礦井通風及安全考試題庫全

1、-. z.例題例11 用于濕球溫度計測得礦內空氣的干溫度為15，濕溫度為14，求空氣的相對濕度。解：干溫度計與濕溫度計指示數差為查附錄得相對濕度=90%例12 礦井總的排風量Q=4500m3/min，入風溫度t1=+5，空氣相對濕度1=50%，排風溫度t2=+25，2=100%，試計算每天風流從礦井中帶走的水蒸汽量。解：查附錄得，當t1=+5時，S1=6.8g/ m3當t2=+25時，S2=22.9g/ m3帶走的水蒸氣量G為： G=S2100%S150%Q2460/1000000 =126.36T/d例13 大氣壓力B=101325Pa，相對濕度=80%，溫度t=30，求濕空氣的d、V、和i

2、。解：根據t=30，查附錄，得Ps=4241.7Pa，于是 Pv=Ps=0.84241.7=3393.36Pakg/kg干空氣濕空氣的絕對濕度為：kg/ m3濕空氣的密度為： kg/ m3濕空氣的焓為： =1.0130+0.21552501+1.8530 =581.23 kg/kg干空氣例14 礦井總回風流中的沼氣含量為0.55%，總回風量為2900 m3/min，該礦日產量1700T，試問該礦井的絕對沼氣涌出量為多少？屬于哪級沼氣礦井？解：絕對沼氣涌出量Q=CQ2460 =0.55%29001440 =22968 m3/d相對瓦斯涌出量 m3/T根據規(guī)程規(guī)定，該礦屬于高沼氣礦井。例15 B=

3、101325N/，空氣干球溫度t=25，d=0.016 kg/kg干空氣，試用焓濕圖求空氣的濕球溫度，露點溫度和相對濕度。解：根據B=101325N/的焓濕圖，找到t=25，d=0.016 kg/kg干空氣的狀態(tài)點，得出該點的相對濕度=80%，根據濕球溫度定義，沿著等焓線與=100%線相交的溫度為濕球溫度t濕=22.5，根據干球溫度定義，沿著等含濕量線與=100%線相交點的濕度為露點溫度21.5。 d=16g/kg干空氣 80% 100% 25.0 t濕等焓線 22.5 21.5 t露圖1例16 計算*巷道中一條寬0.3m，長200m的排水明溝的水蒸汽蒸發(fā)量。水溫為30，空氣溫度為20，空氣的

4、相對濕度75%，大氣壓力103896Pa，風速為3m/s。解：水溝露出的水外表積為： F=0.3200=60當溫度為30時，水蒸汽的飽和壓力為： Ps=4242Pa空氣中水蒸汽的分壓力為： Pv=Ps20=0.752337=1753Pa濕交換系數為：K1=4.810-6+3.3610-6v=4.810-6+3.3610-63=15.6810-6kg/NS濕交換量為： 礦內風流的能量及其變化一、例題例2-1 用皮托管和壓差計測得A、B兩風筒的壓力分別為h1=50，h2=10，h4=50，h5=10mmH2O，如圖2-1所示。求h3， h6的壓力各為多少？各壓差計測得的是什么壓力？并判定風機所處的

5、位置？解：1h1為相對靜壓，h2為動壓，h4為相對全壓，h5為動壓。 2壓差計3的讀數h3為相對全壓： h3= h1+ h2=50+10=40mmH2O 3壓差計5的讀數h5為相對靜壓： h5= h4h3=5010=40mmH2O 4A風筒風機位于左側，進展抽出式通風 B風筒風機位于左側，進展壓入式通風例2-2 *通風管路如圖2-2所示，U型管1和2的壓力值及r=1.18kg/m3，g=9.81m/s2，求管路中風流的動壓、相對靜壓、相對全壓和中心點的風速。解：1用皮托管和壓差計測壓有如下公式： ht=hs+hv 由圖2-2看出，壓差計1、2均為負值，可判斷為抽出式通風，且動壓hv永為正值，所

6、以根據上式可知： h1=30mmH2O，為相對全壓 h2=35mmH2O，為相對靜壓h3=h4h2=30+36=6mmH2O，為動壓 2中心點的風速：例2-3 *礦井通風系統(tǒng)如圖2-3所示，采用壓入式通風。風峒內與地表的靜壓差為1470Pa，入風井空氣的平均重率為12.25N/m3，出風井空氣的平均重率為11.75N/ m3，風峒中平均風速為8m/s，出風井口的平均風速為4m/s，求該礦井的通風阻力。解：取1-2為通風系統(tǒng)的始末端點，則：例2-4 *礦井通風系統(tǒng)如圖2-4所示，在扇風機風峒中安設靜壓管與地表的U型管壓差計相連接，壓差計的讀數h=2254Pa，該處斷面S=9，流經風峒的風量Q=9

7、0m3/s，入風井筒深度Z1=300m，其空氣重率r1=12.25N/m3，回風井筒深度Z2=250m，其空氣重率r2=11.27N/m3，兩井筒間巷道中的空氣平均重率r3=12.05N/m3兩井口標高一樣，問風流流經礦井的總阻力為多少？解：風流流經礦井的總阻力：v1=0，故hv1=0 則： 因此，例2-5 抽出式風機風峒內*斷面的絕對靜壓為98925Pa，地面大氣壓為101058Pa，風峒內風量為3000m3/min，凈斷面積為4.2，干溫度28，濕溫度21，問風峒內該斷面上的相對靜壓、速壓、相對全壓、絕對全壓各為多少？假設按圖2-5方式安裝一U型壓差計，請在圖2-5上畫出水柱示意高度。解：

8、干濕球溫度差為7，由附錄可得=52%，Psa=3783.5=3783.516Pa，則由公式：速壓：相對全壓：絕對全壓：例2-6 *礦通風系統(tǒng)如下圖，各斷面絕對靜壓Pi、風速vi、標高Zi和斷面處空氣密度i見下表中，請繪制壓力坡度圖。參數12345Pi9981110465110277110083098120vi3.363.185.366.446.62Zi35.50400.0396.4151.0035.50i11.2911.6211.7211.5511.47解：經計算得各點數值如下：參數12345hvPa6.375.8916.8323.9725.13hePa 4912.44 42.01 2856.

