矿井通风终结版

名词解释乏风经过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为(乏风)。负压通风在抽出式通风矿井中，井下空气的绝对压力都低于当地当时同标高的大气压力，相对压力是负值，又称为负压通风。上行风、下行风上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式，称为上行通风。当风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式，称为下行通风。局部阻力：：风流在井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地带产生一种附加的阻力，称为局部阻力。煤与瓦斯突出：煤矿地下采掘过程中，在很短时间(数分钟)内，从煤(岩)壁内部向采掘工作空间突然喷出煤(岩)和瓦斯的动力现象，人们称为煤(岩)与瓦斯突出，简称瓦斯突出或突出。内因火灾：是指煤炭接触空气后，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。瓦斯涌出不均衡系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均衡系数。矿井通风：依靠通风动力，将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足各用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。这种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程，叫矿井通风。防爆门：安装在出风井口，以防可燃气、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。通风摩擦阻力：风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦而产生的阻力。瓦斯的引火延迟性：瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性。煤层瓦斯含量：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。煤层瓦斯压力：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。煤层瓦斯透气性系数：我国普遍采用的单位是/（MP·d），其物理意义是在1m长煤体上，当压力平方差为1MP时，通过1煤层断面每天流过的瓦斯体积。保护层开采：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消除突出危险的煤层称为保护层。“四位一体”综合防突措施：①突出危险性预测；②采取防突措施；③防突措施的效果检验；④采取安全保护措施。矿井火灾：指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。火风压：就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。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。回燃：当富燃料燃烧的高温可燃气体遇新鲜空气时发生的突然燃烧。自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃所需的时间。呼吸性粉尘：指能在人体肺泡内沉积的，粒径在5~7μm以下的粉尘，特别是2μm以下的粉尘。综合防尘措施：各个生产环节时都实施有效的防尘措施。矿井粉尘爆炸：具有爆炸危险的煤尘达到一定浓度时，在引爆热源的作用下，可以发生猛烈地爆炸，对井下作业人员的人身安全造成严重威胁，并可瞬间摧毁工作面及生产设备。矿井通风网络：指井下各风路按各种形式连接而成的网络。

扩散通风

利用矿井空气中的自然扩散运动，对局部地点进行通风的方式。

自然通风

利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法。

矿井通风系统

指矿井的通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。包括从进风到回风的全部路线。

通风局部阻力

在风流流动过程中，由于井巷边壁条件的变化，引起风流速度或方向的变化或产生涡流等而引起的阻力。

循环风

某一用风地点，部分或全部回风再进入同一进风中的风流。

反风

为防止灾害扩大和抢救人员的需要，而采取的迅速倒转风流方向的措施。矿内新鲜空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别不大或相同，符合安全卫生标准。污浊空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别太大或对人体有害。空气的湿度：指在湿空气中水蒸汽的含量。卡他度：每平方厘米表面积每秒散热的毫卡数。静压：指空气分子无规则的热运动对容器壁面不断碰撞而产生的压强动压：空气沿一定方向流动时，其动能所呈现的压力全压：对于流动的空气，同时具有静压和动压，把这两种压力用一种压力表示，即全压绝对静压：以真空状态为零点算起的静压值，即以零压力为起点表示静压相对静压：是以当地大气压力pO为基准测算的静压值井巷通风阻力：空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力统称为井巷通风阻力正面阻力：在井巷内，一些物体正对着风流，使空气只能在这些物体的周围流过，而使风速突然发生变化，风流前后互相冲击，而产生额外的阻力，这种阻力称为正面阻力。扇风机的运转特性曲线：在一定的转速下，扇风机的风压、轴功率、效率分别与风量之间的关系曲线。通风网路：由分支巷道及回路或网孔所形成的通风回路。矿井通风系统图：系反映通风巷道的空间位置，风流结构（分、汇、方向），扇风机的工作方式和进、回风井的布置形式的实体图。节点：三条或三条以上风路的交汇点称为节点。分支风路：联结两个节点的风路称为分支风路。通风网孔：由两条或两条以上的分支风路形成的闭合回路称网孔。统一通风：一个矿井只采用一个通风系统分区通风：一个矿井划分成几个独立的通风系统，各系统间严密隔离。通风构筑物：用于引导风流、隔断风流和控制风量而建筑的设施统称为通风构筑物。有效风量：流过采掘工作面和硐室的实际风量。矿井有效风量率：指井下各作业场所的实际风量总和与主扇工作风量的比值百分数。局部通风：为开掘井巷而进行的通风称为局部通风或掘进通风。有效射程：风筒出口距风流反向处的距离称为有效射程有效吸程：吸入炮烟的有效作用范围称为有效吸程矿井通风容易时期：矿井刚达到设计产量时，通风线路最短作为矿井通风容易时期。矿井通风困难时期：矿井生产能力最大，通风线路最长时，作为矿井通风困难时期。全矿总风量：是各工作面所需风量和独立通风硐室的风量总和，再考虑矿井漏风，生产不均衡等因素，给予一定的备用风量。矿井通风总阻力：指风流由进风井口到回风井口止沿途的摩擦阻力和局部阻力的总和称为矿井通风总阻力。

