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习题
习题
一、解释题
1.新鲜空气:
2.污浊空气:
3.绝对湿度:
4.相对湿度:
二、填空题
1.地面空气的主要成分为 、 和 ,按体积计算它们在空气中所占的百分比分别为 、 和 。
2.《煤矿安全规程》(简称《规程》下同)第100条第二款对 、 、 、 和 等5种有害气体的最高允许浓度作了具体规定,其最高允许浓度分别是 %、 %、 %、 %和 %。
3.《规程》规定:
在采掘工作面的进风流中,氧气浓度不得低于 %,二氧化碳浓度不得超过 %。
4.检测矿井有害气体浓度的方式有2种,一种称之为 ;另一种称之为 。
检定管检测法属 。
5.用检定管检测有害气体浓度的原理是:
当含有被测气体的空气以一定的速度通过检定管时,被测气体即与 发生化学反应,根据指示胶变色的 或变色的即可确定被测气体的浓度。
前者称为 式,后者称为 式。
6.一氧化碳检定管是以 为载体,吸附化学试剂 和 作为指示胶,当含有一氧化碳的空气通过检定管时,与指示胶反应,有 生成,沿玻璃管壁形成一个 。
7.矿井气候条件的好坏取决于矿井空气的 、 和 的综合作用。
最适宜的井下空气温度是 ℃,一般认为较适宜的相对湿度为 %。
8.对浅井而言,矿井空气温度变化规律是:
进风路线有 现象,在整个风路上,采煤工作面一般是气温最 的区段,回风路线上的空气温度略有 ,基本上常年变化 。
矿井空气湿度变化规律是:
在进风路线上往往出现 的现象,矿井回风巷和出风井的相对湿度都在以上,而且一般常年变化 。
9.已知某矿井下A处的空气温度为20℃,则查表可得该处的饱和水蒸气量为 g/m3;另一处B的空气温度为25℃,则查表可得该处的饱和水蒸气量为 g/m3
10.用手摇湿度计测得井下A处空气的干温度为18℃、湿温度为16℃:
,则查表可得A处空气的相对湿度为 ;测得B处空气的干、湿温度均为16℃:
,则查表可得B处空气的相对湿度为 。
11.人体散热的方式有 、 和 3种。
当气温较低时,人体产生的热量大部分以 及 形式散失;当气温超过37℃时,人体的主要散热方式是 。
12.《规程》第:
101条对井巷中的最低、最高允许风速作了具体规定,其中:
(1)主要进、回风巷,最高 m/s。
(2)运输机巷,采区进、回风巷,最低 m/s,最高 m/s。
(3)采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷,最低 m/s,最高 m/s。
(4)掘进中的岩巷,最低 m/s,最高 m/s。
(5)其他通风人行巷道,最低 m/s。
13、标准大气状态是指大气压力Po= kPa,空气温度t= ℃,相对湿度P= %的状态。
14、目前,国内外常用的风表按作用原理不同,大致可分为 、 和 3种类型,我国煤矿目前仍广泛使用 风表。
根据测量风速的范围不同,风表又可分为 (m/s)风表、 (m/s)风表和 (m/s)风表3种。
15、测量井巷中平均风速的方法按风表在井巷中的移动方式分,有 和 ;按测量人员的工作姿势分有侧身法和 法。
侧身法是指的方法。
16、为了测风准确起见,在同一断面测风次数不应少于 次,每次测量结果的误差不应超过 %,符合要求者,取其平均值作为测量结果,否则须重测。
三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.氧气浓度降低到10%~12%时,人在短时间内将会死亡。
()
2.在井下也要注意氮气窒息事故。
()
3.人体需要不断地吸进氧气,呼出二氧化碳,所以说二氧化碳是无毒的。
()
4.硫化氢中毒的明显特点是:
嘴唇桃红色,两颊有红斑点。
()