9、5 1330.65hrPa 72.93 1911 4790.3 4039.37例2-7 在進風井中，測得1、2兩斷面諸參數如下：絕對靜壓：P1=101325Pa，P2=108011Pa標高：Z1=35.50m，Z2=564.50m氣溫：t1=10，t2=20相對濕度：1=70%，2=80%斷面平均風速：W1=8.0m/s，W2=7.8m/s試求：12斷面間通風阻力。解：一用單位質量流體能量方程計算：求1、2斷面空氣密度： 查附表 得： 得：1=1.24348kg/m3，2=1.27601kg/m3求值 由熱力學可知，多變過程可以概括所有的熱力變化過程： 對于多變過程：故：多變指數n可由實測值進

10、展計算：對于：，取對數可得：3運用單位質量流體能量方程求阻力：二用單位體積流量的能量方程計算由以上計算可見，當空氣密度變化不大時，用簡化的單位體積流量的能量方程進展計算即可滿足工程需要。第三章 礦井通風阻力一、例如例3-1 *梯形木支架巷道，巷道長度L=200m，斷面積S=4m2，周界U=8.3m，巷道摩擦阻力系數=0.018NS2/m4，假設通過巷道的風量Q=900m3/min，試求其摩擦風阻和摩擦阻力。 解： 摩擦阻力 R= =0.018 =1.466NS2/m3 巷道摩擦阻力： hf=RQ2 =0.4662=110.5Pa例3-2 *礦回風巷道長L=1000m，梯形斷面S=6m2，棚子支

11、護，邊柱厚度do=24cm，支架縱口徑=6，通過風量Q=40m3/s，空氣平均厚度m=12.54N/m3。 求：1摩擦風阻Rf ；2摩擦阻力hf ；假設通過風量Q=30m3/s，其他條件不變化，求Rf 、hf U=4.16s，對于=6，do=24cm，為192.110-4NS2/m8,S=6m2的修正系數為0.86 解： =192.1 10-4 0.86=165.210-4 NS2/m8 摩擦風阻：Rf = =0.779 NS2/m6 摩擦阻力：hf = Rf Q2 =0.779402 =1247Pa 其他條件不變時，Q=30m3/s Rf 也不變化，因為Rf 僅與巷道本身特征有關。 hf =

12、 Rf Q2 =0.779302=701.1Pa例3-3 *傾斜巷道斷面形狀為半圓拱，混凝土碹支護，1、2斷面面積分別為S1=7.15m2，S2=7.25m2，平均斷面積S=7.2m2，巷道端面平均周長U=10.33m，1、2兩點距離l=200m，斷面1的平均風速為V1=5.84m/s，空氣重率分別為1=11.9854N/m3，2=12.856N/m3，用皮托管、壓差計測得1、2兩斷面壓差值h=51Pa，試計算12段巷道的摩擦風阻Rf 和摩擦阻力系數。 解： 根據傾斜壓差計測阻的數據整理公式： hr1-2=h+1 V1 2/2-2 V1 2/2+(=51.63Pa 則摩擦風阻：R1，2=h1-

13、2/Q2 =51.63/5.847.152 =0.0296 NS2/m8摩擦阻力系數為：=例3-4 *礦通風系統(tǒng)如下圖，：R1-2=0.186 NS2/m8 ，R2-4=R2-3=1.176 NS2/m8 ，Q2-3=40m3/s，Q2-4=50m3/s； 試求：1各區(qū)段等積孔A1-2、A2-3、A3-4和通風阻力h1-2、h2-3、h2-4 2兩翼等積孔A1-2-3、A1-2-4和通風阻力h1-2-3和h1-2-4 ； 3礦井總阻力、總風阻和總等積孔題3-4解： 根據公式 A= A1-2= A2-3= A2-4= 通風阻力：h1-2=R1-2Q1-22=0.18640+502=1506.6P

14、ah2-3=R2-3Q2-32=1.176402=1881.6Pah2-4=R2-4Q2-42=1.1766502=2940Pa2 h1-2-4=R1-2Q1-22+R2-4Q2-42 =1506.6+2940=4446.6Pa h1-2-3= R1-2Q1-22+R2-3Q2-32 =1506.6+1881.6 =3388.2Pa h1-2-3= =0.82m2 h1-2-3= =0.894m2(3)根據風流能量消耗平均法h-+-h-+h-h3976.2PaR=A=例3-5 *梯形巷道的規(guī)格尺寸長1000m下寬3m，上寬2m，巷道高2m，=0.0147 NS2/m6 ，通過風量1200m3/

15、min，該巷道的局部阻力為摩擦阻力的10%，求以下各項：巷道的摩擦阻力、摩擦風阻、總阻力、總風阻、和總等積孔各為多少？假設巷道長度為1600m，其他條件不變，摩擦阻力為多少？假設降為0.0006 NS2/m6 ,其他條件不變，摩擦阻力為多少？假設風量增加到1800m3/min，其他條件不變，摩擦阻力和總風阻各為多少？假設巷道斷面變?yōu)?m2，其他條件不變，摩擦阻力為多少？解： (1) 梯形的面積S= =3+21=5m2周界U=摩擦風阻：Rf=摩擦阻力： hf=RfQ2=1.0731200/602=432Pa局部阻力： he=hf10%=43.2Pa總阻力： h= hf + he=432+43.2

16、=475.2Pa總風阻： R= h/Q2=475.2/400=1.188 NS2/m8 總等積孔：2當L=1600m時 hf =3當=0.0006 NS2/m4 時hf =4當Q=1800m3/min時 hf =由于Rf 與風量Q無關，因此風量的改變不會改變風阻值的大小。風阻仍為1.073 NS2/m8 。5當斷面變?yōu)?m2時，巷道的周界也會發(fā)生變化，因此周界變?yōu)椋篽f *=礦井通風動力一、例題例4-1 通風系統(tǒng)如下圖，當扇風機停頓運轉，立即放下風峒中的閘門，并測得風峒中相對靜壓為 h，試證明 h值即等于礦井自然風壓。題4-1證： 風機停頓運轉，放下閘門后，礦內風流體停頓流動，但空氣的重率仍保