绝对湿度：指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量（绝对湿度）与同温度下的饱和湿度之比的百分数恒温带：地表下地温常年不变的地带。恒温带的深度一般为20～30米，恒温带的温度则接近于当地的年平均气温地温梯度：即岩层温度随深度的变化率，常用百米地温梯度通风机工况点：以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于A点，此点就是通风机的工况点或工作点矿井等积孔：为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。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。自然通风与机械通风：空气之所以能在矿井巷道中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差。若这种能量差是由通风机提供的，则称为机械通风；若是由矿井自然条件产生的，则称为自然通风。煤层瓦斯的生成:煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的，主要可以划分为两个生成阶段:第一阶段：生物化学成气时期在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。第二阶段：煤化变质作用时期随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤并进人变质作用时期，有机物在高温、高压作用下，挥发分减少，固定碳增加，这时生成的气体主要为CH4和CO2瓦斯在煤体内存在的状态:游离瓦斯：以自由气体形式存在；吸附瓦斯：分为吸着状态与吸收状态；在现今开采深度内，煤层内的瓦斯主要是以吸附状态存在，游离状态的瓦斯只占总量的10％左右。煤层瓦斯垂向分带：当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征。瓦斯风化带：“CO2－N2”、“N2”、“N2-CH4”三带统称瓦斯风化带。瓦斯风化带内的井、区为低瓦斯井、区。甲烷带：位于瓦斯风化带下边界以下的瓦斯带。甲烷带内煤层瓦斯压力、含量随埋藏深度的增加而增长，存在特殊瓦斯涌出形式：瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。煤的孔隙特征：煤的孔隙分类：微孔：直径<0.01µm，构成煤中的吸附容积小孔：直径＝0.01µm～0.1µm，构成毛细管凝结和瓦斯扩散空间中孔：直径＝0.1µm～1.0µm，构成缓慢的层流渗透区间大孔：直径＝1.0µm～100µm，构成强烈的层流渗透区间可见孔及裂隙：直径>100µm，构成层流及紊流混合渗透的区间渗透容积：小孔至可见孔的孔隙体积之和煤的孔隙率：吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积，总孔隙体积占煤的体积的百分比成为煤的孔隙率。煤层瓦斯压力：概念：煤层裂隙和孔隙内由于气体分子热运动撞击所产生的作用力意义：煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量、瓦斯流动动力高低以及瓦斯动力现象的基本参数测量原理：打一穿透待测煤层(或直接打在煤层中)的钻孔，插入一根测压管(5mm一12mm的铜管或10mm～13mm的镀锌铁管)后再把钻孔封堵好，在测压管的外端接上压力表，待压力稳定后就可以读取瓦斯压力值。影响因素：煤岩结构(如透气性)和物理化学特性(如吸附性能)；成煤后的地质运动和地质构造；煤层的赋存条件。煤层瓦斯流场分类：概念：煤层内瓦斯流动的空间称为煤层瓦斯流场，在流场内瓦斯具有流向、流速和压力梯度和浓度梯度。矿井瓦斯涌出量：是指在矿井生产建设过程中涌进巷道或管道的瓦斯量△绝对瓦斯涌出量：单位时间内涌入巷道的瓦斯量，以体积表示，单位为m3/min或m3/d△相对瓦斯涌出量：每采一吨煤平均涌出的瓦斯量，单位是m3/t。矿井瓦斯涌出不均系数：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。(一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。煤与瓦斯突出矿井:矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井煤层定为突出煤层。煤与瓦斯突出：指煤与瓦斯在一个很短的时间内突然地连续地自煤壁暴露面抛向巷道空间所引起的动力现象。煤与瓦斯突出是煤矿最严重的灾害之一突出的基本特征：(1)抛出的固体物具有明显的气体搬运特征。(2)突出物中呈现出明显的高压气体爆炸的特征。(3)突出的孔洞具有一些特殊的形状。(4)突出过程中伴随有大量的瓦斯涌出。保护层与被保护层：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。矿井火灾：是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。火风压：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应就被称为火风压。火风压就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。火风压的作用：高温火烟对矿井通风的影响就好象在其流过的上行或下行巷道里安设了局部通风机一样，它们的作用方向在上行风路中与烟流方向相同，在下行风路中则相反。节流效应：矿井火灾时期，由于火烟的热力作用等的影响，主干风路以及旁侧支路中的风量往往会随着火势的发展而发生变化。如果由于火灾的发生，主干风路的进风量可能下降，这种现象称之为节流效应。自热温度：也称临界温度，是能使煤自发燃烧的最低温度。煤炭自燃倾向性：是煤的一种自然属性，它取决于煤在常温下的氧化能力和发热能力，是煤发生自燃能力总的量度。煤的自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需要的时间。开区均压:通常是指在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过通风调节实施，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止一氧化碳等有毒有害气体涌入工作面，从而保证正常生产的进行。闭区均压;就是对已经封闭的区域进行均压，它一方面可以防止封闭区中的煤炭自燃，又可加速封闭火区的熄灭速度。粉尘在矿井生产过程中所产生的各种岩矿微粒统称矿尘。浮尘：飞扬在空气中的矿尘。积尘：从空气中沉降下来的矿尘。矿尘的分散度：在全部矿尘中各种粒径的尘粒所占的百分比。综合防尘:一、通风除尘；二、湿式作业:1、湿式凿岩、钻眼2、洒水及喷雾洒水3、掘进机喷雾洒水4、采煤机喷雾洒水5、综放工作面喷雾洒水6、水炮泥和水封爆破三、净化风流;1、水幕净化风流2、湿式除尘装置四、个体防护节点：是指三条或三条以上风道的交点；断面或支护方式不同的两条风道，其分界点有时也可称为节点。分支:是两节点间的连线，也叫风道，在风网图上，用单线表示分支。其方向即为风流的方向，箭头由始节点指向末节点。路:是由若干方向相同的分支首尾相接而成的线路，即某一分支的末节点是下一分支的始节点。回路和网孔:是由若干方向并不都相同的分支所构成的闭合线路，其中有分支者叫回路，无分支者叫网孔。假分支:是风阻为零的虚拟分支。一般是指通风机出口到进风井口虚拟的一段分支。生成树:它包括风网中全部节点而不构成回路或网孔的一部分分支构成的图形。每一种风网都可选出若干生成树。弦:在任一风网的每棵树中，每增加一个分支就构成一个独立回路或网孔，这种分支叫做弦(又名余树弦)。矿井漏风——有效风量——采区通风系统——《矿井通风与安全》复习题一氧化碳中毒程度与中毒速度和下列因素有关：空气中一氧化碳的浓度、与一氧化碳接触的时间、呼吸频率和呼吸深度。矿井气候条件是指井下空气的温度、湿度和风速对人体的综合影响。评价气候条件的综合指标：等小温度。从公式P湿=3.484P/T（1-0.378φP饱/P）可以看出湿空气的密度要比干空气的密度小。风速是指空气的流动速度，以单位时间内流经的距离表示（m/s），一般说来，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道周壁风速最小，通常所说的风速都是指平均风速。井巷风流中任一断面单位体积空气对某基准面所具有的能量有三种：即静压能、动能和位能，而这三种能量一般又分别用静压、动压和速压三种压力来体现。10、测量绝对压力可用空盒气压计。测量井巷中某点的相对压力或者两点间的压力差可用U形垂直压差计、皮托管、倾斜压差计、补偿式微压计和数字式气压计来进行。15、井巷的通风特性就是该井巷所固有的反映通风难易程度的性能，这种性能可用井巷的风阻或等积孔来表示。16、反映通风机工作特性的基本参数有四个：通风机的风量、风压、功率和效率。18、矿井内的通风设施按其作用不同可分为两类：一为引导风流的设施，一为隔断风流的设施，如挡风墙、风门。20、煤层瓦斯是伴随煤的生成而生产的，它与成煤作用密切相关。植物遗体形成煤的过程可分为两个阶段：泥炭化阶段、煤化阶段。煤的变质程度越高，其生成的瓦斯量越多。22、瓦斯的涌出形式：普通涌出、瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。矿井瓦斯的涌出量是指矿井生产过程中，从开采层、围岩和临近层普通涌出瓦斯量的总合，其表达方式有绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。23、矿井瓦斯来源的分析目的只要求提供全矿井（或翼的、水平的）瓦斯来源的一般情况时，可按生产阶段分为掘进区瓦斯、回采区瓦斯和采空区瓦斯。27、煤尘爆炸的特征：形成焦炭皮渣与粘块。30、在走向长壁全部垮落法的采空区内，可以按遗煤的氧化状态划分为冷却、氧化和窒息三个带，防火的主要地带是氧化带。31、预防性灌浆方法可分为：采前预灌、随采随灌、采后灌浆三种。32、井下灭火方法可分为直接灭火、隔绝灭火和综合灭火三类。简答题一、简答题1．矿井通风任务是什么?

