，则该矿井的通风阻力为 A Pa。
A.1782
B.1942
C.2142
五、问答题
1.什么叫静压？静压有何特点？ 空气分子对空器壁单位面积上施加的压力。 ①某点的静压强度在各个方向是相等的（各向同值性）。 ②静压的作用方向垂直于容器壁。 ③不论空气流动与否均存在静压。 ④静压又分相对静压和绝对静压，地表大气压就是空气的绝对静压。
1.标准大气压状态是指大气压力 p0=101.325kPa，空气温度 t=0℃，相对湿度ψ =0％的状态。 2.标准矿井空气条件是指矿井压力 p0=101.325kPa，空气温度 t=20℃，相对湿度 ψ=60％的状态。 3.标准大气状态下，干空气密度ρ干为 1.293kg/m3，重率γ干为 12.68N/m3；标准 矿井空气条件下，湿空气的密度ρ湿为 1.2kg/m3，重率γ湿为 11.77N/m3。 4.1mmH2O=1kgf/m2=9.81Pa。 5.1mmHg=13.6mmH2O=133.3Pa。 6.井巷风流中任一断面的立静压、位压和动压之和称为该断面的总压力。 7.在井巷风流中，两断面之间的总压差，是促使空气流动的根本原因。 8.井巷内空气借以流动的压力，称为通风压力。矿井通风压力的大小就是进风口 断面与出风井口断面之间的总压力差，它是由通风机或自然风压作用造成的。
对于压入式通风 h 静=P 静—P0 对于抽出式通风-h 静=P 静—P0
h 静=P0—P 静
6.画简图说明测量两点间静压差的方法。 在两侧点各布置 1 支皮托管；每两支皮托管等“—”管脚用胶安管连到一个压差 计的两侧玻璃管上，则此时压差计两侧等内液面表示为液间的静压差 h 静。
7.从能量和压力角度简述矿井通风中实际应用的伯努利方程式的含义。
2.什么叫动压？动压的特点是什么？
风流做定向流动时，其功能所呈现的压力称为动压。 ①动压反对风流垂直或具有一定角度的平面施加压力，其作用方向与风流方向一 致。 ②动压的大小与风流速度 v 的平方成正比。 ③动压为正值，没有相对动压和绝对动压的概念；有时在公式中为了统一符号， 出现人动与 Pa 都表示动压。
15.上断面对下断面的位压不能在上断面显现出来，而是在下断面以静压形式显 现。（√） 16.地表大气压力就是空气的绝对静压。（√） 17.静压和动压是可以相互转化的。（×） 18.不论空气流动与否，只要两断面间存在标高差，就有位压。（√） 19.用空盒气压计测量绝对静压时，可从刻度盘上直接读取绝对静压值的大小， 无需进行校正。（×） 20.位压不能用仪器直接测得。（√） 21.U 型压差计上刻度尺的零刻度设在刻度尺的下端，这样便于读数。（×） 22.用压差计和皮托管测得风筒中某点的相对静压为 250Pa，相对全压为 200Pa， 由此可知，局部通风机通风方式为压入式。（×） 今 测 得 巷 道 中 某 两 点 间 的 静 压 差 为 133.3Pa ， 若 已 知 其 中 一 点 的 静 压 为 740mmHg，则另一点的静压一定是 741mmHg。（√）
六、计算题
1.用压差计和皮托管测得风筒内 A 点的相对全压为 300Pa，相对静压为 240Pa， 若空气密度为 1.2kg/m3，试求 A 点的风流速度，并判断通风方式。 h 空=300Pa h 静=240Pa P=2kg/m3 h 空=h 静+h 动 = h 动=60Pa 压入式通风 h 动=E 动= R2= 60= ×1.2×V2=7V=10m/s 因为相对气压大于相对静压所以通风方式压入式 风流 10m/s。 2.某倾斜巷道如图 2—3 所示，已知断面Ⅰ—Ⅰ和断面Ⅱ—Ⅱ的有关参数为 p1=100658Pa，p2=100000Pa，υ1=6m/s，υ2=4m/s，ρ1=1.25kg/m3，ρ2=1.20kg/m3， 试计算两断面之间的通风阻力，并判断风流方向。
四、选择题