17、持原在的狀態(tài)。在風峒中A點測出的相對靜壓 h為： h =PA-Po 根據流體靜力學原理，可得出： PA =Po+1Z-2Z h= PA -Po= Po+1Z-2Z- Po =1Z-2Z礦井自然風壓：H n=1Z-2Z h= H n 例4-2 通風系統(tǒng)如圖5-7，R1=0.4 NS2/m8 ，R2=0.6 NS2/m8 ，R3=0.4 NS2/m8 ，并測得Q o=5m3/s，Q2=10m3/s。題4-2 試求： 1CDA風路、BDA風路及CDB風路的自然風壓不計出口動壓損失各 多少？ (2)如在BD及AD兩段巷道中間時設密閉，隔斷風流，這時分別測定各密閉兩側的靜壓差是多少？3如單獨在AD巷道中

18、設密閉，測定其兩側靜壓差，其值是多少？解： 1礦井為自然通風，CDA風路的自然風壓Hn3，應等于該風路的通風阻力不計出口動壓損失即：Hn3=R2Q22+R3Q32 =0.6102+0.4152=150Pa同理，BDA風路的自然風壓Hn1為： Hn1 = R1Q12+R3Q32 =0.452+0.4152=100Pa CDB風路的自然風壓Hn2為： Hn2= R2Q22-R1Q12 =0.6102-0.452=52Pa2在BD及AD兩巷道中同時設密閉后，礦內即無風流流動。 在AD巷道中密閉設于A處兩側測出的靜壓差h3，根據壓力平衡原理，從CDA回路計算：h3 =0Z1+Z2-1Z1+2Z2=Hn

19、3 即測出的h，等于CDA風路的自然風壓Hn3 =150Pa。 在BD巷道中密閉兩側測出的靜壓差h1 ，有BCD回路計算為：h1 =PD-PB PD=PB+0 Z2-2 Z2h1 =PB+0 Z2-2 Z2-PB=0 Z2-2 Z2=Hn2 即h1 等于BCD風路的自然風壓Hn2 =50Pa 3單獨在AD巷道中設密閉時，由于在CDB風路中有自然風壓存在而有風流流動，其風量Q2 可由下式計算 Q2 =/S因為在CD巷道中有風流流動方向為CD，即有能量損失，所以，這時在AD巷道中密閉兩側測出的靜壓差h3 為：h3 =r0 z1 + z2 - r1 z1 + r2 z2 -R2 Q2 2 =Hn3

20、-R2 Q2 2 =150-0.67.072 =120Pa 例4-3 *礦通風系統(tǒng)如下圖，各段的空氣平均重率為r0 =12.54N/m3 ，r1 =12.15 N/m3 ，r2=11.17 N/m3 ，風峒內壓差數為2940Pa。3點平均速壓為98Pa，擴散器出口平均速壓為19.6Pa，試求：1點到3點的阻力h1-3 ；扇風機的全壓h扇全 ；當P0 =101325Pa時，3點的絕對靜壓、相對靜壓、相對全壓值。題4-3 解： h n =r0 z0 + r1 z1 r2 z2 =12.54100+12.15150-11.17150 =136.5Pah1-3 =h s h v + h n =2940

21、-98+136.5=2978.5Pa 2h f s = h s 2 - h v2 =2940-98 =2842Pah f t = h f s + h f v = 2842+19.6 =2861.6Pa3 當P0 =101325Pa時對于3點：P s = P0 h s =101325-2940=98386Pa h s =2940Pa h t = h s - h v =2940-98=2842Pa例4-4 *抽出式通風礦井如下圖，地表空氣重率r0 為11.77N/m3 ，礦井內各點的空氣重率為：r1 為11.77N/m3 ，r2 為11.38N/m3 ，r3 為11.18N/m3 ，z1 =100

22、m，z2 =200m，風機房內壓差計的靜壓讀值為981Pa，礦井風量為50m/S，風峒斷面為5m2，試求：自然通風壓力為假設干？主扇靜風壓為假設干？全礦通風阻力為假設干？礦井等積孔為假設干？題4-4解：1h n = r0 z2 z1 +=11.77100+11.77+11.38100/2-11.38+11.18200/2=78.5Pa 2h f s = h s4 - h v4 =981-=981-=924Pa3h1-4 =h f s + h n =924+78.5 =1002.5Pa4A=1.192Q礦/=1.19250/=1.88m2例 4-5 抽出式通風礦井，主扇的進風口風峒斷面積為4m2

23、，出風口擴散器出口斷面積為5 m2，在進風口測的相對靜壓為1764Pa，通過扇風機的風量為50m3/s，空氣重率為12.05 N/m3 ，試求抽出式主扇的全壓。靜壓。速增值。如改為壓入式，測的出風口風峒的相對靜壓為1862Pa，通過主扇的風量為40 m3/s，其余條件不變，問這時壓入式主扇的全壓。靜壓和速增值又是多少？解：抽出式：h s =1764Pa ，Q=50 m3/s ，r=12.05 N/m3 ， v1 =50/4=12.5m/s，v2 =50/5=10m/s hv 1 = hv 2=hf s = hs - hv 1 =1764-95.96=1668Pahf v = hv 2 =61.

24、42Pahf t = hf s + hf v =1668+61.42=1729.42Pa壓入式：v1 =40/4=10m/s，v2 =40/5=8m/shv 1 =hv 2=hs 1 =1862Pahf s = hs 1 =1862Pa hf v = hv 1 =61.42Pahf t = hf s + hf v =1923.42Pa例 4-6礦井通風系統(tǒng)如下圖，巷道風阻R1=0.4NS2/m8 ，R2=0.3NS2/m8 ，扇風機的特性曲線見以下圖中曲線，當要求巷道1的風量Q1 =30m3/s時，求扇風機的工況及巷道2的風阻應為多少？題4-6解 ：1在以下圖中作風阻曲線R1、R3。 2將扇風