答：向井下各工作场所连续不断地输送适宜的新鲜空气，保证井下人员呼吸；冲淡并排除从井下煤(岩)层中涌出的或在煤炭生产过程中产生的有毒有害气体、粉尘和水蒸气；调节煤矿井下的气候条件，给井下作业人员创造良好的生产工作环境；保证井下的机械设备、仪器、仪表的正常运行；保障井下作业人员的身体健康和生命安全，并使生产作业人员能够充分发挥劳动效能和提高劳动生产率，从而达到高效、安全、健康的目的。2.防止有害气体危害的措施有哪些？答：加强通风；加强对有害气体的检查；瓦斯抽放；放炮喷雾或使用水炮泥；加强对通风不良处和井下盲巷的管理；井下人员必须随身佩带自救器；对缺氧窒息或中毒人员及时进行急救。3.用什么方法减少通风阻力？答：分为两大类方法，首先是降低摩擦阻力的措施：⑴减少摩擦阻力系数；⑵井巷风量要合理；⑶扩大井巷通风断面；⑷减少巷道长度；⑸选用周长较小的井巷断面。其次是降低局部阻力的措施：⑴最大限度减少局部阻力地点的数量；⑵拐弯时，转角越小越好；⑶减少局部阻力地点的风流速度及巷道的粗糙程度；⑷在风筒或通风机的入风口安装集风器，在出风口安装扩散器；⑸减少井巷正面阻力物。4.在什么情况下才反风？用什么方法实现通风机的反风？答：当矿井在进风井口附近、井筒或井底车场及其附近的进风巷中发生火灾、瓦斯和煤尘爆炸时，为了防止事故蔓延，缩小灾情，以便进行灾害处理和救护工作，有时需要改变矿井的风流方向。离心式通风机只能用反风门与旁侧反风道的反风。轴流式通风机的反风方法有三种：⑴利用反风门与旁侧反风道反风；⑵调节通风机叶片角度反风；⑶反转通风机叶轮旋转方向反风。5.什么叫漏风？漏风的主要危害有哪些？答：矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入的现象统称为矿井漏风。6、矿井漏风的危害：⑴漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康；⑵通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响，增加风量调节的困难；⑶可能促使煤炭自然发火。地表塌陷区风量的漏入，会将采空区的有害气体带入井下，直接威胁着采掘工作面的安全生产；⑷大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。二、简答题1、简述主要通风机的反风方法答：1）反风道反风2）反转反风3）调整动叶安装角度反风2、简述影响矿井通风系统稳定的主要因素答：1）风机的喘振2）多台风机相互干扰3）井下辅助通风机影响矿井通风稳定性4）自然风压5）风流短路造成风流剧烈波动6）对角分支风流不稳定3、瓦斯爆炸的基本条件有哪些？答：1）瓦斯浓度5%-16%2）温度650-750摄氏度3）氧气大于12%4、通风安全检查的内容主要有那些？答：1）通风系统2）局部通风3）瓦斯检查4）安全监测5）防突与瓦斯抽放6）防治自燃发火7）防治煤尘8）通风设施9）管理制度5、如何做好长距离掘进通风工作答：1）适当增加风筒节长2）改进接头方式3）合理选择风筒直径4）采用柔性风筒时，吊挂要平直5）采用局部通风机的串联方法6）直接采用大功率风机和大直径风筒6、直接灭火的主要方法有哪些？答：1）用水灭火2）泡沫灭火3）干粉灭火4）沙子和岩粉5）挖除火源7、简述矿井漏风的危害答：1）造成瓦斯积聚2）降低通风系统的稳定性、可靠性3）造成电力浪费4）造成大量有害气体积聚，威胁工作面人生安全8、简述用示踪气体技术检测井巷风量和漏风的过程答：1）释放量的确定2）释放示踪气体3）采样4）气体分析三、简答题2、井巷风流的联结形式有几种？并联系统有何优点？（8分）答：通风网路中各分支的基本联接形式有串联、并联和角联三种。并联通风与串联通风相比，具有明显优点：(1)总风阻小，总等积孔大，通风容易，通风动力费用少；(2)并联各分支独立通风，风流新鲜，互不干扰，有利于安全生产；(3)并联各分支的风量，可根据生产需要进行调节；(4)并联的某一分支风路中发生事故，易于控制与隔离，不致影响其它分支巷道，事故波及范围小，安全性好；3、简述通风机的工况点和合理的工作区域？答：当以同样的比例把矿井总风阻曲线绘制于通风机个体特性曲线图中时，则风阻曲线与风压曲线的交点如A点，此点就是通风机的工作点。试验证明，如果轴流式通风机的工作点位于风压曲线“驼峰”的左侧时，通风机的运转就可能产生不稳定状况，即工作点发生跳动，风量忽大忽小，声音极不正常，所以通风机的工作风压不应大于最大风压的0.9倍，为了经济，主通风机的效率不应低于0.7。四、论述题1、简述防止漏风的措施有哪些？答：（1）合理选择通风系统。（2）合理地选择矿井开拓系统和采煤方法。（3）为减少塌陷区和地表之间的漏风，应及时充填地面塌陷坑洞及裂隙。（4）为了减少井口的漏风，对于斜井可多设几道风门并加强其工程质量，对于立井应加强井盖的密封。（5）为了减少箕斗井井底贮煤仓的漏风，应使贮煤仓中的存煤保持一定的厚度。（6）往采空区注浆、洒水等，可以提高其压实程度，减少漏风。（7）采空区和不用的通风联络巷必须及时封闭。（8）为了防止井下通风设施的漏风，通风设施安设位置、类型及质量必须规范化、系列化，保证工程质量，通风设施不应设在有裂隙的地点，压差大的巷道中应采用质量高的通风设施。10、简述一氧化碳的性质、来源及危害？答：CO是一种无色、无味的、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(2分)。矿井空气中CO的主要来源：井下爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘、瓦斯爆炸事故等(2分)。CO能燃烧，当空气中CO浓度在13%~75%有爆炸的危险。CO进入人体后，首先与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”(3分)。11、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述矿井瓦斯抽放方法有哪些？

答：衡量一个矿井是否有必要抽放，可以根据以下几点：1、对于生产矿井，由于矿井的通风能力已经确定，所以矿井瓦斯涌出量超过通风所能稀释瓦斯量时，即应考虑抽放瓦斯；2、对于新建矿井，当采煤工作面瓦斯涌出量>5m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量>3m3/min，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应该抽放瓦斯。3、对于全矿井，一般认为，绝对瓦斯涌出量>30m3/min，相对瓦斯涌出量>15~25m3/t时应抽放瓦斯；4、开采保护层应考虑抽放瓦斯。（3分）

开采层瓦斯抽放方法：（1）岩巷揭煤、煤巷掘进预抽：由岩巷向煤巷打穿层钻孔，煤巷工作面打超前钻孔。（2）采空区大面积预抽：由开采层机巷、风巷或煤门打上向、下向顺层钻孔；由石门、岩巷或临近层煤巷向开采层打穿层钻孔；地面钻孔；密闭开采巷道。（3）边掘边抽：由煤巷两侧或岩巷向煤层周围打防护钻孔。（4）边采边抽：由开采层机巷、风巷等向工作面前方卸压区打钻；由岩巷、煤门等向开采分层的上部或下部未开采分层打穿层或顺层钻孔。（1分）

邻近层瓦斯抽放方法：（1）开采工作面推过后抽放上下邻近煤层：由开采层机巷、风巷、中巷或岩巷向邻近层打钻；由开采层机巷、风巷、中巷或岩巷向采空区方向打斜交钻孔；由煤门打沿邻近层钻孔；地面钻孔；在邻近层掘汇集瓦斯巷道；（1分）

采空区瓦斯抽放：密封采空区插管、打钻和预埋管抽放。（1分）

围岩瓦斯抽放：由岩巷两侧或正前向裂隙带打钻、密闭岩巷进行抽放等措施。（1分）12、4、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？答：1)上行风路产生火风压。发生风流逆转的原因主要是：①因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的压能增大：②因巷道冒顶等原因造成火源下风侧风阻增大，导致主干风路火源上风侧风量减小．沿程各节点压能降低。为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：①降低火风压；②保持主要通风机正常运转；⑧采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻。（2分）2)下行风路产生火风压。在下行风路中产生火风压，其作用方向与主要通风机作用风压方向相反。当火风压等于主要通风机分配到该分支压力时，该分支的风流就会停滞；当火风压大于该分支的压力时，该分支的风流就会反向。主干风路风阻及其产生的火风压一定时，风量越小，越容易反向。防止下行风风路风流逆转的途径有：减小火势，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。（2分）3）发生风流逆退的原因是：烟气增量过大，主通风机风压作用于主干风路的风压小。防止逆退措施是：减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；在火源的上风侧、巷道的下半部构筑挡风墙，迫使风流向上流，并增加风流的速度。挡风墙距火源5m左右；也可在巷道中安带调节风窗的风障，以增加风速。（3分）五、简述题1、CO有哪些性质？矿井空气中CO的主要来源？答：CO是一种无色、无味的、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。CO能燃烧，当空气中CO浓度在13%~75%有爆炸的危险。CO进入人体后，首先与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。矿井空气中CO的主要来源：井下爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘、瓦斯爆炸事故等。

