矿井通风与安全课后习题部分答案

1、第一章p20页1- 1、地面空气由氧气、氮气、二氧化碳、氩、氖、水蒸气等组成的混合气体。矿井空气和地面空气的区别是（1）氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。（2）混入瓦斯、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、二氧化氮等有毒有害气体和矿尘。（3 ）空气的状态参数（温度、压力和湿度等）发生变化。1-9、由公式© = p冬季5°寸，ps=4.76g/m3；进风流中绝对湿度为p=0.7 x 4.76=3.33g/m3； 20°时，回风流中 p=15.48 g/m3；绝对湿度为p =15.48X0.9 = 13.93g/m3。则一天带走的水分为（13.93-3.33） X25

2、00X24X60=38160kg。1- 10、二氧化碳的浓度 C=7.56/（850+7.56）=0.816%<1.5%，故能正常工作。第二章p35页2- 7、 pi=p°i+hi = 101332.32-900=100432.32 pa Hti=hi+h°i=-900+160=-740 pa Pti=pi+hvi=100432.32+160=100592.32 paV22-8、如果相对静压为负，相对全压为正，则动压为540pa,=540,推出：速度=30m/s，与矿井实际情况不符合；2如果相对静压为正，相对全压为正，则动压为60pa，则推出此处全压和静压都为正，则V

3、=10m/s。如果相对静压为负，相对全压为负，这种情况不可能。知该点的压力大于同标高大气压力故为压入式通风。第三章p52页3-9首先计算雷诺数，然后才知道选择合适的公式Re3-10,Q ,100四rt=3 =9.8314.4 10突扩局部阻力 h1=Z（mQ2/2s12=6.94pa风流从2断面流入1断面相当于突缩断面510100000,所以为完全紊流状态，选择完全紊流摩擦阻力平方公式。查表Z =0.25h1= Z pmQ2/2s12=6.94pa3-11hfrhfrS3LUQ2359.6 6.420.036100 10.8 20当有矿车后局部阻力为herh hfr 84.6559.625.0

4、5（在标准下空气密度为1.2g/m3）3-12h=196+ (0.5 X.2 X2-0.5X2 X2)=179.8 pa由 h =RQ2 得 R=0.1998N S2/m83-132h RQ (0.010.050.0220.02) 30 90Pa1.1917Q1.1917 3090=3.773- 14由矿井等积孔定义知对于多台通风机同时工作的的矿井等积孔计算，应根据全矿井通风总功率等于各台主要通风机工作系统功率之和的原理计算出总阻力，而总风量等于各台主要通风机所在风路上风量之和，代入J，叫且雾m2o 得:Q0hr0 + Q1hr1 + Q2hr2 = Qhrh r =134paA=1.1917

5、=3.04第五章：5-15 :解：(1)压入式风筒出口风量按允许最低风速计算：按排除炮烟计算工作面需风量长压短抽混合式排除炮烟长度为:lunA4 li15mAb10 40Ls 0.1K0.1 1250mSCs8 0.02压入式通风掘进工作面所需风量：所以压入式风机的出口风量为 98.24 m3/min(2) 抽岀式风筒的吸风量压入式风筒出口风量：(3) 所以掘进工作面需风量为 98.24m3/min，符合规定。(4) 抽出式风筒的吸风量为 20.95m3/min。解：g按允许最低风速计算：Q SV 18 60 0.25270 m3 min5-16 :按最大瓦斯涌出量计算：取 C=1%,进风流瓦

6、斯浓度 G=0,瓦斯涌出不均衡系数 K=1.5由于采用机械化掘进，不需要考虑排除抛烟，故取O1和g中的最大值,5-19 :(没有审核)(安全101聂忠仁)解：(2) g按允许最低风速计算：Q SV 12 60 0.15108 m3 ming按排除炮烟计算：因为是运输大巷，所以b=40 L/Kg所以工作面所需风量为 147.4 m3/mi n(2)风筒百米漏风率为1.5%,漏风系数1 10010018151000.0151.3741由 D 800mm，查表得 R100 6.4N ?S2 m8R 0018.15 6.4100116.16N ?S2 m8 （风流在风筒中的摩擦阻力)(还有弯头题目没有

7、给定，做题时也可以考虑)(3) 局部通风机的选型由风量Qf=202.5m3/min，全风压hft =977.13 pa选择对旋轴流式局部通风机若直径D=1000mm3,则有： 由风量Qf=202.5m3/min，全风压hft=968.67pa，选择对旋轴流式局部通风机 第六章: 6-11 :1由公式：Qi%sRi同理：Q2 8.55N?S2m8 ； Q3 9.98 N ? S2. m8 ;Q4 8.28N?S2m86-12 :解：假设支路5风流由2节点流向3节点，则所以，假设不成立， 支路5的方向为节点3到节点2(32)6-13 :解：并联风网总风阻Rs11.186 21'、0.794