25、機與風阻R3按照風量相等，風壓相減原則串聯(lián)合成得風機曲線。 3作Q1 =30m3/s等風量線與R1曲線交于1點，得h1=36mmH2O。 4由于1，2風路為并聯(lián)，風機曲線提供的風壓應與1，2風路的通風阻力相等。即：H=h1=h2=36mmH2Om3/s作H=36mmH2O的等風壓線交于曲線上2點，得Q= Q=48m3/s，由2點作等風量線與曲線交于3點，3點為扇風機的工況點，扇風機的風量Q=48 m3/s，風壓H1=81mmH2O。 5巷道2的風阻計算為： Q2= Q- Q1 =48-30=18m3/s h2=h1=30mmH2O=353.16Pa R2=h2/Q22=353.16/182=1

26、.09 NS2/m8 第五章 通風網絡中風流根本規(guī)律和風量自然分配例題例5-1*通風網絡如下圖，各巷道的風阻RA2/m8，R22/m8，R32/m8，巷道1的風量Q1=65m3/s，求BC、BD風路自然分配的風量Q2，Q3，及風路ABC。ABD的阻力為多少？題5-1ABCDR1 Q1R2 Q2R3 Q3解：計算自然分配的風量：m3/sQ3=Q1-Q2=65-34.95=30.05m3/s計算各巷道的阻力：h1=RAQ12=0.25652=1056.3Pah2=R2Q22=0.3434.952=415.3Pah3=R3Q32=0.4630.052=415.4Pa計算各風路的阻力：hABC=h1+

27、h2=1056.3+415.3=1472PahABD=h1+h3=1056.3+415.4=1472Pa例5-2通風系統(tǒng)如下圖，各巷道的風阻RA2/m8，R22/m8，R32/m8，R42/m8，R52/m8，R62/m8，該系統(tǒng)的風壓為h=81Pa。正常通風時風門E關閉，求此時各巷道的風量；假設翻開風門，而且系統(tǒng)的總風壓保持不變，求該種情況下系統(tǒng)的總風量及工作面和風門短路的風量。題5-2ADECB432165解：1)風門關閉時，BC間的風阻R0為：R0=R2+R3+R42/m8系統(tǒng)的總風阻R為：R=R1+R0+R52/m8系統(tǒng)的風量：m3/s2)翻開風門，巷道6中有風流，系統(tǒng)的總風阻R為：R

28、=R1+R5+R0/2/m8系統(tǒng)的總風量為：=7.5m3/s工作面的風量為：m3/s通過風門的短路風量：m3/s例5-3通風網路如下圖，各巷道阻力h1=13,h2=8,h4=6,h5=4,h6=5mmH2O,方向已在圖上標注，求巷道7、3、8之間風流方向及阻力。解：設巷道3的風流方向為B D，對BDC回路的風壓平衡定律：h3+h5-h4=0 題5-3A218FE76C4B5D3h3=h4-h5=6-4=2mmH2O巷道3的風流方向為B D。設巷道7的風流方向為E D，對AEDB回路h1+h7-h3-h2=0 h7=h3+h2-h1=8+2-13=-3mmH2O巷道7的風流方向與所設相反，為D

29、E。設巷道8的風流方向為E F，對EFCD回路h8-h6-h5+h7=0 h8=h6+h5-h7=5+4-3=6mmH2O巷道8的風流方向為E F。例5-4*通風網路如下圖，各巷道風阻：R12/m8，R22/m8，R32/m8，R42/m8，AB間的總風壓為500Pa。題5-4BA123試：1)A、B間總風阻；2)各巷道風量。解：1)N.S2/m8，N.S2/m8，2)=40.76m3/sm3/sm3/sm3/sQ1=Q124-Q2=25.32-10.3=15.02m3/s題5-5BCQ024531例5-5通風網絡如下圖，巷道風阻R12/m8，R22/m8，R32/m8，R42/m8，R52/

30、m8，Q0=30m3/s，求通風網路中各巷道自然分配的風量。解：方法：首先判斷BC的風流方向：因：故巷道BC的風流方向為C Bh1=h3+h5h4=h5+h2以除以上式兩式得：設：，代入，整理為： (A) (B)(A)，(B)兩式為二元聯(lián)立方程組，可用圖解法求解。設y等于0，1，2，3代入式(A)可求得*等于1.33，1.36，1.41，1.43，再設*等于0，1，2，3代入式(B)，可求得y等于1.58，1.74，1.96，2.08，作圖得二曲線交點M為*YM*=1.41，y=1.81 m3/sm3/sm3/sQ2=Q0-Q4=30-12.9=17.1m3/sQ3=Q0-Q1=30-10=2

31、0m3/s據式h=RQ2可求得各巷道的阻力h1=400，h2=145，h3=400，h4=500，h5=352Pa通風網絡的總阻力：h0=h1+h2=400+145=545Pa方法，上述(A)，(B)可用迭代法求解：設：將*值代入式(B)：將y代入式(A)將代入式(B)因與足夠接近，故可取*=1.4，y=1.81，再按方法的計算過程，由*，y可求得各巷道的風量和風壓。第六章 采區(qū)通風一、例題：例61 *綜采工作面長150m，日產2000噸，該工作面相對沼氣涌出量為3.5m3/T，工作面人數為45人，兩端開機窩所需消耗炸藥量為7kg，工作面溫度為21，采高2.5m支撐掩護式支架，試問該工作面應供

32、多少風量？解：根據回采面所需風量的計算要求：1按沼氣或二氧化碳涌出量計算：式中： 沼氣涌出不均衡系數，取1.35； 絕對沼氣涌出量，m3/min； 入風流中沼氣濃度，不得大于0.5，該處取為零。2按炸藥量計算：式中：25 以炸藥量kg為計算單位的供風標準，m3/minkg；A 一次爆破所用的最大炸藥量，kg。3按人數計算：式中：4 每人每分鐘應供應的最小風量，m3/min人；N 工作面同時工作的最多人數。4按工作面氣溫計算根據風速與氣溫對良好氣候條件的關系取 式中：S 工作面斷面積，m2。對于支撐掩護式支架，其斷面可按以下近似式計算：式中：M 采高，m。5低沼氣礦井綜采工作面所需風量經歷計算式

