矿井通风习题课(习题解).
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
0.04 % x 5.52 0.5% x
x=1200（m3/min）
内蒙古科技大学 王文才(教授) 7
2017/10/7
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 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。
内蒙古科技大学 王文才(教授) 10
2017/10/7
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： F 508 H 22.09 ，适合于轻微劳动。
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 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
t
23
2017/10/7
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：大气压力是地面静止空气的静压力，它等于单 答：相对静压是以当地大气压力(绝对静压)P0为 位面积上空气柱的重力。 比较基准的静压，即绝对静压与大气压力P0之差。 空气的静压是气体分子间的压力或气体分子对容器 如果容器或井巷中某点的绝对静压大于大气压力 壁所施加的压力。空气的静压在各个方向上均相等。 P0，则称正压，反之叫做负压。相对静压(用Hs表 根据量度空气静压大小所选择的基准不同，有绝对 示)随选择的基准P0变化而变化。 压力和相对压力之分。绝对静压是以真空状态绝对 动压因空气运动而产生，它恒为正值并具有方向 零压为比较基准的静压，即以零压力为起点表示的 性。当风流速度为v(m/s)，单位体积空气的质量 静压。绝对静2/2 （Pa）。
2017/10/7 内蒙古科技大学 王文才(教授) 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。
2017/10/7 内蒙古科技大学 王文才(教授) 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? 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%
2017/10/7
2017/10/7 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？ 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。
矿井通风习题解
主讲:
王文才
教授
内蒙古科技大学
2017/10/7 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
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。
0.04 % x 5.52 0.5% x
x=1200（m3/min）
内蒙古科技大学 王文才(教授) 7
2017/10/7
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 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。
内蒙古科技大学 王文才(教授) 10
2017/10/7
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： F 508 H 22.09 ，适合于轻微劳动。
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 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
t
23
2017/10/7
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：大气压力是地面静止空气的静压力，它等于单 答：相对静压是以当地大气压力(绝对静压)P0为 位面积上空气柱的重力。 比较基准的静压，即绝对静压与大气压力P0之差。 空气的静压是气体分子间的压力或气体分子对容器 如果容器或井巷中某点的绝对静压大于大气压力 壁所施加的压力。空气的静压在各个方向上均相等。 P0，则称正压，反之叫做负压。相对静压(用Hs表 根据量度空气静压大小所选择的基准不同，有绝对 示)随选择的基准P0变化而变化。 压力和相对压力之分。绝对静压是以真空状态绝对 动压因空气运动而产生，它恒为正值并具有方向 零压为比较基准的静压，即以零压力为起点表示的 性。当风流速度为v(m/s)，单位体积空气的质量 静压。绝对静2/2 （Pa）。
2017/10/7 内蒙古科技大学 王文才(教授) 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。
2017/10/7 内蒙古科技大学 王文才(教授) 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? 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%
2017/10/7
2017/10/7 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？ 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。
矿井通风习题解
主讲:
王文才
教授
内蒙古科技大学
2017/10/7 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