4、简述矿井通风系统的类型及其适用条件？答：通风系统可以分为中央式、对角式、区域式及混合式。中央式分为中央并列式和中央边界式。中央并列式适用条件：适用于煤层倾角大，埋藏深，井田走向长度小于4KM，瓦斯与自然发火都不严重的矿井。中央边界式适用条件：适用于煤层倾角较小，埋藏较浅，井田走向长度不大，瓦斯与自然发火比较严重的矿井。对角式分为两翼对角式和分区对角式。两翼对角式适用条件：煤层走向大于4KM，井型较大，瓦斯与自然发火严重的矿井；或低瓦斯矿井，煤层走向较长，产量较大的矿井。分区对角式适用条件：煤层埋藏浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘总回风巷。区域式适用条件：井田面积大、储量丰富或瓦斯含量大的大型矿井。混合式适用条件：井田范围大，地质和地面地形复杂；或产量大，瓦斯涌出量大的矿井。5、影响矿井瓦斯涌出的因素有哪些？答：影响矿井瓦斯涌出的因素如下：(1)自然因素：①煤层和围岩的瓦斯含量；②地面大气压变化(2)开采技术因素：①开采规模；②开采顺序与回采方法；③生产工艺；④风量变化；⑤采区通风系统；⑥采空区的密闭质量2、煤尘爆炸的条件，特征？瓦斯、煤尘爆炸有何不同？答：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。1)煤尘的爆炸性煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。煤尘爆炸危险性必须经过试验确定。2)悬浮煤尘的浓度井下空气中只有悬浮的煤尘达到一定浓度时，才可能引起爆炸，单位体积中能够发生煤尘爆炸的最低和最高煤尘量称为下限和上限浓度。低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。煤尘爆炸的浓度范围与煤的成分、粒度、引火源的种类和温度及试验条件等有关。一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3，上限浓度为1000～2000g/m3。其中爆炸力最强的浓度范围为300～500g/m3。3)引燃煤尘爆炸的高温热源煤尘的引燃温度变化范围较大，它随着煤尘性质、浓度及试验条件的不同而变化。我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃。煤尘爆炸的最小点火能为4.5～40mj。这样的温度条件，几乎一切火源均可达到，特征：(1)形成高温、高压、冲击波煤尘爆炸火焰温度为1600～1900℃，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736ＫPa，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5～7倍。煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m/ｓ，冲击波速度为2340m/ｓ(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40～280mｓ，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。(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2％～3％，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。不同：看是否形成“粘焦”现象，可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。七、简答论述矿井中常见的有害气体及基本性质，《规程》对矿井有害气体最高允许浓度有哪些规定？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。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200～300倍。《规程》规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024%H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到0.0001%即可嗅到,但当浓度较高时,因嗅觉神经中毒麻痹,反而嗅不到。H2S相对密度为1.19,易溶于水,在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的H2S,H2S能燃烧,空气中H2S浓度为4.3%～45.5%时有爆炸危险。《规程》规定H2S的允许浓度为0.00066%NO2是一种褐红色的气体,有强烈的刺激气味,相对密度为1.59,易溶于水。《规程》规定，氮氧化合物不得超过0.00025%NH3一种无色、有浓烈臭味的气体，比重为0.596,易溶于水,空气浓度中达30%时有爆炸危险。《规程》NH3允许浓度为0.004%Co是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.55，难溶于水，扩散性较空气高1.6倍。虽然无毒，但当浓度较高时，会引起窒息。不助燃，但在空气中具有一定浓度（5%～16%）并遇到高温（650℃～750℃）时能引起爆炸。H2无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比甲烷低100～200℃，当空气中氢气浓度为4%～74%时有爆炸危险。描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义。通风机的特性参数有流量，压力，功率和效率。用这四个参数可以描述通风机的整个特性。流量(风量)单位时间内通过通风机的空气体积，称为通风机的流量，一般用Qf表示。其单位为m3/s、m3/min或m3/h。在矿井通风中，通过通风机的流量，也就是通风机送入井下或从井下排出的空气量。压力通风机工作时，叶轮给予每1米3空气的全部能量，即每1米3空气通过通风机后所增加的全部能量，称为通风机全压或通风压力，一般用hft表示。其单位为Pa。通风机全压(hft)，是指通风机出口断面上空气的绝对全压(P2+hv2)与通风机入口断面上空气的绝对全压(P1+hv1)之差。通风机的输出功率单位时间内通过通风机的流量和通风机给予每1米3空气的全部能量之乘积，称为通风机的输出功率。通风机的效率通风机在运转过程中，由于机械损失及空气流动损失等原因，通风机轴上的功率不可能全部传递给空气，也就是说通风机的轴功率必然要大于通风机的输出功率，通风机输出功率和通风机轴功率N轴之比，叫做通风机的效率。轴流式和离心式通风机风压和功率曲线各有什么特点，在启动时应注意什么问题？离心式通风机的风压曲线比较平缓，当风量变化时，风压变化不大；离心式通风机的功率曲线，在其稳定工作区内，功率随风量的增加而增加，为避免启动负荷大引起的电流过大烧毁电动机，所以离心式通风机启动时，应将闸门关闭，待通风机启动正常后再逐渐打开闸门。