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矿井通风习题集 第一章矿井空气 1 1空气中常见的有害气体有哪些 安全规程 对空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定 1 2某矿冬季总进风流的温度为5 相对湿度为70 矿井总回风流的温度为20 相对湿度为90 矿井总进 总回风量平均为1000m3 min 试求风流在全天之内从井下带走多少水分 已知5 20 时的饱和湿度为4 76和15 48g m3 1 3某煤矿一采煤工作面c02的绝对涌出量为7 56m3 min 当供风量为850m3 min时 问该工作面回风流中co2浓度为多少 能否进行正常工作 1 4空气中按体积计co浓度不超过0 0024 试将体积浓度 换算为0 压力为101325pa状态的质量浓度 mg m3 1 5某矿进风大巷断面5m2 风表测风 侧身法 风表读数300 测定时间一分钟 风表校正曲线求风速 风量 2 1何谓空气的静压 位压 说明其物理意义和单位 2 2在压入式通风的风筒中 测得风流中某点i的相对静压hi 600pa 速压hvi 100pa 已知风筒外与i点同标高处的压力为100kpa 求 1 i点的相对全压 绝对全压和绝对静压 2 将上述压力之间的关系作图表示 压力为纵坐标轴 真空为0点 第二章空气流动基本原理 2 3在抽出式通风风筒中 测得风流中某点i的相对静压 1000pa 速压 150pa 风筒外与i点同标高的气压p 101332 32pa 求 1 i点的绝对静压 2 i点的相对全压 3 i点的绝对全压 4 将上述压力之间的关系作图表示 压力为纵坐标轴 真空为0点 2 4用压差计和皮托管测得风筒内一点的相对全压为300pa 相对静压为240pa 已知空气密度为1 2kg m3 试求a点的风流速度 并判断通风方式 2 5试述能量方程中各项的物理意义 2 6在某一通风水平圆形管道中 测得1 2两断面的绝对静压分别为101000pa和101800pa 若d1 2m d2 3m q 1200m3 min 管道中 m12 1 2kg m3 求 1 2两断面间的通风阻力 并判断风流方向 2 7某地下风道为梯形断面 s 6m2 l 800m 采用工字钢棚支护 支架截面高度d0 16cm 纵口径 5 计划通过风量q 3000m3 min 预计风道中空气密度 1 25kg m3 求该段风道的摩擦阻力和摩擦风阻 2 8某等腰梯形木支架风道 上宽1 8m 下宽2 2m 高2m 在长度为500m 风量为600m3 min时 阻力损失为100pa 试求该段风道的摩擦风阻和摩擦阻力系数 若其他条件不变 在风量增为1200m3 min时 阻力损失应是多少 2 9通风阻力与通风风阻有什么不同 2 10降低通风阻力有什么意义 降低摩擦阻力和局部阻力可以采用的措施有哪些 2 11图1 压差计法测定倾斜风道通风阻力 u型倾斜压差计读数l 20mmh20 角度30度 s1 s2 4m2 v1 v2 3m s 1 1 2kg m3 2 1 2kg m3 风道通风阻力为多少 风道通风风阻为多少 图1 2 12某矿通风系统如图2所示 已知风阻值为r1 0 01 r2 0 05 r3 0 02 r4 0 02ns2 m8 风量q 30m3 s 试求该矿的通风阻力和等积孔为多少 2 13某矿通风系统如图3所示 已知ro 0 07 r1 0 12 r2 0 25ns2 m8 风量q1 10 q2 20m3 s 试求该矿等积孔为多少 图2 图3 2 14如图4所示并联风网 已知各分支风阻 r1 1 r2 1 44 单位为n s2 m8 总风量q 30m3 s 求 1 并联风网的总风阻 2 各分支风量 2 15图5 已知各风道的风阻r1 0 12 r2 0 25 r3 0 30 r4 0 06ns2 m8 ab间的总风压为600pa 求各风道风量及ab间总风阻 图4 图5 2 16如图6所示角联风网 已知各分支风阻 r1 0 3 r2 0 7 r4 1 r5 0 5 单位为ns2 m8 试判断角联分支3的风向 2 17图8 zo1 50 z12 100 z23 40 z34 110m o 5 1 16 1 1 2 2 1 23 3 1 22 4 1 21kg m3 求hn 图6 图7 2 18绘制某矿井通风网络图 图8 第三章通风机械和设施 3 1离心式通风机工作原理是什么 3 2某抽岀式矿井 风硐断面积5 5m2 风速4m s 主要通风机进 出口全压分别为 1000pa 100pa 主要通风机扩散器出风口速压为20pa 电机线电压380v 线电流60a 功率因素0 8 电机效率0 9 直接传动 求 1 主要通风机风量 2 主要通风机全压 静压 速压 3 主要通风机输入功率 输出功率 4 主要通风机效率 3 3某抽出式矿井 主要通风机为4 72 11n016离心式通风机 转速800r min 主要通风机全压工作风阻r 0 7ns2 m8 冬季自然风压 与主要通风机作用相同 为200pa 夏季自然风压 与主要通风机作用相反 为100pa 求冬季 夏季主要通风机工况点 3 4某抽出式矿井 主要通风机为4 72 11n016离心式 集中并联通风 转速800r min 求主要通风机等效合成特性曲线 3 5试述通风机串联或并联工作的目的及适用条件 3 6矿井主要通风机如何加强管理 3 