33、計算：式中：K1 采高系數，對于采高大于2m，取K2 工作面長度系數，L=150mK3 溫度系數，t21，取1.0K4 支架前方空頂系數，對于易于冒落，取1.06按工作面風速驗算：按工作面允許風速0.25V4m/s 要求因此，根據以上計算取Q656m3/min作為工作面供應風量，滿足了以上要求。例62 *礦采用中央分裂式通風系統(tǒng)，安有一臺K260風機，測得風機的吸風量為5000m3/min，回風石門通過風量為4800m3/min，東翼有兩個回采面，其風量分別為：510和450 m3/min，還有一個備用面，二掘進頭，一個采區(qū)變電所和絞車房，它們的風量分別為：255，2150，？，70 m3/m

34、in，西翼有兩個工作面和一個備用面，其風量分別為：560，570，270 m3/min，還有兩個掘進頭、變電所、絞車房和單獨供風的火藥庫，其風量分別為：2150，70，70，100 m3/min。試求該礦井的內部有效風量率，外部漏風率、內部漏風率和礦井漏風率？解：礦井的有效風量：礦井的內部漏風量：礦井的外部漏風量：礦井的內部漏風率PLi：礦井的外部漏風率PLe：礦井的總漏風率PLt：礦井的有效風量率PR：礦井的內部有效風量率：第七章 掘進通風一、例題例71 *礦掘進一條長150m的獨頭巷道，斷面為4.5m2，一次爆破火藥量為15kg。用一臺局扇作壓入式通風，通風時間t=20min。試計算工作面

35、需風量為多少？假設漏風風量備用系數=1.25，求局扇風量。解：1工作面所需風量2漏風風量備用系數=1.25時，局扇風量為：例72 掘進*獨頭巷道，工作面所需風量Q0為1.05m3/s采用引射器作壓入式通風，配直徑為400mm，長為50m的風筒，風筒漏風風量備用系數=1.1，風筒摩擦阻力系數=0.004NS2/m4，試確定引射器的型號。解：1風筒阻力的計算，取風筒局部風阻為摩擦風阻的25，則2引射器風量的計算3) 引射器風壓的計算4由Qi=1.166069.6m3/min，hi236pa，查有關設備手冊，可選用WA200型，氣壓P=5kg/cm2，環(huán)隙寬度=0.09mm的環(huán)隙式引射器。例73 *

36、礦掘進一條長903m的獨頭巷道，采用混合式通風方式。在距工作面72m處，用一臺局扇作壓入式工作，其膠皮風筒直徑300mm，總長62m。在距工作面52m處，用一臺局扇由工作面向外排風相當于抽出式，其膠皮風筒直徑為500mm，總長851m。由風筒排出的污風送入舊巷，由主扇排出地表，如下圖。掘進巷道斷面為4.4m2，一次爆破火藥量為20kg，通風時間為20min。試計算工作面所需風量，并選擇局扇。解：1壓入式局扇的計算工作面所需風量：膠皮風筒漏風風量備用系數式中：n 風筒接頭數目，10m一節(jié)，取n=6； Pi 一個接頭的漏風率，取0.02。壓入式局扇的風量Qfp：風筒風阻R的計算：考慮到風筒接頭處的

37、局部風阻，將值增大25，可以近似認為所計算出來的風阻包括了風筒的摩擦風阻R1和風筒接頭處的局部風阻R2，此題中風筒轉彎處的局部風阻R3=0，取=0.004，所以風筒風阻為：壓入式局扇風壓的計算：由計算的風量Qfp=1.22m3/s，Hfp=1222.8pa，可選用JF42型4KW局扇。2抽出式局扇的計算有效排風量Qe漏風風量備用系數抽出式風筒共851m，用羅圈反邊接頭，質量好，漏風小，Pi=0.005，接頭數n=22每節(jié)風筒長40m，近似為：局扇風量Qfe風筒風阻R式中： 風筒摩擦阻力系數，=0.003 NS2/m4；風筒轉彎局部阻力系數，此題中彎頭一個160，得=0.48；d 風筒直徑，d=

38、0.5m；S 風筒斷面，S=r23.140.252=0.196m2。則： 局扇風壓Hfe：由計算的風量Qfe1.64m3/s，Hfe=1641.5pa，可選用JF52型11KW局扇。第八章 礦井風量調節(jié)一、例題例81 巷道長L=2000m，摩擦阻力系數=0.004 NS2/m4，斷面S=5m2，周界P=4.16m。巷道風量Q=30m3/s，求巷道的通風阻力？欲使巷道的通風阻力不超過100pa，巷道的斷面應擴大到多少其他條件都不變才能滿足要求？解：1巷道摩擦阻力依下式計算：2擴大巷道斷面計算：當巷道阻力不超過100pa時，由上式便可求出巷道斷面為：例82 *巷道ABCD各段之風阻RAB=0.4,

39、RBC=2.0,RCD=0.6 NS2/m8，巷道風量為10m3/s。欲在BC間另開一輔助巷道，使總風量增到15m3/s，假設AD間風壓保持不變，求BC間輔助巷道的風阻及該巷道的風量。解：未調節(jié)前AD間的總風壓損失為：RBCRBCDCBA假設總風量增到15m3/s，又由題知AD間風壓保持不變，所以BC段的風壓損失為：開設輔助巷道后BC巷道的風量為：輔助巷道的風量輔助巷道的風阻RBC為： 例83 并聯(lián)通風系統(tǒng)的總風量Q1=20m3/s，左翼需風量Q2=12m3/s，右翼需風量Q3=8m3/s，各巷道的風阻為：R1=0.2，R2=2.8，R3=2.0，R4=0.25 NS2/m8。如下圖，用輔扇調

40、節(jié)風量時，求輔扇應當造成的風壓和該系統(tǒng)的總阻力；假設用風窗調節(jié)時，求風窗的面積設風窗處巷道斷面S=4m2和該系統(tǒng)總阻力。R4解：左翼的阻力：Q2R2Q3R3右翼的阻力：輔扇應設在巷道2中，其風壓為：Q1R1此時該系統(tǒng)的總阻力為：假設用風窗調節(jié)時，風窗應設計在巷道3中，風窗的阻力h=275pa，其面積SW為：用風窗調節(jié)后并聯(lián)系統(tǒng)的總風壓損失為：例84 通風網絡如下圖，各風路的風阻值為Ra=2.2、Rb=1.2、Rc=0.41、Rd=0.28 NS2/m8；風路所需風量Qa=Qb=12m3/s，Qc=2m3/s，風路a，b的斷面為4m2，風路c的斷面為6m2，假設采用風窗調節(jié)法應在哪條風路上安裝風