轴流式通风机的风压曲线比较陡，并有一个类似“马鞍形”的驼峰区，当风量变化时，风压变化较大。轴流式通风机的功率曲线，在其稳定工作区内，功率随着风量的增加而减少，为减少启动负荷，故轴流式通风机启动时，不能关闭闸门。主要通风机附属装置有哪些，各有什么作用？通风机的附属装置包括反风装置、防爆门、风峒、扩散器和消音装置等。①反风装置：反风就是使正常风流反向。当进风井筒附近和井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，会产生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害气体。为了避免灾害扩大，就得利用主要通风机的反风装置迅速将风流方向反转过来。《规程》规定：要求在10min内能把矿井风流方向反转过来，而且要求反风后的风量不小于正常风量的40%。②防爆门：《规程》规定：装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门。防爆门不得小于出风井口的断面积，并正对出风口的风流方向。当井下发生瓦斯爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，从而起到保护主扇的作用。③风硐：风硐是主扇和出风井之间的一段联络巷道。由于通过风峒的风量很大，内外的压力差较大，因此应特别注意降低风硐阻力和减少漏风。④扩散器：在通风机出风口外，联接一段断面逐渐扩大的风道称为扩散器。其作用是减少出风口的速压损失，以提高通风机的静压。⑤消音装置：通风机在运转时产生噪音，特别是大直径轴流式通风机的噪音更大，以致影响工业场地和居民区的工作和休息，为了保护环境，需要采取有效措施，把噪音降低到人们感觉正常的程度。我国规定通风机的噪音不得超过90dB。矿井局部风量的调节方法有哪些？并简述这些调节方法。增阻调节法: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。这种调节法具有简便、易行的优点，它是采区内巷道间的主要调节措施。但这种调节法使矿井的总风阻增加，如果风机风压曲线不变，势必造成矿井总风量下降，要想保持总风量不减少，就得改变风机风压曲线，提高风压，增加通风电力费用。因此，在安排产量和布置巷道时，尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊，以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。降阻调节法: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。降阻调节的措施主要有：1）扩大巷道断面；2）降低摩擦阻力系数；3）清除巷道中的局部阻力物；4）采用并联风路；5）缩短风流路线的总长度降阻调节的优点是使矿井总风阻减少。若风机风压曲线不变，采用降阻调节后，矿井总风量增加。因而，在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值，其差值就是矿井总风量的增加值。但这种调节法工程量最大，投资较多，施工时间也较长。所以降阻调节多在矿井产量增大或原设计不合理，或者某些主要巷道年久失修的情况下，用来降低主要风流中某一段巷道的阻力。一般，当所需降低的阻力值不大时，应首先考虑减少局部阻力。另外，也可在阻力大的巷道旁侧开掘并联巷道。在一些老矿中，应注意利用废旧巷道供通风用。增压调解法：以阻力小的阻力值为依据，在阻力较大的一路安设一台通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给这两个并联风路的风压共同克服风阻较大风路的阻力。并联风网中各条风路的阻力相差比较悬殊，主要通风机风压满足不了阻力较大的风路，不能采用增阻调节法，而采用降阻调节法又来不及时，可采用增压调节法。抽出式通风矿井的风机房中水柱计测值有何意义，它与矿井自然风压、矿井通风阻力有何关系，推演其关系式。抽出式通风矿井的风机房中水柱计测值为通风机入口断面上空气的相对静压，如图，即为②断面上的相对静压。对于抽出式通风矿井通风机装置的全压(hft)是指通风机扩散器出风口断面上空气的绝对全压与通风机入口断面上空气的绝对全压之差：hft＝Pt3－Pt2＝(Ps3＋hv3)一(Ps2＋hv2)，Pa式中Pt2，Pt3—分别为②，③断面上的绝对全压，Pa，Ps2，Ps3——分别为②、③断面上的绝对静压，Pahv2，hv3——分别为②、③断面上的速压，Pa因为断面③的绝对静压Ps3就是该断面同标高的地面大气压P，即Ps3＝P，故上式可写为：hft＝(P－Ps2)+hv3－hv2，Pahft＝hs2＋hv3－hv2，Pa式中hs2——为②断面上的相对静压，Pa。上式表明，通风机装置的全压可以通过测定风峒内某断面上的相对静压hs2、平均速压hv2和扩散器出口断面上的平均速压hv3而获得。在矿山机械设备中，通常把通风机装置的全压分为静压hfs和速压hfv两部分，并且把扩散器出口的平均速压hv3作为通风机的速压hfv，即：hft＝hfs＋hfv，Pa式中hfs——通风机装置的静压。由于hfv＝hv3则：hft＝hfs＋hv3，Pa与hft＝hs2＋hv3－hv2对比则：hfs＝hs2－hv2，Pa对图中1,2两点应用能量方程可以得到：hr1-2＝hs2－hv2＋(z1γ'－z2γ")，Pa或hr1-2＝hs2－hv2＋hn，Pa→hr1-2＝hfs＋hn上式表明：对抽出式通风的矿井，通风机装置的静压和矿井自然风压共同作用，克服矿井井巷通风阻力hr1-2。简述矿井火灾时期风流发生紊乱的原因及防治措施。外因火灾使火灾及附近地点空气的温度迅速上升，这就使空气产生热膨胀。与此同时，由于热的作用会带来两方面的影响：一方面，由于对空气的加热使其密度下降，在非水平的巷道分支将产生附加火风压；另一方面，通风巷道中会产生热膨胀，这就会减少主干通风巷道的质量流量，即产生节流效应。以上的两项作用将改变矿井通风系统的压力分布，从而可能改变原有的矿井风量分配，可能产生风流紊乱，扩大事故范围，带来严重后果。矿井火灾造成的风流紊乱主要有烟流逆退和风流逆转。预防风流紊乱就是要预防外因火灾的发生，因此防治措施：1、井下尽量使用不燃或耐燃的材料与制品，特别是输送机胶带、机电设备用油、巷道支护材料等采用耐燃或不燃材料。2、防止失控的高温热源。3、生产和在建矿井必须制定井上、下防火措施，严格遵守《规程》的有关规定，不能存有任何麻痹侥幸的心理。简述国内主要防灭火技术及各自的优缺点。（1）注浆优点：经济便宜材料来源广泛；缺点：容易形成拉沟现象，不能向高处堆积（2）充氮气优点：①可使防治区域缺氧惰化，迅速灭火②可造成防治区域正压，能防止或杜绝新鲜空气流入③具有降温作用④扩散半径大，惰化覆盖面广。⑤无腐蚀或不损坏综采设备缺点：①氮气在防治区滞留的时间不是太长，氮气易遗失②氮能迅速遏制火灾，但灭火降温困难，使火区完全熄灭时间相当长。③具有窒息性，对人体有害。