1.井巷风流中任一断面的 3 种压力是指 B。
A.静压、动压和全压
B.静压、动压和位压
C.静压、全压和总压力
2.测量风流中某点的相对静压、动压和相对全压常用 B。
A.空盒气压计或动槽水银气压计
B.压差计和皮托管
C.压差计和空盒气压计
3.空盒气压计可直接测定井巷风流中某测点 B 大小。
A.绝对全压
第二章 矿井通风压力
一、解释题
1.空气密度：是表示空气疏密的一个物理量，它与大气压力，温度和湿度等因素
有关，单位体积空气的质量叫空气的密度或空气的体积质量，即
。
2.空气重度：单位体积空气所具有的重力叫空气的重度，也叫重率或重力密度，
Leabharlann Baidu
即
。
3.空气粘性：空气抗拒剪切力的性质叫空气的粘性，粘性是空气流动时产生阻力
3.什么叫全压？全压、静压和动压三者的关系式是怎样的？ 全压系指静压和动压的综合作用。
P 全=P 静+P 动
压入式： 抽出式：
h 全=h 静+h 动
h 全=h 静+h 动 h 全=h 静—h 动
4.简述实用空盒气压计测量绝对静压的方法及注意事项。 将空盒气压计水平放置于测点，待指针变化稳定后，即可从刻度盘上直接读出静 压显示值；然后根据测点温度和仪器本身的误差校正来进行校正，即可得到该点 的实际静压值（P 静） ①为了克服传动机构中的摩擦，读数前应轻高支仪器外壳或玻璃。 ② 空盒气压计必须水平放置，读数时，观察者的视线必须垂直于区针的摆平面 避免读数误差。 5.绘简图简述使用压差计和皮托管测量相对静压的方法。 U 型压差计的一端与皮托管标有“—”号的管脚相连，另一端与大气相通，则 U 型压差计玻璃管内液面高差（或其换算值）即为该测点的相对静压 h 静，因为此 时作用在压差计与皮托管“—”管脚相互的一侧液面上的压力为测点的绝对静压 P 静作用在压差计另一侧，液面上的压力为当地同标高的大气压力 P0 对于压入式 通风方式，因 P 静大于 P0，故压差计左侧液柱上升右侧下降，对于抽出式通风方 式，同 P 静小于 P0，故压差计右侧下降，右侧上升（相对静压为负值）即：
9.测量绝对压力一般用空盒气压计，此外还有动槽水银气压计、数字式气压计和 矿井通风参数检测仪等。
10.测量井巷风流中某点相对压力或两点间压差的仪器主要有 U 型垂直气压计、 倾斜压差计或补偿式微压计和皮托管。
11.我国煤矿常用的单管倾斜压差计有 Y—61 型、M 型、KSY 型、YYT—200B 等。 12.皮托管的作用是接受压力，并通过与管脚相连的胶皮管将压力传递给压差计。 使用时，必须将其中中心孔正对迎向风流方向。 13.皮托管标有“+”号的管脚传递绝对全压，标有“—”号的管脚传递绝对静压。 14.用皮托管和 U 型垂直气压计测量风筒中压力的结果如图 2—1a 所示（图中读 数单位为 Pa），相对全压为 500Pa、相对静压为 400Pa、动压为 100Pa，局部通风 机通风方式是压入式；标出风筒中的风流方向和皮托管的“+”“—”管脚，填上 空白压差计的读数。 15.如图 2—1b 所示（图中读数单位为 Pa），局部通风机通风方式是抽出式，风筒 中 A 点的相对压力为 240Pa，相对静压为 320Pa，动压为 80Pa,若已知 A 点的绝 对静压为 101000Pa，则 A 点的绝对全压为 Pa。 16.在水平巷道中测定 1，2 两点之间的静压差，在压差计上出现以下两种情况（图 2—2a，b）时，判断并标出巷道中的风流方向。 17.JFY 型矿井通风参数检测仪由压力传感器、风速传感器、温度传感器、湿度 传感器，以及智能微机组成。它用于测量矿井绝对压力、相对压力、风速、温度、 湿度、时间，为科学管理矿井通风以及测定矿井通风网压能提供有效手段。 18.不论在任何条件下，风流总是从总压力大的断面流向总压力小的断面；如果 风流是绝对全压大的断面流向绝对全压小的断面，其条件是水平巷道，且两断面 间的空气密度近似相等；如果说风流是从绝对静压大的断面流向绝对静压小的断 面，其条件是水平巷道、两断面面积相等，且两断面间的空气密度近似相等。 计算抽出式通风矿井的通风总阻力，即矿井通风阻力，只要测算出自然风压值的 正值或负值和通风机进风口断面（风銅断面）的平均动压 h 动 4 之值，再加上通 风机房静压压差即可。
