內(nèi)科大《礦井通風》教學大綱

PAGEPAGE10《礦井通風》教學大綱英文名稱：MineVentilation課程編號：72101307學時數(shù)：48其中實驗學時數(shù)：0課外學時數(shù)：0學分數(shù)：3適用專業(yè)：安全工程專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《礦井通風》是安全工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。通過本課程的學習，可使學生了解礦內(nèi)大氣的性質(zhì)和井內(nèi)風流運動的基本規(guī)律，掌握礦井通風和除塵的基本理論和基本方法，學會礦井安全工作的檢測方法和技術(shù)管理措施。二、課程教學內(nèi)容的基本要求、重點和難點了解空氣的成分、性質(zhì)和變化規(guī)律，掌握風流的能量及其變化規(guī)律、礦井通風阻力、礦井通風動力、風網(wǎng)中風流基本規(guī)律和風量自然分配的知識，掌握采區(qū)通風、掘進通風、礦井風量按需調(diào)節(jié)、礦井通風設(shè)計、礦井空氣的降溫與加熱的原理和方法。0緒論——礦井通風史概述了解礦井通風知識體系從無到有的發(fā)展由來，理解礦井通風學的科學意義和應(yīng)用價值。0.1古希臘和歐洲的礦井通風史概述了解古希臘和歐洲的礦井通風史。0.2中國的礦井通風史概述了解中國的礦井通風史。0.3礦井通風史給我們帶來的思考了解礦井通風是在礦井事故和安全生產(chǎn)過程中發(fā)展起來，理解礦井通風學的科學意義和應(yīng)用價值。第1章礦井空氣清楚了解礦井空氣成份與地面空氣成份的差異，礦井有毒有害氣體的來源，CO、CO2、NOx、SO2、H2S等有毒有害氣性質(zhì)及其允許濃度，礦井輻射的基本概念，氡的性質(zhì)，氡及其子體的危害，礦井輻射防護劑量限值，礦井中氡的來源，矽塵的特點，礦塵的產(chǎn)生及分類，礦塵的危害，礦井氣候?qū)θ梭w的影響，衡量礦井氣候條件的指標，礦井氣候條件的安全標準。重點掌握礦井內(nèi)有毒有害氣體及礦塵的危害和特征，難點是氡及氡子體和輻射單位的理解。1.1礦井空氣的主要成分及性質(zhì)了解礦井空氣成份與地面空氣成份的差異。1.2礦井中常見的有毒有害氣體了解礦井有毒有害氣體的來源，CO、CO2、NOx、SO2、H2S等有毒有害氣性質(zhì)及其允許濃度。1.3礦井放射性元素產(chǎn)生的有害物質(zhì)了解礦井輻射的基本概念，氡的性質(zhì)，氡及其子體的危害，礦井輻射防護劑量限值，礦井中氡的來源。1.4礦塵的產(chǎn)生及其危害矽塵的特點，礦塵的產(chǎn)生及分類，礦塵的危害。1.5礦井氣候了解礦井氣候?qū)θ梭w的影響，衡量礦井氣候條件的指標，礦井氣候條件的安全標準。第2章礦井風流的基本特性及其測定（1）需要掌握的基本概念有：空氣的密度、比容、比熱、粘性、絕對濕度、相對濕度、含濕量、焓、絕對壓力、相對壓力，風速、層流、紊流、風流點壓力、風流動壓、風流全壓、硐室型風流等。（2）需要掌握的計算方法有：礦井通風的空氣溫度、濕度、焓的計算，空氣壓力單位的換算，通風風筒中風流全壓、動壓和靜壓三種壓力的計算。（3）需要掌握的測試方法和儀器有：礦井空氣壓力的測定方法和水銀氣壓計、空盒氣壓計，礦井風流點壓力的測定方法和皮托管與傾斜壓差計的使用，補償式微壓計與皮托管配合測量風流的靜壓、動壓和全壓的方法，用風表和熱電式風速儀測定巷道風速和風量的方法等。本章的難點有：濕空氣焓濕圖的理解和應(yīng)用等。