8、0.24 N ?S2. m8由题意：Q1'=10 m3/min，Q2'=30 m3/min， 2分支 1 通风阻力为：h|RQ1 =1.186X 100=118.6分支2通风阻力为：h2 2R?Q2 =0.794X 800=714.6为了使风压平衡，可在风路1上设置一个调节风窗，使它产生herh2 h1596 pa的局部阻力S-风窗所在巷道断面积(题目没有给定，可取S=5.2调节风窗的风阻：RW=hw/ Q=596/102=5.966-14 (没有审核)R1R40.14*0.322.721支路3的方向为节点3到节点2(32)解: R2R50.11* 0.15R5R80.15*

9、0.440.89 1支路6的方向为节点5到节点4(54)R4R70.32*0.23由节点流入风量与流出风量相等：所以 q2 15ml s,q45m3. s,q5 25m3. s,q7 10m3. s,.q8 20m3 s.h RQ2 得由 h1 31.5 pa,h2 24.75pa, h3 21 pa, h4 8 pa, h5 93.75pa,h6 42.75pa,h7 23pa,h8 176pa对回路(1,2,3)有：h1 h2 h3，因为h1 31.5,h2 h3 45.75，要使风压平衡，需在支路1上增加14.25pa的压力，即在支2 2 1 8路1上设置一风门，使支路一的风阻增加R1

10、14.25/150.0633 N ?S m对回路(2,3,4,5)有：h4 h3 h5 h6，因为h4 8, h3 h5 h6 157.5，要使风压平衡，需在支路4上增加i49.5pa的2 2 8压力，即在支路4上设置一风门，使支路一的风阻增加 R4 149.5/55.98 N ?S /m 。对回路(4,5,6)有：h7 h8 h6，因为h7 23,h8 h6 218.75，要使风压平衡，需在支路7上增加i95.75pa的压力，即在支路7上设置一风门，使支路一的风阻增加R4 195.75/102 1.9575 N ?S2m8。调节方案为：在支路1、4、7上设置风门，使风阻分别增加R1 0.06

11、33 N ?S2. m8， R4 5.98 N ?S2m8，R7 1.9575 N ?S2 . m8。5-15为开拓新区而掘进的运输大巷，长度 1800 m，断面为12 m 2，一次爆破炸药量为15 kg。若风筒为直径600 mm的胶布风筒，双反边联接，风筒节长50 m，风筒百米漏风率为1 %。试进行该巷道掘进局部通风设计(安全 091班黄良)。(1) 计算工作面需风量；(2) 计算局部通风机工作风量和风压；(3) 选择局部通风机型号、规格和台数。(4) 若风筒直径选800 mm的胶布风筒，其他条件不变时，再重新选择局部通风机的型号、规格和台数。解：由题意可知由题意筒长 L=1800 m,直径

12、d1=600mm，断面积S= 12 m2，节长 Aei =15 kg, |j =50 m1) 根据公式Qpi25Api，m3/min，可知道工作面需风量为：Q=25x 15 m3/min， Qh =25 15 375 m3/min =6.25 m 3/s2) 计算局部通风机工作风量和风压节数N=1800/50=36,故节头数 n=35风筒百米漏风率为p=1%+ 1 1由可知1.219512d pL1 18001 1 -10000 10000根据掘进工作面所需风量 Qh和风筒的漏风情况，用下式计算风机的工作风量式中：漏风系数故 QaQh =1.219512 x.25=7.6 m3/s压入式通风时

13、，设风筒出口动压损失为hv0，则局部通风机全风压 Ht (Pa)：=RR1R2 R3=526.62+47.33= 573.95Ns2/m86.5 0.0035 18000.635 0.18 1.222 0.2826其中 j是=0.0035对应的由曲线图故风压 H=573.95X7.6 625+0.811 1.2 >6.252/0.64=27556.03Pa3)选择局部通风机型号、规格和台数故由书上104页表可知选择风机型号为 BKJ66-11NO5.6台数为10台型号风量/m3 min 1全风压/Pa功率/kW转速, .1 / r min动轮直径/mBKJ66-11NO3.680529500.36BKJ66-11NO4.012021080015005.029500.40BKJ66-11NO4.5170300100019008.029500.45BKJ66-11NO5.0240420120023001529500.50BKJ66-11NO5.6330570150029002229500.56BKJ66-11NO6.3470800200037004229500.63故由书上104页表可知选择风机型号为BKJ66-11NO5.6台数为10台串