41、窗，風窗的面積應為多大？解：1首先考慮a、b并聯(lián)網路，兩風路的阻力為： 2d3c因hahb，應在風路b中安設風窗，風窗的局部阻力為：ab1風窗面積為：2再考慮c與123并聯(lián)網絡風路c、d的阻力為：串、并聯(lián)風路123的總阻力為：因h123hc，應在c風路中安設風窗，風窗的阻力及面積為：4例85 通風網絡如下圖。風路a、b所需風量為Qa=27m3/s，Qb=34.7m3/s，其風阻值Ra=0.7，Rb=1.3，總進風段R12=0.23，總回風段R34=0.02 NS2/m8。通過主扇的風量為61.7m3/s，扇風機有效風壓Hs=1550pa。求在不調整主扇工況點的情況下，如何對a、b風路進展風量調

42、節(jié)？解：總進風段12和總回風段34阻力為：ba3主扇能夠供應兩并聯(lián)風路a、b的壓力為：2風路a通風阻力：1因h23ha，故應在風路a中安設調節(jié)風窗，其局部阻力為：風路b的通風阻力為：因hbh23，故應在b風路中安設輔扇，其風壓為：例86 角聯(lián)通風網，如下圖。各巷道的風阻為R1=0.6，R2=0.6，R3=1.05，R4=0.3，R5=1.05 NS2/m8。各巷道需要的風量為Q1=14，Q2=16，Q3=3.2，Q4=17.2，Q5=12.8m3/s，求用風窗調節(jié)時，風窗安設的位置及其阻力。解：計算各巷道的風壓：54DB在閉合回路中，由于hi=0，則h1應變?yōu)閔1，且3風窗應設在巷道1中，風窗

43、所造成的局部阻力為：1C2A在閉合回路中，風窗應設在巷道4中，驗證一下1、2、4、5分支所組成的閉合回路是否平衡：因此，在風路1和4中安裝風窗是正確的。二、填空題1、礦井巷道按其所處空間位置和形狀，可分為垂直巷道、水平巷道和傾斜巷道。2、根據巷道效勞*圍及其用途，礦井巷道可分為開拓巷道、準備巷道和回采巷道三類。3、我國現(xiàn)階段合理的井田走向長度一般為：小型礦井不小于1500m；中型礦井不小于4000m；大型礦井不小于7000m。4、階段內的劃分方式有采區(qū)式、分段式和帶區(qū)式三種。5、國家對采區(qū)采出率的規(guī)定是：薄煤層不低于85%，中厚煤層不低于80%，厚煤層不低于75%。6、國家對采煤工作面采出率的

44、規(guī)定是：薄煤層不低于97%，中厚煤層不低于95%，厚煤層不低于93%。7、根據生產能力的大小，我國把礦井劃分為大、中、小三類。8、井田開拓方式按井硐形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓和綜合開拓四類。9、按平硐與煤層走向的相對位置不同，平硐分為走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。10、井底車場運輸線路包括存車線、調車線和繞道線路等。11、井底車場常用的調車方式有：頂推調車法、甩車調車法和專用設備調車法。12、按照礦車在井底車場內的運行特點，井底車場可分為環(huán)形式和折返式。13、按照井底車場存車線與主要運輸巷道的位置關系，環(huán)形式車場可分為臥式、立式和斜式。14、按列車從井底車場兩端或一端進出車，折返式

45、車場可分為梭式車場和盡頭式車場。15、煤礦井下運輸大巷的運輸方式有：軌道運輸和帶式輸送機運輸。16、軌道運輸大巷的軌距一般有600mm和900mm兩種。17、運輸大巷的方向應與煤層走向大體一致，為便于運輸和排水，其坡度一般為35。18、運輸大巷的布置方式有分層運輸大巷、集中運輸大巷和分組集中運輸大巷。19、井田開拓方式是 井硐形式、 水平數目和 階段內的布置方式的總稱。20、在現(xiàn)生產的采區(qū)內，采煤工作面完畢前 1015 天，完成接替工作面的巷道掘進及設備安裝工程；在現(xiàn)開采水平內，每個采區(qū)減產前 11.5 個月，必須完成接替采區(qū)和接替工作面的掘進工程和設備安裝工程。21、采煤方法是指采煤系統(tǒng)與采

46、煤工藝的綜合及其在時間、空間上的相互配合。22、影響采煤方法選擇的因素主要有：地質因素、技術開展及裝備水平、礦井管理水平和礦井經濟效益。23、影響采煤方法選擇的地質因素有：煤層傾角、煤層厚度、煤層特征及頂底板穩(wěn)定性、煤層地質構造、煤層含水性、煤層瓦斯含量和煤層自然發(fā)火傾向性等。24、采煤工作面頂板巖石，按照其和煤層的相對位置及跨落的難易程度分為偽頂、直接頂和根本頂三種。24、根據圍巖移動特征，可將煤層上覆巖層分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。25、按照掘進方式的不同，區(qū)段平巷的布置方式有單巷布置和雙巷布置兩種。26、采煤工作面有單工作面和雙工作面兩種布置形式。27、走向長壁采煤工作面回采順序有后

47、退式、前進式、往復式及旋轉式等幾種。28、同一區(qū)段內上下分層的開采方式，有分層同采和分層分采兩種。29、根據煤層傾角的大小和分層層數，各分層平巷的相互位置主要有水平式、傾斜式和垂直式三種布置方式。30、分層平巷和區(qū)段集中平巷之間的聯(lián)系方式一般有石門、斜巷和立眼三種。31、根據采區(qū)車場所處的位置不同可分為上部車場、中部車場和下部車場。32、采區(qū)上部車場的根本形式有：平車場、甩車場和轉盤式車場三種。33、采區(qū)中部車場按甩入地點的不同，可分為平巷式、石門式和繞道式三種。34、采區(qū)下部車場按裝車站的地點不同，可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式三種。35、采區(qū)下部車場按軌道上山繞道位置不同，可分為