（3）凝胶优点：吸水性大，对可见火源灭火速度快缺点：流量小，价格贵，有效覆盖范围小（4）三相泡沫优点：①可向采空区高处堆积②水浆成为泡沫，可避免浆体的流失③粉煤灰或黄泥固体颗粒的分布更为均匀，提高了防灭火的有效性④氮气被封装在泡沫之中，能较长时间滞留在采空区中⑤泡沫堆积没有安全隐患，即不会发生溃浆（5）阻燃剂优点：保水吸湿能力强，价格便宜，缺点：腐蚀设备，危害人体健康简述煤炭自燃的影响因素。（1）煤炭自燃的内因：①煤的变质程度；②煤岩成分；③煤的含硫量；④煤的粒度、孔隙特性和破碎程度；⑤煤的瓦斯含量；⑥水分（2）煤炭自燃的外因：煤层地质赋存条件；②开拓开采条件；③通风条件煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特点？煤炭自燃过程大体分为3个阶段：①潜伏期；②自热期；③燃烧期。潜伏期：此阶段煤体温度的变化不大，煤的氧化进程十分平稳缓慢，产生的热量较小，需要一个较长的蓄热过程。自热期：此阶段煤的氧化速度增加，氧化产生的热量使煤温继续升高，超过自热的临界温度，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，产生芳香族的碳氢化合物、氢、更多的一氧化碳等可燃气体。燃烧期：当温度超过临界温度时，煤就开始自燃。试分析当前我国煤矿经常发生瓦斯爆炸的原因，并简单介绍主要预防措施。必要条件：甲烷的浓度超过爆炸下限(即形成瓦斯积存)，氧的浓度不低于12％；具有超过最小点燃能量、长于感应期和高于甲烷最低点燃温度的点火源。（1）、瓦斯积聚：煤矿中有各种各样的瓦斯源，它们主要处于掘进和回采工作面附近。瓦斯源的所在地甲烷易于积存，危险性大。我国掘进工作面的瓦斯爆炸占总爆炸次数的46.9％，回采工作面占49.2％，其它仅占3.3％。在这些爆炸中，产生积聚瓦斯的直接原主要还是通风不正常。（2）、引火源：井下瓦斯爆炸的引火源很多。各种明火、煤炭和可燃物的自燃、电线短路、过载电流，电弧，电火花，灯泡破坏时赤热灯丝、摩擦或冲击火花、静电火花，炸药爆破火焰、赤热产物(气体与粒子)、冲击波压缩热等。（3）、思想麻痹、管理松懈及违章作业国内外的事故统计表明，思想麻痹、管理松懈、违章指挥、违章作业，违反劳动纪律、作业前后不检查瓦斯浓度或“漏检”等是发生事故的重要因素。预防瓦斯爆炸技术措施（1）防止瓦斯积聚的措施:a搞好通风；b及时安全地处理积聚瓦斯；c分源治理瓦斯d严格井下瓦斯浓度的检查与检测（2）防止瓦斯引燃措施:防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源，严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。为什么瓦斯浓度<5%或>16%就不爆炸，自9.1%到9.5%时爆炸最强烈？瓦斯爆炸的总包化学反应式瓦斯爆炸是甲烷和空气组成的爆炸性混合气体在火源诱发下发生迅猛的氧化反应并伴随有强烈力学效应的现象。其方程式概括为：从上式知，混合气体中的氧与甲烷都全部燃尽时，一个体积的甲烷要同二个体积的氧气化合，也就是要同2+7.52=9.52个体积的空气化合。这时甲烷在混合气体中的浓度为1/(1+9.52)×100％＝9.5％；这一浓度是理论上爆炸最猛烈的浓度。瓦斯浓度低于5%时，与高温火源并不爆炸，只能在火焰外围形成稳定的燃烧层。浓度高于16%时，在该混合气体内不会爆炸，也不燃烧，如有新鲜空气供给时，可以在混合气体与空气的接触面上进行燃烧。在正常空气中瓦斯浓度为9.1%～9.5%时，化学反应最完全，产生的温度与压力也最大，即爆炸最强烈。如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性，瓦斯抽放的方法有哪些？有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：（1）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：①大于或等于40/min；②年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30/min；③年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25/min；④年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15/min；开采有煤与瓦斯突出危险的煤层：开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。抽放瓦斯的方法：按抽放瓦斯来源分类：开采煤层瓦斯抽放，邻近层瓦斯抽放，采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放。按抽放瓦斯的煤层是否卸压分类：未卸压煤层抽放瓦斯和卸压煤层抽放瓦斯。按抽放瓦斯与采掘时间关系分类：煤层预抽瓦斯，边采边抽和采后抽放瓦斯。按抽放工艺分类：钻孔抽放，巷道抽放和钻孔巷道混合抽放。为什么开采保护层是最有效防突措施，怎样划定保护范围？保护层开采后，由于采空区的顶底板岩石冒落、移动，引起开采煤层周围应力的重新分布，采空区上、下形成应力降低区，在这个区域内的未开采煤层将发生下述变化：1、地压减小，弹性潜能得以缓慢释放。2、煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气系数增加，所以被保护层内的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内，瓦斯含量和瓦斯压力都将明显下降。3、煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。所以保护层开采后，不但消除或减少了引起突出的两个重要因素——地压和瓦斯，而且增加了抵御突出的能力因素——煤的机械强度。这就使得在卸压区范围内开采被保护层时，不会再发生煤与瓦斯突出，所以说开采保护层是最有效防突措施。保护范围：指保护层开采后，在空间和时间上使危险层丧失突出危险的有效范围。（1）垂直保护距离：保护层与被保护层间的有效垂距:上：急<60m,缓：<50m下：急<80m，缓：<100m沿倾斜的保护范围：确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界(以冒落角)。沿走向的保护范围。超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍，至少不小于30m。煤柱的影响简述矿井粉尘爆炸的条件及防止粉尘爆炸的措施。煤尘爆炸必须具备3个条件：煤尘自身具有爆炸性，悬浮在空气中并具有一定的浓度，有引燃煤尘爆炸的热源。隔绝煤尘爆炸的措施：清除落尘；撒布岩粉；设置水棚；设置岩粉棚简述矿井综合防尘措施有哪些？（1）通风除尘（2）湿式作业：1、湿式凿岩、钻眼；2、洒水及喷雾洒水；3、掘进机喷雾洒水；4、采煤机喷雾洒水；5、综放工作面喷雾洒水；6、水炮泥和水封爆破（3）净化风流：1、水幕净化风流；2、湿式除尘装置（4）个体防护八、问答题