2.1礦井空氣的物理性質(zhì)了解礦井空氣的物理性質(zhì)，如空氣的密度、比容、比熱和粘性等。2.2礦井空氣的狀態(tài)掌握穩(wěn)定總流的連續(xù)方程、穩(wěn)定元流的能量方程。2.3礦井空氣的壓力及其測定掌握絕對濕度、相對濕度、含濕量和焓的概念、計算方法和測試儀器。2.4礦井風速測定和風流結(jié)構(gòu)掌握風速、層流、紊流、風流點壓力、風流動壓、風流全壓、硐室型風流等概念，掌握通風風筒中風流全壓、動壓和靜壓三種壓力的計算方法和測試儀器。第3章礦井風流流動的能量方程及其應(yīng)用本章內(nèi)容是礦井通風最基本和最重要的理論。（1）需要掌握的基本理論有：空氣流動連續(xù)性方程，風流運動的能量方程，單位質(zhì)量流量能量方程，風流流動過程中能量分析，可壓縮空氣單位質(zhì)量流量的能量方程，單位質(zhì)量可壓縮空氣能量方程分析，斷面不同的水平巷道能量方程，斷面相同的垂直或傾斜巷道能量方程，有扇風機工作時的能量方程式，有分支風路的能量方程式等。（2）需要掌握的計算方法有：各種能量方程的計算方法，能量方程在通風阻力測定中的應(yīng)用計算方法，分析礦井通風動力與阻力關(guān)系的方法等。（3）需要掌握的測試方法和儀器有：應(yīng)用皮托管與傾斜壓差計、補償式微壓計，結(jié)合能量方程測定巷道通風阻力的方法等。本章的難點有：能量方程的實際應(yīng)用和計算，可壓縮空氣單位質(zhì)量流量的能量方程等。3.1礦井風流運動的能量方程式及其應(yīng)用掌握礦井風流運動的能量方程式及其應(yīng)用。3.2能量方程在分析通風動力與阻力關(guān)系上的應(yīng)用熟練掌握能量方程在分析通風動力與阻力關(guān)系上的應(yīng)用。3.3有分支風路的能量方程式掌握通有分支風路的能量方程式。第4章礦井通風阻力及其計算本章需要掌握的基本概念有：層流流態(tài)、紊流流態(tài)、臨界雷諾數(shù)、井巷摩擦阻力、井巷摩擦阻力系數(shù)、井巷摩擦風阻、局部阻力、正面阻力、總風阻、礦井等積孔等；需要掌握的計算有：摩擦阻力系數(shù)與摩擦風阻計算、井巷摩擦阻力計算、局部阻力計算、礦井總風阻計算、礦井等積孔計算等；需要掌握的測定方法有：風速剖面圖測定、井巷摩擦阻力測定、井巷局部阻力測定等。4.1井巷風流的流態(tài)及流速分布掌握井巷風流的流態(tài)及流速分布。4.2井巷摩擦風阻與阻力掌握井巷摩擦風阻與阻力的計算方法。4.3井巷局部阻力和正面阻力了解井巷局部阻力和正面阻力的計算方法。4.4井巷通風阻力定律掌握井巷通風阻力定律及其應(yīng)用。4.5礦井總風阻與礦井等積孔掌握礦井總風阻與礦井等積孔的概念、計算方法及其應(yīng)用。第5章礦井自然通風本章需要掌握自然風壓的概念，自然風壓形成的原因和自然風壓的影響因素，新、老礦井自然風壓的多種計算方法，學會測定自然風壓的幾種方法：直接測定法、間接測定法、平均密度測算法，針對具體條件分析什么時候自然風壓是礦井通風的動力和什么時候自然風壓可能是礦井通風事故的肇因，如何有效利用和調(diào)節(jié)自然風壓等。5.1自然通風的概念及其表達了解自然通風的概念及其表達。5.2礦井自然通風壓計算掌握礦井自然通風壓的計算方法。5.3礦井自然壓差的測定掌握礦井自然壓差的測定方法。5.4自然風壓的影響因素和控制與利用了解自然風壓的影響因素以及控制與利用。