矿井通风与安全考研复习资料.doc

矿井通风与安全复习资料 A4081第一版一、名词解释：1. 矿井通风系统 是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。2. 自然风压 由于井内空气与围岩存在温度差，空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同，矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。3. 局部阻力 由于井巷断面、方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等，造成风流的能量损失，这种阻力称为局部阻力。4. 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称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。5. 绝对湿度：指单位体积或单位质量湿空气中含有水蒸气的质量。相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和湿度之比的百分数。6. 煤与瓦斯突出 煤矿地下采掘过程中，在很短时间内，从煤壁内部向采掘工作空间突然喷出煤与瓦斯的动力现象，人们称为煤与瓦斯突出。7. 瓦斯涌出不均匀系数 矿井绝对瓦斯涌出量峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。8. 瓦斯压力指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。9. 内因火灾 指煤炭接触空气后，因煤自身氧化产生热量，热量聚集使煤炭自然发火而产生的火灾。10. 均压防灭火 采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。11. 呼吸性粉尘 指能在人体肺泡内沉积的，粒径在57m以下的粉尘，特别是2m以下的粉尘。12. 瓦斯含量指单位质量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。二、简答1. CO的性质、来源、危害CO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。来源：爆炸作业，煤炭自燃，以及发生火灾或者煤尘、瓦斯爆炸CO能燃烧，浓度在13%75%时有爆炸的危险；CO与人体血液中血红素的亲合力比氧大200300倍。规程规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024%2. 目前煤矿局部通风用压入式，为什么？(1)压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机防爆性能出现问题，则非常危险。(2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小，工作面排污风所需时间长、速度慢。(3)压入式通风时，掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，而用抽出式通风时，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性较差。(4)抽出式通风时，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，掘进巷道越长，排污风速越慢，受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。(5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。基于上述分析，当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时英采用亚入市通风，而当以排除粉尘为主的井巷掘进时，宜采用抽出式通风。3. 矿井采用瓦斯抽放的必要性，如何判定？4. 煤自燃分哪几类？5. 煤尘爆炸的条件、特征，如何判断煤尘是否参与爆炸？一、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时具备三个条件：煤尘本身具有爆炸性；煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度；存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。二、煤尘爆炸的特征(1)形成高温、高压、冲击波煤尘爆炸火焰温度为16001900，爆源的温度达到2000以上，这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736Pa，但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大。爆炸过程中如遇障碍物，压力将进一步增加，尤其是连续爆炸时，后一次爆炸的理论压力将是前一次的57倍。煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m/，冲击波速度为2340m/。(2)煤尘爆炸具有连续性(3)煤尘爆炸的感应期煤尘爆炸也有一个感应期，即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。根据试验，煤尘爆炸的感应期主要决定于煤的挥发分含量，一般为40280m，挥发分越高，感应期越短。(4)挥发分减少或形成“粘焦”煤尘爆炸时，参与反应的挥发分约占煤尘挥发分含量的40%70，致使煤尘挥发分减少，根据这一特征，可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。(5)产生大量的CO煤尘爆炸时产生的CO，在灾区气体中的浓度可达23，甚至高达8左右。爆炸事故中受害者的大多数(70%80)是由于CO中毒造成的。三、煤尘爆炸性鉴定规程规定：新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定材料。生产矿井每延深一个新水平，由矿务局组织一次煤尘爆炸性试验工作。 煤尘爆炸性的鉴定方法有两种：一种是在大型煤尘爆炸试验巷道中进行，这种方法比较准确可靠，但工作繁重复杂，所以一般作为标准鉴定用；另一种是在实验室内使用大管状煤尘爆炸性鉴定仪进行，方法简便，目前多采用这种方法。煤尘通过燃烧管内的加热器时，可能出现下列现象：只出现稀少的火星或根本没有火星；火焰向加热器两侧以连续或不连续的形式在尘雾中缓慢地蔓延；火焰极快地蔓延，甚至冲出燃烧管外，有时还会听到爆炸声。同一试样应重复进行5次试验，其中只要有一次出现燃烧火焰，就定为爆炸危险煤尘。在5次试验中都没有出现火焰或只出现稀少火星，必须重作5次试验，如果仍然如此，定为无爆炸危险煤尘，在重作的试验中，只要有一次出现燃烧火焰，仍应定为爆炸危险煤尘。6. 矿井火灾期间发生风流逆转、逆退的原因，如何防止？7. 煤矿瓦斯抽放方法有哪几类，分别举例说明（不少于4个）按瓦斯的来源分三类：开采煤层、邻近层、采空区抽放按抽放的机理分为两类：未卸压和卸压抽放按汇集瓦斯的方法分为三类：钻孔、巷道抽放、钻孔与巷道综合抽放按时间关系分为三类：预抽开采、边采边抽、采后抽放8. 矿井局部风压的调节方法有哪几种？主要包括增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。（1）增阻调节法就是以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的风路中增加局部阻力（安装调节风门、窗），使各条风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。 增阻调节是一种耗能调节法。具体措施主要有：调节风窗；临时风帘；空气幕调节装置等（2）降阻调节法与增阻调节法相反，它是以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础，使阻力较大的风路降低风阻，以达到并联网路各风路的阻力平衡。 巷道中的风阻包括摩擦风阻和局部风阻。当局部风阻较大时，应首先降低局部风阻；当局部风阻较小摩擦风阻较大时，则应降低摩擦风阻。降低摩擦风阻的主要方法是扩大巷道断面或改变支架类型（即改变摩擦阻力系数）。降阻调节的主要措施有：扩大巷道断面； 降低摩擦阻力系数；清除巷道中的局部阻力物；采用并联风路； 缩短风流路线的总长度等。（3）增压调节法以阻力较小的一风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。9. 火风压的概念及危害火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压危害：10. 什么是保护层，被保护层？在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的叫上保护层，位于下方的叫下保护层。11. “四位一体综合防治措施”内容？突出危险性预测；采取防突措施；防突措施的效果检验；采取安全保护措施。12. 煤的自燃倾向性，自燃发火期定义，有何区别与联系？从（火源处的）煤层被开采破碎、接触空气之日起，至出现上述定义的自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经历的时间叫煤层的自然发火期，以月或天为单位。13. 煤与瓦斯突出的预兆有哪些？1、煤层结构和构造 层理紊乱，煤软硬不均或变软，煤暗淡无光，煤层受挤压，厚度变大，倾角变陡，煤层干燥等。 2、地压增大 如来压声响，支架折断，煤炮声，煤岩开裂，煤壁外鼓，片帮，掉碴，底鼓，打钻时顶钻、夹钻等。 3、瓦斯及其它 瓦斯涌出异常，忽大忽小，闷人，煤尘增大，煤或气温变冷，顶钻喷瓦斯、喷煤等。三、计算1. 静压、全压、速压P29例题P34作业2. 风量，并联风网，知风阻计算各分支风量Q1、Q2（局部风量调节，例题）P155习题3. 对角通风机、东风井h1、Q1，西风井h2、Q2，求总阻力h，总风量Q，总通风孔P59作业四、论述1. 矿井通风设计注意哪些方面？将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；发生事故时，风流易于