48、頂板繞道式和底板繞道式兩種。36、傾斜長壁采煤工作面推進方向有前進式、后退式和往復式三種。37、我國長壁采煤工作面的工藝方式有炮采、普采和綜采三種。38、單滾筒采煤機的滾筒一般位于機體靠近運輸平巷一端；左工作面應安裝右螺旋滾筒，割煤時順時針旋轉；右工作面左螺旋滾筒，割煤時逆時針旋轉。39、加強工作面三度管理，三度是指支護強度、支護密度和支護剛度。40、在綜采工作面，通常采煤機的右滾筒應為右螺旋，割煤時順時針旋轉；左滾筒應為左螺旋，割煤時逆時針旋轉。41、綜采工作面液壓支架的移架方式有：單架依次順序式、分組間隔交織式和成組整體依次順序式三種。42、液壓支架的支護方式有 及時支護和 滯后支護兩種。

49、43、綜采設備的撤除順序，一般先撤除輸送機的機頭和機尾，繼之撤除采煤機和輸送機機槽，最后撤除液壓支架。44、綜采工作面設備安裝順序可分為前進式和后退式兩種。45、依據井巷條件及設備尺寸的大小，綜采設備可以有在地面場地、井下巷道和工作面組裝三種方式。46、采煤工作面循環(huán)作業(yè)的主要內容包括循環(huán)方式、作業(yè)形式、工序安排及勞動組織等。47、采煤工作面的循環(huán)方式主要分為單循環(huán)和多循環(huán)。48、循環(huán)方式是循環(huán)進度和晝夜循環(huán)次數的組合。49、采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表主要包括：循環(huán)作業(yè)圖、勞動組織表、技術經濟指標表和工作面布置圖。50、根據煤層的賦存條件不同，放頂煤長壁采煤法可分為一次采全厚、預采頂分層網下和傾斜

50、分層放頂煤開采三種主要類型。51、放煤方式按放煤輪次不同，可分為單輪放煤和多輪放煤兩種；按放煤順序不同，可分為順序放煤和間隔放煤兩種。52、放頂煤時，有三種情況引起放煤不正常：一是碎煤成拱放不下來；二是大塊煤堵住放煤口；三是頂煤過硬，難以跨落。53、放煤步距與頂煤厚度、破碎質量、松散程度及放煤口位置有關。54、放頂煤支架架型確定后，放煤步距應考慮與支架放煤口的縱向尺寸的關系。對于綜放工作面，放煤步距與移架步距或采煤機截深成整倍數關系。55、方案比擬法的核心是技術經濟分析。56、采區(qū)地質報告包括地質說明書和附圖兩局部。57、影響采區(qū)尺寸的因素有：地質條件、生產技術條件和經濟因素。58、影響采煤工

51、作面長度的因素有：煤層賦存條件、機械裝備及技術管理水平和巷道布置。59、采區(qū)下部車場繞道內線路布置方式按照繞道線路與大巷線路的相互位置關系可分為立式、臥式和斜式三種。60、采區(qū)下部車場輔助提升車場線路包括斜面線路、平面儲車線線路及聯(lián)接二者的 豎曲線線路。61、甩車式中部車場根據起坡處線路數目的不同可以分為單道起坡和雙道起坡甩車場。62、采區(qū)中部甩車場的斜面線路布置方式有斜面線路一次回轉和二次回轉方式兩種。63、采區(qū)車場設計的內容包括線路總平面布置設計及線路坡度設計。64、平面線路聯(lián)接點包括曲線與曲線，曲線與道岔的聯(lián)接。三、名詞解釋1、煤田：在地質歷史開展的過程中，含碳物質沉積形成的根本連續(xù)的大

52、面積含煤地帶。2、井田：劃歸一個礦井開采的那一局部煤田。3、石門：與煤層走向垂直或斜交的水平巖石巷道。4、開拓巷道：為全礦井或一個開采水平或一個階段效勞的巷道。5、準備巷道：為采區(qū)、一個以上區(qū)段、分段、分帶效勞的運輸、通風巷道。6、回采巷道：為一個采煤工作面效勞的巷道。7、階段：在井田*圍內，沿著煤層的傾斜方向，按一定的標高把煤層劃分為假設干個平行于走向的長條局部，每個長條局部具有獨立的生產系統(tǒng)，稱之為一個階段。8、開采水平：通常將設有井底車場、階段運輸大巷并且擔負全階段運輸任務的水平，稱為開采水平。9、采區(qū)：在階段*圍內，沿煤層走向把階段劃分為假設干個具有獨立生產系統(tǒng)的塊段，每個塊段稱為一個

53、采區(qū)。10、區(qū)段：在采區(qū)*圍內，沿煤層傾斜方向將采區(qū)劃分為假設干個長條局部，每一塊長條局部稱為一個區(qū)段。11、分段：在階段*圍內，沿煤層傾斜方向將煤層劃分為假設干個平行的長條帶，每個長條帶稱為一個分段。12、帶區(qū)：在階段*圍內，沿著煤層走向劃分為假設干個具有獨立生產系統(tǒng)的局部，分一個局部稱為一個帶區(qū)。13、礦井生產能力：是指礦井在一年內能夠生產煤炭的數量。14、礦井效勞年限：是指礦井的開采年限。15、井田開拓方式：是指礦井的井硐形式、開采水平數目和階段內布置方式的總稱。16、井底車場：是聯(lián)結井筒和井下主要運輸大巷的一組巷道和硐室的總稱。17、采掘關系：通常將采煤與掘進的關系稱為采掘關系。18、

54、采煤工作面：是指采場內進展采煤的煤層暴露面，又稱為煤壁；在實際工作中，是指用來大量開采煤炭資源的場所。19、采煤工藝：是指在采煤工作面內，按照一定的順序完成各道工序的方法及其相互配合關系。20、采煤方法：是指采煤系統(tǒng)和采煤工藝的綜合及其在時間、空間上的相互配合。21、礦山壓力：就是由于井下采掘工作破壞了巖體中原巖應力平衡狀態(tài)，引起應力重新分布，而存在于采掘空間周圍巖體內和作用在支護物上的力。22、礦山壓力顯現(xiàn)：是指在礦山壓力作用下，圍巖和支架所表現(xiàn)出來的力學宏觀現(xiàn)象。23、礦山壓力控制：是指所有人為的調節(jié)、改變和利用礦山壓力的各種技術措施。24、直接頂的初次跨落：是指采煤工作面自開切眼推進一定

