矿井通风考试大题汇编.doc

三、（25分）某矿井为两翼对角式通风系统，通风系统如图所示。已知进风井井口标高为+150m，井下最低水平巷道AB的标高为-350m，东翼回风井井口标高为+200m，风机房水柱计读数为280mmH2O,水柱计承压孔所在风硐断面积为12.1m2。假设井下总回风量为6600m3/min,地面漏风量为600m3/min且集中漏在水柱计承压孔所在风硐的前端。设地面50m范围内空气的平均密度为1.15kg/m3，矿井进风系统平均空气密度为1.25kg/m3，矿井回风系统平均空气密度为1.10kg/m3。试求：（1）东翼回风井所在的矿井通风系统的自然风压Hn；（2）东翼回风井所在的矿井通风系统通风机装置静压Hfs;（3）东翼回风井所在的矿井通风系统的通风总阻力hr；（4）东翼回风井所在的矿井通风系统的总风阻R1、地面漏风通道的等效风阻R2和主要通风机的工作风阻Rf；（5）若西翼生产系统产量和瓦斯涌出量大幅度增加，需增加主要通风机的工作能力以增加本系统的风量，请问东翼系统的总回风量的变化趋势会如何？从系统工程的角度分析，为保证安全生产，东翼系统应该作何调整？请定性地提出应该采取的措施。（6）西翼回风井所在的矿井通风系统的等积孔A；解：（1）东翼系统 （5）由于西翼风量增加，公共风路风量也会增加，其通风阻力增大，由于西翼风机能力提高，所以东翼系统风量呈减少趋势。为保证东翼风量不减少，可通过提升东翼主要通风机的能力或降低东翼通风系统的风阻等措施来实现。 （5分）（6） （2分）四、（12分）某倾斜通风巷道如图所示，用压差计配合胶皮管进行通风阻力测定时压差计读数为1500Pa，压差计的档位系数为0.2，同时在1、2两断面测得绝对气压P1=1070.0hPa，P2=1079.0hPa,两断面标高Z1= -400m，Z2= -500m,两断面的断面积相等，该巷道中平均空气密度为1.25kg/m3。若以压差计法所测得的通风阻力为标准，试求：（1）该巷道的通风阻力。（2）气压计法的测定误差。（3）设该巷道长度为2000m，各地点断面积均为10m2，平均周长为12m，平均风量为50m3/s，试求该巷道的摩擦阻力系数值。解：五、（15分）如图的通风网络中，设R1=2.40Ns2/m8，R2=1.60Ns2/m8R3=1.40 Ns2/m8，R4=1.60 Ns2/m8，R5=0.70 Ns2/m8（1）试判断CD分支的风流方向；（2）CD分支风阻值由小变大时，CD分支中的风流方向、风量大小有何变化？；（3）设CD分支风阻变为无穷大，请问A、B之间并联风路的总风阻RAB=?；若通过A点的总风量为1200m3/min，通风网络中无自然风压，请问ACB、ADB各分支的风量如何分配？各分支的通风阻力为多少？（4）设CD分支风阻为无穷大，通风网络中自然风压为200Pa（方向由ACBDA），通过A点的总风量仍然为1200m3/min, 请问ACB、ADB各分支的风量如何分配？各分支的通风阻力为多少？解：（2）CD分支风阻值由小变大时，风流方向不会发生变化，但风量变小。 （1分）（3）CD风阻变无穷大，该风网变成简单串并联（4）CD分支风阻无穷大时，设A-C-B分支风量为Q，则A-D-B分支风量为20-Q，根据风压平衡定律：取系统参考方向为顺时针，所以： 分支A-C-B风量为10.7m3/s，分支A-D-B风量为9.3m3/s （2分）计算各分支阻力六、（15分）如图所示的两翼对角式通风系统中，公共分支AB的风阻为R0，东翼通风系统BC分支的风阻为R1，西翼通风系统BD分支的风阻为R2。东西两翼主要通风机装置静压曲线分别为、，请用图解法定性求解各主要通风机的工况点。4D进C东1西A风风风井井井 B2第三、六题图第四题图BR5R2R4R1R3ADC第五题图第六题图答：（1）按照风量相等，风机压力减通风阻力的原则，画出两风机克服BC、BD巷道通风阻力后的剩余压力曲线和 （5分） （2）将曲线和按压力相等、风量相加的原则，画出其等效特性曲线+，其与巷道AB的风阻曲线R0的交点M0为等效工况点。 （5分） （3）自M0画纵坐标轴的垂线，分别与和交于M01和M02；再自M01和M02做横坐标轴的垂线，分别与曲线和交于M1和M2，此两点即为风机F1和F2的实际工况点。 （3分）（4）由图中可知：F1风机工况点：Q1=137m3/s，H1=5000Pa F2风机工况点：Q2=117m3/s，H2=4600Pa （2分）2（20分）矿井通风系统如图所示，二井筒底位于同一水平，井深分别为250m，230m，200m，井筒中空气密度分别为l=119kg/m3，2=122kg/m3，3=120kg/m3，地面空气平均密度0=1.25kgm3，在两通风机房分别测得静压差h=650Pa和h静=350Pa，若两风硐的断面SI=SII=35m2，通过的风量为QI=25m3s，Q3=25m3s，求I、lI风机系统井巷通风阻力各为多少?（14分）等积孔各为多少?(6分)解：= 1.229.8230-1.259.8（230-200）-1.209.8200=30.38 Pa （3分） =1.259.8（250-230）+1.229.8230-1.199.8250 =79.38 Pa （3分）= QS=7.1 ms =1.197.17.1=30 Pa=1.207.17.1= 30.25 Pa （1分）所以：I风机系统井巷通风阻力：=650-30+79.38=699.38 Pa （4分）同理： =350-30.25+30.38 = 350.13 Pa （3分）(2) =1.1248 （3分）同理：A2= 1.5901 （3分）3某倾斜巷道如图所示，测得I、两断面处的平均风速分别为4ms和2m/s，两断面问的高差z=190m，空气平均重率=1.20kg/m3,用胶皮管和压差计连接I、1I断面的皮托管的静压端，压差计上的读数为100Pa。求：(1)压差计读数表示什么压力?并将水柱计读数标在图上。（5分） (2)I、II断面的速压各为多少? （5分） (3)III两断面的通风阻力，并判断风流方向? （5分）(4)若P2=750mmHg，求点1的气压P1为多少? （5分）答：（1）两断面静压差和重力位能差之和；（3分）水柱机读数如图示 （2分）（2）=0.51.244=9.6 Pa （2.5分） =0.51.222=2.4 Pa （2.5分）（3） = 100+9.6-2.4= 107.2 Pa 0， 所以从I到II （5分） （4）750mmHg相当于99967 Pa P1 - P2 + 1.29.8190=100 （ 3分）所以P1 =100-1.29.8190+99967=97832.6 Pa （2分）2.（10分）某倾斜通风巷道如图所示，用压差计配合胶皮管进行通风阻力测定时压差计读数为1000Pa，压差计的档位系数为0.2，同时在1两断面测得绝对气压P1=1000.0hPa，两断面标高Z1=500m，Z2=400m,两断面的断面积相等，该巷道中平均空气密度为1kg/m3。假设所有参数测定准确，试求：（1）该巷道的通风阻力；（2）2号测点的绝对气压P2。（3）设该巷道长度为2000m，各地点断面积均为10m2，平均周长为12m，平均风量为10m3/s，试求该巷道的摩擦阻力系数值。解：因为两个断面风量和断面积都相等，故,速压差为0，则：（1分）（1）该巷道的通风阻力h=1000*0.2=200 Pa （2分）（2）即1007.8 hPa （4分）（3）R=h/Q2=200/102=2 =RS3/LU=2*103/(2000*12)=1/12 kg/m3 （3分）3（15分）如图的通风网络中，设R1=2.50Ns2/m8，R2=0.50Ns2/m8R3=1.50 Ns2/m8，R4=1.50 Ns2/m8，R5=0.90 Ns2/m8（1）试判断CD分支的风流方向；（2）CD分支风阻值由小变大时，CD分支中的风流方向、风量大小有何变化？；（3）设CD分支风阻变为无穷大，请问A、B之间并联风路的总风阻RAB=?；若通过A点的总风量为1800m3/min，通风网络中无自然风压，请问ACB、ADB各分支的风量如何分配？各分支的通风阻力为多少？（4）设CD分支风阻为无穷大，通风网络中自然风压为504Pa（方向由ACBDA），通过A点的总风量仍然为1800m3/min, 请问ACB、ADB各分支的风量如何分配？各分支的通风阻力为多少？答：（1）对于如图所示的角联风网，R5为角联分支。因为 所以，角联分支R5的风流方向为D到C。（3分）（2）CD分支风阻由小变大时，CD分支中的风流方向不变、风量由大变小。（2分）（3）设CD分支风阻变为无穷大，通风网络中无自然风压，则A、B之间为由R1-4与R3-2形成的简单并联风路。有： （2分）解方程得: Q1=10 Q2=20 （1分）又由于hAB=RABQAB2=R14Q142=8*102=800 Pa （1分）所以 RAB=800/302=0.89 Ns2/m8 （1分）hAB=h