第6章礦井主扇與機械通風要求了解軸流式和離心式礦用扇風機類型、構(gòu)造及工作原理，扇風機型號參數(shù)表達的意義；重點掌握扇風機的工作參數(shù)及其表示，扇風機房水柱（壓差）計示值與全壓Ht和靜壓Hs之間的關(guān)系，扇風機工況點的確定方法，扇風機的個體特性曲線，扇風機工況點的合理區(qū)域，主要扇風機的工況點調(diào)節(jié)途徑，礦井主扇的選擇，扇風機的性能測定；一般了解扇風機的類型特性曲線和比例定律，扇風機串聯(lián)和并聯(lián)時聯(lián)合作業(yè)特性曲線合成做圖方法，扇風機與自然風壓串聯(lián)作業(yè)和對角并聯(lián)工況分析，扇風機特性曲線的數(shù)模及其應(yīng)用等。6.1礦用扇風機的類型、構(gòu)造及工作原理了解礦用扇風機的類型、構(gòu)造及工作原理。6.2扇風機的特性及其經(jīng)濟運行掌握扇風機的特性及其經(jīng)濟運行。6.3扇風機聯(lián)合工作了解扇風機聯(lián)合工作的適用條件及其工作原理。6.4扇風機特性曲線的數(shù)模及其應(yīng)用掌握扇風機特性曲線的數(shù)學模型及其應(yīng)用。6.5礦井主扇的選擇與應(yīng)用掌握礦井主扇的選擇與應(yīng)用。第7章礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)及其計算掌握礦井通風網(wǎng)絡(luò)的邊、節(jié)點、分支、回路、串聯(lián)風路、并聯(lián)風路、簡單角聯(lián)和復雜角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基本定義，了解輔扇、引射器、風窗、空氣幕、串并聯(lián)井巷的風量調(diào)節(jié)方法；掌握礦井通風網(wǎng)絡(luò)圖的繪制方法，網(wǎng)絡(luò)中風流流動的基本定律，串聯(lián)和并聯(lián)風路的風量和風阻計算方法，簡單角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的風量計算和風流方向判定，各種風量調(diào)節(jié)的優(yōu)缺點，局部風量調(diào)節(jié)與礦井總風量調(diào)節(jié)的對全礦風阻的影響程度，復雜通風網(wǎng)絡(luò)的風流流動基本定律的方向性表達方式，Hardy-Cross迭代法和利用計算機解算礦井復雜通風網(wǎng)絡(luò)方法等。7.1礦井風流運動的基本規(guī)律了解礦井風流運動的基本規(guī)律。7.2礦井簡單通風網(wǎng)絡(luò)掌握礦井簡單通風網(wǎng)絡(luò)及其計算方法。7.3礦井風量調(diào)節(jié)掌握礦井局部風量、礦井總風量的調(diào)節(jié)方法。7.4礦井復雜通風網(wǎng)絡(luò)解算及軟件掌握礦井復雜通風網(wǎng)絡(luò)的解算方法及其解算軟件。第8章掘進工作面通風要求掌握應(yīng)用局部扇風機、礦井總風壓和引射器通風的方法，壓入式、抽出式和混合式三種局部通風布置方式的技術(shù)要求，壓入式與抽出式通風的適用條件；掌握根據(jù)不同需要掘進工作面風量的計算方法，風筒風阻的計算方法；正確選擇局部扇風機和風筒，保證局部扇風機穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn)；了解局部扇風機的聯(lián)合作業(yè)，可控循環(huán)通風，長距離掘進巷道的局部通風方法和特點。8.1掘進工作面通風方法掌握掘進工作面通風方法。8.2掘進工作面風量計算掌握掘進工作面風量計算方法。