1．矿井反风的目的是什么?

答：矿井反风的目的是：当井下一旦发生火灾时，能够按需要有效地控制风流方向，确保安全撤离和抢救人员，防止火灾区扩大，并为灭火和处理火灾事故提供条件。

2.煤矿“一通三防”的主要内容是什么？各因素之间关系如何？（5分）

答：通风、瓦斯防治、粉尘防治、火灾防治（3分）。通风是“三防”的基础，四项工作相互关联。安全通风是防止事故发生的关键，失效的通风往往是煤矿重大灾害发生的重要致因。灾变时期，合理的风流调度是救灾成功的关键，失效的风流控制，往往是事故扩大，甚至是派生事故的直接原因。（2分）

3.瓦斯爆炸的必要条件是什么？为有效地防治瓦斯爆炸，我们通常从哪几方面入手？

答：瓦斯爆炸必要条件：一定浓度的瓦斯（一般为5%~16%）、一定的氧气浓度（一般大于12%）、引爆火源（温度高于瓦斯的最低点燃温度、能量高于瓦斯的最低点燃能量、存在时间超过瓦斯爆炸的感应期）。（5分）

瓦斯爆炸的化学反应方程式：CH4+2H2O→CO2+2H2O+Q↑

防止瓦斯爆炸的措施的基本出发点就是防止上述化学反应方程式的三个条件同时存在。重点是加强通风安全管理，防止瓦斯超限，杜绝一切火源，强化通风系统管理，防止事故扩大。九、问答题2、有害气体对人体造成危害要具备的条件是什么？答：①有害气体超过一定的浓度②被人体吸入③对人体作用超过一定的时间3、矿内有毒有害气体的来源主要有哪些？答：①爆破作业②井下柴油机的工作③井下火灾④硫化矿物氧化和自燃4、矿内有毒有害气体的测定所用仪器是什么？它由哪几部分组成？其检测原理是什么？答：测定仪器：检定管、抽气唧筒、秒表检测原理：根据待测气体与检定管中指示剂发生化学变化后变色的深浅或长度来确定。6、影响矿内空气温度变化的因素有哪些？答：①地面空气温度②空气受压和膨胀③岩石温度的影响④矿岩氧化⑤矿内地下热水放热⑥机械，设备产生的热7、干卡他度与湿卡他度在反映矿内气候条件上有何不同？答：干卡他度的散热方式是对流和辐射，反映风速和温度对矿内气候条件的影响。湿卡他度包括对流、辐射、蒸发三者综合散热效果，反映风速、温度和湿度对矿内气候条件的影响。8、什么叫空气的静压？它是如何产生的？说明其物理意义和单位。答：空气分子无规则的热运动对容器壁面不断碰撞而产生的压强称为空气的静压。13、何谓矿井井巷阻力特性曲线？说明其物理意义。答:当井巷或矿井的风阻为已知时，风量Q与通风阻力h只能按照阻力定律h=RQ2变化，把Q和h这一依赖关系用图来表示，横坐标为Q，纵坐标为h，此图形为二次抛物线，此抛物线称为井巷风阻曲线或矿井风阻特性曲线。物理意义:若R值越大，曲线越陡，R值越小，曲线越平缓。14、选择扇风机时，应须满足哪些条件？答：①满足所需的风量和风压。②经济性：扇风机工作效率要高η>60%。③稳定性：扇风机工况应落在“驼峰”的右侧，而且风压值不应大于驼峰点风压的90%。15、两台扇风机在同一井口并联作业时，应注意哪些技术问题？答：1）保持运转稳定2）网路风阻R要小3）注意反向自然风压和影响16、扇风机串联作业时，应如何分析其运转效果？答：1）稳定性2）有效性3）经济性根据联合运转的综合效率来衡量，联合运转的综合效率可近下式计算式中Hi、Qi、ηi——分别为各风机的风压、风量和效率。一般认为联合运转的综合效率η＞60%，经济上是合理的。17、何谓串联通风网路？其性质有哪些？答：各风路依次首尾相接组成的网路称为串联网路。18、何谓并联通风网路？其性质有哪些？答：若一条风路在某一节点分为二条或两条以上的分支风路，然后又在另一节点汇合，把这种联接方式称为并联网路。19、为什么优先采用并联通风网路？答：1、经济性并联网路比串联总风压和总风阻都要小，消耗能量小。2、安全性并联网路各分支风路有独立的新鲜风流，互不影响，某一风路发生事故，也容易隔绝，不至影响其它风路。串联网路后一工作面受到前一工作面的风路污染，某一工作面发生事故则会影响其它工作面。此外，并联网路各分支风量能够按需调节，串联不能调节。21、何谓角联通风网路？其特点是什么？答：在两条并联巷道之间，若有一条或数条巷道使两者连通，这种网路称为角联通风网路。角联网路的特点：边缘巷道的风流方向是稳定的，而对角巷道中的风流方向是不稳定的。22、什么叫增阻调节法？常用的措施是什么？有何优缺点？答：增阻调节法是以阻力较大风路的阻力值为依据，在阻力较小的风路中增加一个局部阻力，使并联网路达到阻力平衡，从而保证风量按需供应。常用的措施：在阻力较小的风路上设置调节风窗，调节风窗就是在风门或风墙上开一个面积可调的小窗口。风流流过此窗口时，由于突然缩小，而产生一个局部阻力hw，调节窗口面积的大小，可使hw=hl。增阻调节法的优点是简单易行、见效快。它的缺点是增大矿井总风阻，使总风量减少。23、什么叫降阻调节法？常用的措施有那些？有何优缺点？答：降阻调节法是以阻力较小风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路中设法降低风阻，使网孔中各风路的阻力达到平衡，满足各分路所需风量。常用的措施：1）扩大巷道断面2）降低风路的摩擦阻力系数降阻调节法的优点是矿井总风阻减少，若风机性能不变，将增加矿井总风量。它的缺点是工程量大、工期长、投资大，有时需要停产施工。24、什么叫辅扇调节法？常用的措施有那些？答：辅扇调节法是以阻力小的风路的阻力值为基础，在阻力较大的风路中安设一台辅扇，让辅扇产生的风压克服一部分阻力，使网路阻力达到平稳，满足各风路所需风量。常用的措施：1）带风墙的辅扇调节法2）无风墙辅扇调节法25、如何通过改变主扇特性来调节矿井总风量？答：1）改变风机转速2）改变轴流式风机的叶片安装角3）改变轴流式风机的叶轮数和叶片数4）改变风机的前导器的叶片角度26、如何通过改变矿井风阻特性来调节矿井总风量？答：当风机的供风量大于实际需风量时，可增加矿井总风阻，使风量减少；当风机的供风量小于实际需风量时，应减少矿井总风阻，提高总风量。27、在选择主扇工作方式时，应优先选用抽出式，为什么？答：主扇安装在回风井工作，全矿井风压是负压状态。压力分布：回风段相对压力高，进风段相对压力小。从进风段到回风段相对压力逐渐增加。2）优点①可利用生产井作进风井，进风段不需要密闭设施。②风流控制设施通常安装于回风段，不妨碍运输。③排烟速度快。28、一般矿山都将主扇安装在地面，为什么？答：一般矿山都将主扇安装在地面。1、主扇在地面的优缺点。①安装、检修、维护方便。②井下发生火灾时，便于停风或反风。③井下发生爆炸事故时，主扇不易受破坏。④井口密闭和风峒漏风较大。⑤当主扇距工作面较远，沿途漏风大。2、主扇在井下的优缺点:①主扇装置漏风小。②主扇靠近工作面，有效风量率高（沿途漏风小）③通风阻力小，可用多井进风和多井回风。④安装、检修、维护不便。⑤容易遭井下灾害事故的破坏⑥增加井下噪音。

31、减少矿井漏风的措施主要有哪些？答：①合理确定开拓系统，开采顺序和采矿方法；故从减小漏风角度出发，应采用对角式布置，脉外巷道，后退式回采，充填采矿法；②抽出式通风的矿井，避免上部过早形成陷落区；③压入式通风的矿井，要注意井底车场的漏风；④提高通风构筑物的质量；⑤降低漏风通道两端的压差；⑥采用多级站通风系统；34、何谓矿尘？它的危害有哪些？答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。矿尘的危害：1）污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。2）某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸。3）加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。4）降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。35、表示矿尘颗粒大小的指标有哪些？它们对衡量矿尘的危害性有何影响？答:①粗尘径粒大于40μm,相当于一般的筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降。②细尘粒径韦10~40μm，肉眼可见，在静止空气中做加速沉降。③微粒粒径0.25~10μm，用光学显微镜可观察到，在空气中做等速沉降。④超微粒粒径小于0.25μm,要用电子显微镜才能观察到，在空气中做扩散运动。３、矿尘的湿润性和荷电性对防尘、降尘有何作用？答：对于亲水性矿尘，当尘粒被湿润后，尘粒间互相凝聚，尘粒逐渐增大、增重，其沉降速度加速，矿尘能从空气中分离出来，可达到除尘目的；矿尘由于碰撞、摩擦而带电，带相同电荷的矿尘互相排斥，不易沉降，带相反电荷的矿尘，则互相吸引，加速沉降。