7矿井主要通风设施有哪些 其作用是什么 第四章通风设计 4 1从防止瓦斯积聚 防尘降温等角度分析采矿工作面上行风与下行风各自的优缺点 4 2某采矿工作面最多工作人数15个 气温20度 瓦斯涌出量1m3 min 一次爆破所用最大炸药量10kg 平均断面积4m2 求该采矿工作面需风量 4 3某掘进面最多人数6个 瓦斯涌出量0 8m3 min 一次爆破所用最大炸药量10kg 断面积5m2 局部通风机吸风量150m3 min 求掘进面需风量 4 4系统总风量调节方法分哪几类 比较它们的优缺点 4 5某角联通风网 图1 各巷道的风阻为r1 0 06 r2 0 06 r3 0 10 r4 0 03 r5 0 10ns2 m8 各巷道需要的风量为q1 8 q2 10 q3 3 q4 12 q5 6m3 s 求用风窗调节时风窗安设位置及其阻力 4 6如图2所示并联风网 已知r1 1 2 r2 0 8 单位为ns2 m8 总风量q 30m3 s s1 3m2 s2 4m2 若分支1需风20m3 s 分支2需风10m3 s 采用风窗调节 风窗应设在哪个分支 风窗风阻和开口面积各为多少 图2 图1 矿井通风设计 1 矿井通风设计的内容确定矿井通风系统矿井风量计算和风量分配矿井通风阻力计算选择通风设备概算矿井通风费用 2 矿井通风系统的要求每一矿井必须有完整的独立通风系统进风井囗应按全年风向频率 必须布置在不受粉尘 煤尘 灰尘 有害气体和高温气体侵入的地方箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井 如果兼作回风井使用 必须采取措施 满足安全的要求多风机通风系统 在满足风量按需分配的前提下 各主要通风机的工作风压应接近 每一个生产水平和每一采区 必须布置回风巷 实行分区通风井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流 回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中井下充电室必须单独的新鲜风流通风 回风风流应引入回风巷 3 矿井需风量计算 3 1采煤工作面需风量计算 3 2掘进工作面需风量计算 3 3硐室需风量计算 大型机电硐室可取150 200m3 min中小型爆破材料库需风量可取60 100m3 min采区绞车房及变电硐室为60 80m3 min充电室需风量可取100 200m3 min 3 4其他用风巷道需风量计算 4 矿井通风总阻力计算4 1矿井通风总阻力计算原则矿井通风设的总阻力 不应超过2940pa矿井井巷的局部阻力 新建矿井按井巷摩擦阻力的10 计算 扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15 计算 4 2矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力 风流由进风井口起 到回风井口止 沿一条通路 风流路线 各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和 简称矿井总阻力 用hm表示对于矿井有两台或多台风主要通风机工作 矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期 通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期对于通风困难和容易时期 要分别画出通风系统图 按照采掘工作面及硐室的需要分配风量 再由各段风路的阻力计算矿井总阻力 沿着风流总阻力最大路线 依次计算各段摩擦阻力hf 然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd 4 3矿井总风阻 等积孔计算 5 矿井通风设备的选择5 1矿井通风设备的要求矿井必须装设两套同等能力的主通风设备选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化 并使通风设备长期高效率运行风机能力应留有一定的余量进 出风井井口的高差在150m以上 或进 出风井井口标高相同 但井深400m以上时 宜计算矿井的自然风压 5 2主要通风机的选择通风机风量qfr 主要通风机的工作风量 m3 sqfj 矿井需风量 m3 sk 漏风损失系数 风井不提升用时取1 1 箕斗井兼作回风用时取1 15 回风回升降人员时取1 2 通风机风压离心式通风机 提供的大多是全压曲线 容易时期困难时期轴流式通风机 提供的大多是静压曲线 容易时期困难时期hd 通风机附属装置 风硐和扩散器 的阻力hvd 扩散器出口动能损失 初选通风机 根据qfr hsdmin 或htdmin 和qfr hsdmax 或htdmax 在通风机特性曲线上 选出满足矿井通风要求的通风机求通风机实际工况点 设计工况点不一定恰好在所选择通风机特性曲线上 必须根据通风机工作风阻 确定实际工况点用静压特性曲线时用全压特性曲线时 确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数 qfr hsd n 对初选的通风机进行技术 经济和安全性比较 最后确定通风机的型号和转速 rmax 5 3电动机选择通风机的输入功率按通风容易和困难时期 分别计算风所需的输入功率nmin max或 电动机的台数及种类当nmi