8.3局部通風裝備了解局部通風的裝備。8.4局部通風設(shè)計掌握局部通風的設(shè)計方法。8.5長巷道和天井及豎井掘進時的局部通風掌握長巷道和天井及豎井掘進時的局部通風方法。第9章礦井通風系統(tǒng)了解礦井通風系統(tǒng)的作用，礦井通風系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和基本類型，礦井通風系統(tǒng)的復雜性、非線性與多變性，構(gòu)建合理通風系統(tǒng)的重要性，主扇擴散器、擴散塔和反風裝置、風橋、風墻、風門、風窗、空氣幕、導風板等的用途；學會利用中段通風網(wǎng)路控制有害風流，各種采場的通風方法；熟悉礦井漏風地點及其控制方法；了解礦井風流輸送與調(diào)控方式，多級機站，單元調(diào)控等內(nèi)容。9.1礦井通風系統(tǒng)的基本特性了解礦井通風系統(tǒng)的基本特性。9.2礦井通風構(gòu)筑物掌握礦井通風構(gòu)筑物及其應(yīng)用原理。9.3中段通風網(wǎng)路設(shè)計及風流控制掌握中段通風網(wǎng)路的設(shè)計及其風流的控制方法。9.4采場通風網(wǎng)路及通風方法掌握采場通風網(wǎng)路布置形式及其通風方法。9.5礦井漏風問題及有效風量了解礦井漏風，掌握有效風量的計算方法。9.6礦井風流輸送與調(diào)控方式的選擇了解礦井風流輸送與調(diào)控的方式及其選擇。第10章礦井通風系統(tǒng)設(shè)計掌握礦井通風設(shè)計的內(nèi)容和原則，礦井通風系統(tǒng)的宏觀構(gòu)建，礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化選擇，礦井進風井與回風井的布置，礦井通風方式及主扇安裝地點的確定，礦井需風量及供風量的計算，礦井風量分配及通風阻力計算，主要扇風機的選擇，通風井巷經(jīng)濟斷面的計算，礦井通風費用的概算等。10.1礦井通風設(shè)計的內(nèi)容和原則了解礦井通風設(shè)計的內(nèi)容和原則。10.2礦井通風系統(tǒng)宏觀構(gòu)建方案的擬定了解礦井通風系統(tǒng)方案的宏觀構(gòu)建和擬定原理。10.3礦井進風井與回風井的布置掌握礦井進風井與回風井的布置原則。10.4礦井通風方式及主扇安裝地點的選擇了解礦井通風方式及主扇安裝地點的選擇方法。10.5實際需風量的計算及合理供風量的確定掌握礦井實際需風量的計算及合理供風量的確定。10.6礦井風量分配及通風阻力計算掌握礦井風量分配及通風阻力計算方法。10.7礦井主要扇風機的選擇掌握礦井主要扇風機的選擇方法10.8通風井巷經(jīng)濟斷面的計算掌握通風井巷經(jīng)濟斷面的計算方法。10.9礦井通風費用的預(yù)算掌握礦井通風費用的預(yù)算方法。10.10礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化了解礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化原理與優(yōu)化方法。第11章礦井通風測定和系統(tǒng)管理掌握礦井通風檢查與管理的主要內(nèi)容，礦井通風系統(tǒng)測定的程序，礦井通風測定前的準備工作，測風點布置要求，通風測定的主要儀器設(shè)備和用具，主扇裝置性能測定方法，井巷最高風速規(guī)定，豎井通風阻力測定，礦井通風的組織管理，礦井通風系統(tǒng)的自動化管理，礦井通風系統(tǒng)評價指標：風量(風速)合格率、風質(zhì)合格率、有效風量率、主扇裝置效率、風量供需比、綜合指標的定義，礦井通風系統(tǒng)測定與評價報告的編制等。