的内在因素。
4.大气压力：地球周围包围着很厚的空气层。人们称之为大气层，因其受到地心
引力作用而呈现压力，这种大气层所呈现的压力称之为大气压力。
5.标准大气压：当空气温度为 0℃时，北纬 45°海平面处的大气压力为（101
325Pa）和为一个标准大气压。
6.绝对压力：是指以真空为基准测的压力。
7.相对压力：是以当地同标高的大气压力为基准测算的压力。
8.正压通风和负压通风：当矿井采用抽出式通风时，井下空气压会高于当地同标
分的大气压力，为正压。所以，压八式通风又叫正压通风，当矿井采用抽出式通
风时，井下空气压力低于当地同标高的大气压力为负压。因此，抽出式通风又叫
负压通风。
9.压差：风流在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的降落，称为压差。
二、填空题
三、判断题
1.压力和温度相同的干空气比湿空气轻。（×） 2.比容和密度互为倒数关系。（√） 3.气体的粘性随温度的升高而减小，这是因为气体温度升高，分子间距增大的缘 故。（×） 4.在矿井通风学中，空气压力均指压强而言。（√） 5.大气压力的大小与海拔高度和气象条件有关。地表越高，大气压力越强。（×） 6.绝对压力是以真空为基准测算的压力，所以总是正值。（√） 7.绝对压力一定时，相对压力的大小随当地大气压力的变化而变化。（√） 8.采用抽出式通风的矿井，井下空气压力低于当地同标高的大气压力（√） 9.相对压力实质上就是一种压差。（√） 10.能量和压力是两个概念不同的物理量，所以，风流中任一断面上的能量不能 用该断面上的风流压力等效表示。（×） 11.运动的空气不存在静压。（√） 12.与风流方向平行的平面也有动压的作用。（×） 13.h 动，ρ动分别表示相对动压和绝对动压。（×） 14.位压是相对某一确定基准面而言的，离开了基准面，位压也就失去了意义。 （√）
B.绝对静压
C.相对全压和相对静压
4.已知某抽出式通风矿井。通风机房静压压差计读数为 180mmH2O，即 1765.8Pa， 通风机入口断面的平均动压为 60Pa，自然风压为 120Pa，作用方向与机械风压一
致，则该矿井的通风阻力为 A Pa。
A.1825.8
B.1945.8
C.1585.8
5.已知某压入式通风矿井，通风机房静压压差计读数为 200mmH2O，即 1962Pa, 通风机出风口断面的平均动压为 80Pa，自然风压为 100Pa，作用方向与机械风压
3.如果把习题册 2 中的倾斜巷道改为水平巷道，其他已知条件不变，试计算两断 面之间的通风阻力，并判断风流方向。
4.如图 2—4 所示抽出式矿井，已知通风机房静压压差计的读数 h 静 4 为 2680Pa， 风晍断面 4 的风速υ4 为 12m/s，与风晍同标高的大气压力为 101325Pa，空气密 度ρ1-2 为 1.26kg/m3，ρ3-4 为 1.16kg/m3，井深 Z 为 400m。试求风晍断面 4 的绝 对静压 p 静 4、动压 h 动 4、相对全压 h 全 4 和矿井通风阻力 h 阻的大小。
8.应用伯努利方程式解题时，应该注意哪些？ 各项单位要统一（统一使 Pa），其中风速 v 用 m/s，空气密度ρ用 kg/m3，位置高 差 Z 用 m。 动压计算中的 P1 与 P2 分别带入 1、2 两断面的空气密度。 一般取巷道断面中心点的静压和位压作为该断面静压和位压的平均值，取断面的 平均风速作为计算断面平均动压的依据。