55、距離后，直接頂懸露到達一定跨度，就要對采空區(qū)頂板進展初次放頂，使直接頂跨落下來的過程。25、根本頂的初次跨落：是指直接頂初次跨落后，隨著采煤工作面繼續(xù)推進，直接頂不斷跨落，根本頂懸露跨度逐漸增大并產生彎曲，當到達極限跨度時，根本頂將出現(xiàn)斷裂，進而發(fā)生跨落。26、初次來壓：是指根本頂由開場破壞直至跨落一般要持續(xù)一定時間，上方有時在根本頂跨落前的二三天，即出現(xiàn)頂板斷裂的聲響等來壓征兆。在跨落前12小時采空區(qū)上方可能有轟隆隆的巨響，通常煤壁片幫嚴重，頂板產生裂縫或掉渣，頂板下沉量和下沉速度明顯增加，支架載荷迅速增高的現(xiàn)象。27、根本頂的周期來壓：初次來壓后，當采煤工作面繼續(xù)推進，根本頂懸臂跨度到達極

56、限跨度時，根本頂在其上覆巖層載荷的作用下，將沿采煤工作面煤壁甚至煤壁內發(fā)生折斷和跨落，隨著采煤工作面的推進，根本頂這種穩(wěn)定失穩(wěn)再穩(wěn)定現(xiàn)象，將周而復始地出現(xiàn)，使采煤工作面礦山壓力周期性明顯增大的現(xiàn)象。28、采盤區(qū)準備方式：是指采區(qū)盤區(qū)準備巷道的布置方式。29、上山采區(qū)：是指位于開采水平標高以上的采區(qū)。30、下山采區(qū)：是指位于開采水平標高以下的采區(qū)。31、雙翼采區(qū)：是指采區(qū)的上下山布置在采區(qū)走向中央的采區(qū)。32、單翼采區(qū)：是指采區(qū)的上下山布置在采區(qū)走向一側邊界附近的采區(qū)。33、單翼井田：是指井筒布置在井田走向一側邊界附近的井田。34、雙翼井田：是指井筒布置在井田走向中央的井田。35、區(qū)段平巷雙巷布

57、置：是指上一區(qū)段運輸平巷和下一區(qū)段回風平巷同時掘進成巷的布置方式。36、區(qū)段平巷單巷布置：是指一條區(qū)段平巷單獨掘進成巷的布置方式。37、沿空留巷：就是在采煤工作面采過之后，將區(qū)段平巷用專門的支護材料進展維護，作為下區(qū)段的平巷的方法。38、沿空掘巷：是在上區(qū)段采煤工作面回采完畢后，經過一段時間待采空區(qū)上覆巖層移動根本穩(wěn)定之后，沿上區(qū)段運輸平巷采空區(qū)邊緣，掘進下區(qū)段采煤工作面的區(qū)段回風平巷的方法。39、傾斜分層：是將厚煤層沿傾斜分成幾個平行于煤層層面的分層，在各分層分別布置采準巷道進展采煤。40、分層分采：是在采完上分層后，工作面搬遷到另一區(qū)段采煤，經過一段時間待頂板跨落根本穩(wěn)定后，再在上分層采空

58、區(qū)之下掘進下分層平巷進展回采的方式。41、分層同采：是在同一區(qū)段內上下分層之間保持一定錯距的條件下同時進展采煤的方式。42、走向長壁采煤法：是指采煤工作面沿傾斜布置，沿走向推進的采煤方法。43、傾斜長壁采煤法：是指采煤工作面沿走向布置，沿傾斜推進的采煤方法。44、仰斜開采：是指傾斜長壁工作面自下而上推進采煤。45、俯斜開采：是指傾斜長壁工作面自上而下推進采煤。46、最小控頂距：是指回柱放頂后，采煤工作面沿推進方向的最小寬度。47、最大控頂距：是指回柱放頂前，采煤工作面沿推進方向的最大寬度。48、放頂步距：是指采煤工作面沿推進方向一次放頂的寬度。49、采煤機割煤方式：是指采煤機割煤以及與其他工序

59、的合理配合。50、進刀：是指使采煤機滾筒切入煤體的過程。51、支護強度：是指工作面單位頂板面積上的支護阻力。52、支護密度：是指控頂*圍內單位面積頂板所支設的支柱數量。53、支護剛度：是指支護物產生單位壓縮量所需要的力。54、采煤工作面的循環(huán)：就是完成工作面落煤、裝煤、運煤、支護和放頂或放頂煤等工序的全過程，并且周而復始的進展下去。55、循環(huán)方式：是循環(huán)進度和晝夜循環(huán)次數的組合。56、循環(huán)進度：是指采煤工作面每完成一個循環(huán)向前推進的距離，是每次落煤的深度和循環(huán)落煤次數的乘積。57、正規(guī)循環(huán)作業(yè)：是指按照作業(yè)規(guī)程中循環(huán)作業(yè)圖表安排的工序順序和勞動定員，在規(guī)定的時間內保質、保量、平安地完成循環(huán)作業(yè)

60、的全部工作量，并周而復始地進展采煤工作的一種作業(yè)方法。58、作業(yè)形式：是采煤工作面在一晝夜內生產班與準備班的相互配合關系。59、兩采一準作業(yè)形式：是指采煤工作面一晝夜安排3個作業(yè)班，2個班生產1個班準備。60、三采一準作業(yè)形式：是指采煤工作面一晝夜安排4個作業(yè)班，3個班生產1個班準備。61、邊采邊準作業(yè)形式：是指采煤工作面一晝夜安排3或4個作業(yè)班，3或4個班邊生產邊準備。62、兩班半采煤半班準備作業(yè)形式：是指采煤工作面一晝夜安排3個作業(yè)班，2個班采煤，1個班半班采煤半班準備。63、追機作業(yè)：是指依照普采工作面的生產過程，組織掛梁、推移輸送機、支柱和回柱放頂等專業(yè)工作組，在采煤機割煤后順序跟機進