11.1礦井通風測定掌握礦井通風參數(shù)的測定工序、步驟與原理。11.2礦井通風阻力測定掌握礦井通風阻力的測定方法。11.3礦井通風的組織管理了解礦井通風的組織管理原理與過程。11.4礦井通風系統(tǒng)的自動化管理了解礦井通風系統(tǒng)的自動化管理原理與形式。11.5礦井通風系統(tǒng)評價掌握礦井通風系統(tǒng)的評價指標與票價方法。11.6礦井通風系統(tǒng)測定與評價報告編寫掌握礦井通風系統(tǒng)測定與評價報告的編寫內(nèi)容和編寫方法。第12章礦井熱環(huán)境調(diào)節(jié)學會計算地溫率、地溫梯度，圍巖與風流間傳熱量，機電設(shè)備等放熱量，井筒風流的熱交換和風溫，巷道風流的熱交換和風溫；掌握熱濕交換的風流能量方程，寒冷地區(qū)井口空氣加熱，高溫礦井降溫一般技術(shù)措施，礦井空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，礦井空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟，礦井空調(diào)系統(tǒng)的基本類型，表面式空氣冷卻器，噴霧式空氣冷卻器，高壓水的減壓裝置等。12.1礦井主要熱源及其散熱量掌握礦井主要熱源及其散熱量計算方法。12.2礦井風流熱濕計算掌握礦井風流熱濕計算方法。12.3有熱濕交換的能量方程交接有熱濕交換的能量方程方程及其應(yīng)用。12.4寒冷地區(qū)井口空氣加熱掌握寒冷地區(qū)井口空氣加熱原理與方式。12.5高溫礦井降溫一般技術(shù)措施掌握高溫礦井降溫的一般技術(shù)措施。12.6高溫礦井制冷空調(diào)技術(shù)了解高溫礦井制冷空調(diào)技術(shù)。12.7礦用換熱器了解礦用換熱器的原理與形式。第13章礦井防塵與防輻射掌握礦塵性質(zhì)，粉塵質(zhì)量濃度測定方法，空氣中粉塵濃度濾膜采樣測定方法，矽肺預(yù)防的一般原則，防止矽塵危害的組織措施、綜合防塵措施，采礦工藝防塵等。了解氡和氡子體測量方法，礦井氡析出量計算方法，排氡和氡子體需風量計算方法，礦井綜合防氡措施等。13.1礦塵計量指標及其性質(zhì)了解礦塵計量指標及礦塵的性質(zhì)。13.2粉塵測定原理與種類掌握粉塵測定原理與粉塵的種類。13.3礦井防塵的一般措施掌握礦井防塵的一般措施。13.4礦井綜合防塵措施掌握礦井的綜合防塵措施。13.5氡和氡子體測量方法了解氡和氡子體的量方法。13.6礦井排氡通風掌握礦井的排氡通風方法。13.7礦井綜合防氡措施了解礦井綜合防氡措施。13.8個體防護了解礦井的個體防護原理與方法。第14章礦井通風與空氣調(diào)節(jié)的研究展望主要了解礦井通風與空調(diào)任務(wù)的復雜性，礦井通風優(yōu)化、礦井通風自動化和深井降溫技術(shù)的研究內(nèi)容，我國礦井通風與空調(diào)的經(jīng)驗等，并了解一些礦井通風與空調(diào)的發(fā)展趨勢和關(guān)鍵技術(shù)。14.1礦井通風與空氣調(diào)節(jié)的復雜性了解礦井通風與空氣調(diào)節(jié)的復雜性。14.2礦井通風的優(yōu)化研究了解目前礦井通風的優(yōu)化研究狀況。14.3礦井通風自動化的研究了解目前礦井通風自動化的研究狀況。14.4深井降溫技術(shù)的研究了解目前深井降溫技術(shù)的研究狀