《矿井通风》试卷(A卷)参

《矿井通风》试卷（A 卷）参及评分标准

1. 矿井通风：利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，

最后排出矿井的全过程称为矿井通风。

2. 新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。

3. 相对湿度：单位体积空气中实际含有的水蒸汽量与其同温度下的饱和水蒸汽含量之比。

4. 静压能：这种由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能。

5. 摩擦阻力：风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形

成的阻力。

6. 自然通风：这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。

7. 通风网络：用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成

的系统，称为通风网络。

8. 工况点：当风机以某一转速、在风阻Ｒ的管网上工作时、可测算出一组工作参数（风压Ｈ、风量

Ｑ、功率Ｎ、和效率η），这就是该风机在管网风阻为Ｒ时的工况点。

9. 矿井的等积孔：假定在无限空间有一薄壁，在薄壁上开一面积为 A (m2)的孔口。当孔口通过的风

量等于矿井风量，且孔口两侧的风压差等于矿井通风阻力时，则孔口面积A 称为该矿井的等积孔。 10. 角联分支（对角分支）：是指位于风网的任意两条有向通路之间、且不与两通路的公共节点相连

的分支。

1、 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。

2、 矿井空气中常见的有毒有害气体主要有一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、氨气和氢气。

3、 矿井空气的温度、湿度和流速称为矿井气候条件的三要素。

4、 人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。

5、 常见表示空气湿度的方法有绝对湿度、相对温度和含湿量三种。

6、 井巷通风阻力可分为摩擦阻力和局部阻力两类。

7、 煤层中瓦斯赋存两种状态有游离状态、吸附状态。

8、 矿井火灾发生的原因虽是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有热源、可燃物、氧气三个

方面，俗称火灾三要素。

9、 按矿尘的粒径组成范围划分可分为全尘(总粉尘)、呼吸性粉尘。

1、请简述矿井空气中氧气浓度降低的原因及一氧化碳的基本性质、主要危害及来源。

氧浓度降低的主要原因有：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。

一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。相对密度为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。

一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在13～75％范围内时有爆炸的危险。

主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250～300倍。一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。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。 主要来源：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。 2、请简述动压的特点。

a.只有作定向流动的空气才具有动压，因此动压具有方向性。

b.动压总是大于零。垂直流动方向的作用面所承受的动压最大（即流动方向上的动压真值）；当作用面与流动方向有夹角时，其感受到的动压值将小于动压真值。

c.在同一流动断面上，由于风速分布的不均匀性，各点的风速不相等，所以其动压值不等。

d.某断面动压即为该断面平均风速计算值。 3、请简述降低井巷摩擦阻力措施。 1．减小摩擦阻力系数α。

2．保证有足够大的井巷断面。在其它参数不变时，井巷断面扩大33%，Rf 值可减少50%。 3．选用周长较小的井巷。在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩

一、名词解释。 （评分标准:每题2分）

形、梯形断面的周长较大。 4．减少巷道长度。

5．避免巷道内风量过于集中。 4、请简述通风网络图的绘制原则。

(1) 用风地点并排布置在网络图中部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的上部，风机出口节点在最上部；

(2)分支方向基本都应由下至上； (3) 分支间的交叉尽可能少；

(4) 网络图总的形状基本为“椭圆”形。

(5) 合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。

(6) 并分支，并联分支可合并为一条分支。

5、试分析采煤工作面采用上行风优缺点。

答：上行通风的优点：采煤工作面和回风巷道风流中的瓦斯以及从煤壁及采落的煤炭中不断放出的瓦斯，由于其比重小，有一定的上浮力，瓦斯自然流动的方向和通风方向一致，有利于较快地降低工作面的瓦斯浓度，防止在低风速地点造成瓦斯局部积聚。上行通风的缺点：采煤工作面为逆向通风，容易引起煤尘飞扬，增加了采煤工作面风流中的煤尘浓度；煤炭在运输过程中放出的瓦斯，又随风流带到采煤工作面，增加了采煤工作面的瓦斯浓度；运输设备运转时所产生的热量随进风流散发到采煤工作面，使工作面气温升高。

6、请简述压入式局部通风的特点和要求。

答： 特点：（１）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；

（２）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好； （３）可使用柔性风筒，使用方便；

（４）由于Ｐ内＞Ｐ外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。 要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免产生循环风； （２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m ； （３）风筒出口至工作面距离小于Ls 。

1、如图压入式通风风筒中某点i 的h i =1000Pa ，h vi =150Pa ，风筒外与i 点同标高的P 0i =101332Pa ，求：

(1) i 点的绝对静压P i ； (2) i 点的相对全压h ti ； (3) i 点的绝对静压P ti 。（5分） 解：(1) P i =P 0i +h i =101332+1000=102332Pa (2) h ti =h i +h vi =1000+150=1150Pa

(3) P ti =P 0i +h ti =P i +h vi =101332.32+1150= 102482.32Pa

评分标准:本题5分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。

2、某矿井为式通风系统，测得矿井通风总阻力h Rm =2800Pa ，矿井总风量Q=70m 3/s ，求矿井总风阻R m 和等积孔A ，评价其通风难易程度。（5分） 解：

对照表3-4-1可知，该矿通风难易程度属中等。

评分标准:本题5分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。

3、某矿井通风系统如图所示, 进入井下的总风量为24m 3 /s , 己知井巷各段的阻力为h 1-2 =70.5Pa, h 2-3 = 30.2 Pa, h 3-4 = 50.3 Pa, h 4-5 =31.5 Pa, h 2 -6= 35.6 Pa, h 6-7 = 60.5 Pa, h 5-8 = 100.3Pa ，左翼风量Q 左为10m 3/s ，试求: （1）7点到5点的阻力h 7-5、风阻R 7-5；（2）矿井的总风阻、总阻力、总等积孔、外部漏风率（10分）

解：h 7-5= h 2-3 + h 3-4 + h 4-5 - h 2 -6- h 6-7= 30.2 + 50.3 +31.5 Pa- 35.6 - 60.5= 15.9 Pa

R 7-5= h 7-5/Q 7-52=15.9/(24-10)2=0.08 N ·s 2 / m 8

h m = h 1-2 +h 2-3 + h 3-4 + h 4-5+ h 5-8=282.8Pa R m = h m /Q 2=282.8/242=0.49097 N ·s 2 / m 8

26981490970191191m ../.R /.A m ===

四、 计算题。

分数 30分 得分

i

2228

2800700571m Rm R h /Q /.Ns /m ===2

1191190571157m A ./

R ./..m ===

外部漏风率：（25-24）*100/25=4%

评分标准:本题10分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。

4、某倾斜巷道如图所示，测得1、2两断面的绝对静压分别为98200Pa 和97700Pa ；平均风速分别为4m/s 和3m/s ；空气密度分别为1.14kg/m 3和1.12 kg/m 3；两断面的标高差为50m 。求1、2两断面间的通风阻力并判断风流方向。（10分）

解：取标高较低的1断面为位压基准面，并假设风流方向为1→2， 根据能量方程

++=）（

）（阻2

2

2

222

112112v －

v －P P h ρρ（Z 1ρ1g －Z 2ρ2g ）

＝（98200－97700）＋（1.14×42

/2－1.12×32

/2）＋[0－50×(1.14＋1.12)/2×9.8] ＝-54Pa

因为求得的通风阻力为负值，说明1断面的总压力小于2断面的总压力，原假设风流方向不正确，风流方向应 为2→1，通风阻力为54 Pa 。

评分标准:本题10分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。