36、影响尘肺病的发病因素有哪些？答：1）矿尘的成分2）矿尘粒度及分散度3）矿尘浓度4）个体方面的因素37、影响矿尘爆炸的因素有哪些？答：1）矿物的挥发分2）矿物的灰分和水分3)矿尘粒度38、何谓综合防尘？有哪些措施？答：矿山综合防尘是指采用各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。措施：1）通风除尘2）湿式作业3）净化风流4）个体防护39、何谓最低及最优排尘风速？能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速。能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。十、简答题4、什么叫全压?全压、静压和动压三者的关系式是怎样的？风流的点压力是指在井巷和通风管道风流中某个点的压力，就其形成的特征来说，可分为静压、动压和全压。风流中某一点的静压和动压之和称为全压。根据压力的两种计算基准，某点i的静压又分为绝对静压(Pi)和相对静压（hi），同理，全压也可分绝对全压和相对全压。5、什么叫等积孔?它有什么用处？一个矿井等积孔的大小说明了什么问题?为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。作用：用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。矿井等积孔仅仅是评定矿井通风难易程度的一个指标，它并不能全面地反映矿井通风难易程度。等积孔值越小说明矿井或井筒通风越困难。6、什么叫自然风压?自然风压有哪些主要特性?矿井自然风压能否代替矿井机械通风，说明理由。答：空气之所以能在矿井巷道中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差。若这种能量差是由通风机提供的，则称为机械通风；若是由矿井自然条件产生的，则称为自然通风。机械风压和自然风压都是矿井通风的动力，用以克服矿井的通风阻力，促使空气沿巷道流动。但自然风压一般较小且随季节变化，难以满足矿井通风的要求，因此我国《规程》第一百二十一条规定：矿井必须采用机械通风。故我国煤矿已普遍使用主要通风机进行机械通风，使矿井通风条件得到了根本保证和改善。7、什么叫风量自然分配？在并联网络中，流入各分支巷道的风量受哪些因素的制约？自然分配的风量不能满足生产要求时，怎么办?在风速不超限的条件下，这些复杂风网中各条分支通过的风量任其自然分配（即为自然分配的风量），是未知数，需通过计算确定。在矿井通风网络中，风流按照巷道风阻的匹配关系，分配到各作业地点的风量，往往不能满足要求，需要采取控制与调节风量的措施。8、简述矿井通风风量调节的方法。风量调节按照其范围的大小，可分为局部风量调节和矿井总风量调节。(1)局部风量调节：增阻调节法、降阻调节法、增压调节法(2)矿井总风量调节:改变主要通风机的特性曲线、改变主要通风机的工作风阻曲线9.预防瓦斯爆炸主要有哪三个方面的措施？如何预防瓦斯积聚？（1）防止瓦斯积聚的措施：所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2％，其体积超过0.5m3的现象。a搞好通风b及时安全地处理积聚瓦斯c分源治理瓦斯d严格井下瓦斯浓度的检查与检测。（2）防止瓦斯引燃措施：防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源，严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。（3）防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施：a编制预防和处理瓦斯爆炸事故计划。使矿工熟悉这个计划，掌握预防瓦斯的基本知识和有关的规章制度。b实行分区通风。各水平、各采区都必须布置单独的回风道，回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。这样一条通风系统的破坏将不致影响其它区域。c通风系统力求简单。入风流与回风流的布置应保证当发生瓦斯爆炸时不会发生短路。不用的巷道都要及时封闭。d装有主扇的出风井口，应安装防爆门，防止爆炸波冲毁扇风机，影响救灾与恢复通风。e各回采面、采区，各翼均有隔爆措施。f设立避灾峒室，配带自救器。11.简述煤与瓦斯突出发生的一般规律和预防的主要技术措施？（1）突出发生在一定深度上。随着深度增加，突出的危险性增加，这表现为突出次数增多、突出强度增大、突出煤层数增加，突出危险区域扩大。（2）突出次数和强度，随着煤层厚度特别是软分层的厚度的增加而增多。（3）突出的气体主要是甲烷，个别矿区突出气体是CO2突出危险煤层开采时的相对瓦斯涌出量都在10m3/t以上，突出发生在高瓦斯矿。同一煤层，瓦斯压力越高，突出危险性越大。不同煤层，瓦斯压力与突出危险性之间无直接关系。（4）突出煤层的特点是煤的力学强度低、变化大，透气系数小于10m2/MPa2.d，瓦斯放散速度高，湿度小，层理紊乱，遭地质构造力严重破坏的“构造煤”。（5）煤自重的影响。突出的次数有随着煤层倾角的增大而增加的趋势。（6）突出危险区呈带状分布。突出与地质构造有密切关系。（7）绝大多数突出发生在落煤时，尤其在爆破时。其中放炮诱导突出作用最强，此外，水力冲刷，风镐落煤,手镐落煤都引起过突出。（8）大多数突出都有预兆地压显现方面的预兆：煤炮声，支架声响，岩煤开裂，掉碴，底鼓，煤岩自行剥落，煤壁颤动，钻孔变形，垮孔顶钻，夹钻杆，钻机过负荷等瓦斯涌出方面的预兆：瓦斯涌出异常，瓦斯浓度忽大忽小，煤尘增大，气温、气味异常，打钻喷瓦斯、喷煤、哨声、风声、蜂鸣声等煤层结构与构造方面的预兆：层理紊乱，煤强度松软或不均匀，煤暗淡无光泽，煤厚增大，倾角变陡，挤压褶曲，波状隆起，煤体干燥，顶底板阶梯凸起，断层等。9）突出危险性随着硬而厚的围岩存在而增高。防突措施可以分为两大类：1)区域性防突措施：实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措施；2)局部性防突措施：实施以后可使局部区域(如掘进工作面)消除突出危险性的措施。防治突出技术归纳为“四位一体”的综合性防突措施：突出危险性预测；防治突出措施；防突措施的效果检验安全防护措施。12阐述煤尘爆炸的必要条件和爆炸特征？煤尘爆炸的必要条件：1煤尘自身具有爆炸性，2悬浮在空气中并具有一定的浓度，3有引燃煤尘爆炸的热源。煤尘爆炸特征：（1）易产生连续爆炸（2）产生粘块与皮渣（3）产生大量有毒有害气体（4）挥发分含量减少。十一、简答题

1、矿井通风的基本任务是什么？

2、地面空气进入矿井后，其成分和性质发生哪些变化？

3、为了防止有害气体的危害，我们应该采取哪些措施？

4、目前我国大部分矿井的主要通风机为什么都采用抽出式通风？

5、为什么《规程》规定，生产水平和采区必须实行分区通风？

6、为什么目前我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式。

7、简述用风表测风的具体操作方法。

8、给矿井或各用风点配风时，所配给的风量需要符合《规程》的哪些规定？

9、什么叫保护层和被保护层？预防瓦斯爆炸主要有那三个方面的措施，如何预防瓦斯积聚？答案：

1、矿井通风的任务是：满足人的生理需要；稀释并排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候；

2、混入各种有害气体；混入矿尘；氧气含量减少；空气温度、湿度和压力发生变化；

3、（1）加强通风稀释瓦斯；（2）坚持检查争取主动；（3）喷雾洒水减少生成；（4）禁入险区避免窒息；（5）及时抢救减少伤亡；（6）抽放瓦斯变害为宝；4、由于抽出式通风机的主要进风道不需要安装风门，利于运输和行人，通风管理工作方便容易；在瓦斯矿井采用抽出式通风，当主通风机因故停止运转，短时间内会抑制矿井瓦斯的涌出，有利于矿井安全生产。因此，目前我国大部分矿井都采用抽出式通风

5、由于并联通风经济、安全、可靠，所以《规程》规定，生产水平和采区必须实行分区通风。6、这是由于压入式通风具有安全性好；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类风筒；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用；所以目前我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式。

7、先将指针回零，使风表迎向风流，并与风流方向垂直，待翼轮转到正常后，同时打开计数器和秒表，在1分钟时间内走完全部路程或测完全部方格，同时关闭风表和秒表，读指针读数，计算风速。

8、氧气含量的规定；瓦斯、二氧化碳等有害气体安全浓度的规定；风流速度的规定；空气温度的规定；空气中悬浮粉尘安全浓度的规定；

9、保护层是指为消除或消弱相邻煤层的突出或冲击地压危险而先开采的煤层或矿层。被保护层是指滞后开采的具有突出或冲击地压危险的煤层。

10、预防瓦斯爆炸的措施有：防止瓦斯积聚的措施、防止瓦斯引燃的措施和限制瓦斯爆炸范围扩大的措施。预防瓦斯积聚的措施有：加强通风、加强检查及时处理局部积聚的瓦斯和抽放瓦斯。

11、简述采煤机附近瓦斯积聚的处理方法.

12、瓦斯突出的危害是什么？13、简述煤与瓦斯突出的预兆？

14、采煤工作面上隅角瓦斯积聚的原因是什么，如何处理？

15、煤尘爆炸必须具备哪些条件？16、影响尘肺病发病的因素主要有哪些？

17、“一炮三检”指的是什么？18、内因火灾多发生在哪些地方？

19、当你在井下发现火情时，怎么办？答案：11、加大工作面的进风量；提高工作面回风流中的瓦斯允许浓度；抽放瓦斯；安装局部通风机或水力引射器；12、能使采掘工作面或井巷中充满瓦斯，造成窒息和爆炸的条件；能破坏通风系统，造成风流紊乱或短时间的逆转；能堵塞巷道、破坏支架、埋没设备、摧毁设施和人员伤亡。

13、有声预兆：响煤炮和支架发生折裂声。无声预兆：煤层结构与构造变化、地压显现、瓦斯涌出异常和气温变化。

14、原因是：瓦斯密度小，易于上浮；上隅角是采空区漏风的主要出口，采空区的瓦斯容易被漏风带出；工作面上隅角的出口风流直角拐弯，已形成涡流区，瓦斯难以被风流带走。处理方法是：引导风流带走上隅角瓦斯；利用局部通风机或引射器排除上隅角瓦斯；改变采区通风系统排除上隅角瓦斯；改变采空区漏风方向带走瓦斯。

15、煤尘本身具有爆炸性；有充足的氧气；悬浮在空气中的煤尘达到一定的浓度；存在引爆热源。

16、矿尘中游离的二氧化硅含量、矿尘粒度、矿尘浓度、接触矿尘的作业时间、矿尘中的有害微量元素和自身因素。

17、一炮三检是指在实施爆破作业时，在向炮孔装药前、放炮前、放炮后的瓦斯检测。18、（1）