5.二氧化硫对眼睛和呼吸器官有强烈的刺激作用,所以矿工们称它为“瞎眼气体”。
()
6.从对有害气体的密度、毒性和爆炸性的统计分析中可以看出:
一般来说,矿井空气中密度较小的气体多具有爆炸性,密度较大的多具有毒性。
()
7.测定不同的气体必须使用不同的检定管。
()
8.根据冬暖夏凉的现象可知,矿井里冬天的气温比夏天的气温高。
()
9.手摇湿度计中的干温度计与我们通常使用的温度计并没有区别。
()
10.压力和温度相同的干空气比湿空气轻。
()
11.在同一井巷风流断面上各点的风流速度是不相等的,靠井巷四周的风速等于零。
()
12.在同一井巷风流断面上各点的风流速度是不相等的,通常所说的风速是指平均风速而言。
()
13.高速风表可以用来测量低风速,低速风表不能用来测量高风速。
()
四、选择题(将正确答案的编号填入空格中)
1.若下列几种气体集中在巷道的话,应在巷道顶板附近检测的气体是 ;应在巷道底板附近检测的气体是 。
(1)CH4,C02
(2)CH4,H2 (3)C02,S02 (4)S02,H2
2.《规程》规定:
生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过 ℃;机电设备硐室的空气温度不得超过 ℃。
(1)20
(2)26 (3)30 (4)35
3.矿井空气的主要成分是:
(1)氧、氮和瓦斯
(2)氧、氮和甲烷(3)氧、氮和二氧化碳
4.已知某采煤工作面的空气温度在20~22℃之间,则适宜的风速为 。
(1)<1.0m/s
(2)>1.0m/s (3)<1.5m/s (4)1.0m/s 五、简答题 1.何谓矿井通风? 矿井通风的基本任务是什么? 2.地面空气进入矿井后在成分和性质上将发生哪些变化? 为什么会发生这些变化? 3.矿井空气中氧含量减少的原因是什么? 4.简述二氧化碳的性质、来源及危害。 5.简述一氧化碳的性质、来源及危害。 6.简述应用比长式一氧化碳检定管测定一氧化碳浓度的方法。 7.为了防止有害气体的危害,我们应该采取哪几个方面的措施? 8.简述应用手摇湿度计测定井下空气相对湿度的方法。 9.影响矿井空气温度的因素有哪些? 10.用风表测风时为什么要校正其读数? 用迎面法和侧身法测风时校正系数为什么不同? 11.测算井巷中的风速和通过的风量,其主要目的是什么? 12.简述用风表测风的具体操作方法。 13.用风表测风时应注意哪些事项? 14.测风站应符合哪些要求? 六、计算题 1.某矿井地表年平均温度为10℃,恒温带深度为30m,地温率为30m/℃,求深度为450m处的岩层温度。 2.某矿地表空气温度为20℃,空气的相对湿度为60%,进入矿井后,空气温度降至15℃,设空气实际含有的水蒸气量不变,求空气进入矿井后的相对湿度。 3.用具有回零装置的风表在断面积为8.2m2的主要进风巷道中,用侧身法测风1min后,风表刻度盘的读数为420,即表风速为420m/min,若该风表的校正曲线表达式为u真=1+u表,试求该巷道的平均风速和通过的风量,判断巷道中的风速是否符合《规程》要求。 一、解释题 1.密度 2.比容 3.重度 4.粘性 5.大气压力 6.标准大气压 7.绝对压力 8.相对压力 9.正压和负压 10.正压通风和负压通风 11.压差 二、填空题 1、标准矿井空气条件是指矿井空气压力P0= kPa,空气温度t= ℃,相对湿度P= %的状态。 2、标准大气状态下,干空气密度ρ0为 kg/m3,重度γ干为 N/m3;标准矿井空气条件下,湿空气的密度为 kg/m3,重度γ湿为 N/m3。 3、1mmHg= mmH20= bar= Pa。 4、1mmH20= kgf/m2= kgf/cm2= Pa。 5、井巷风流中任一断面的 、 和 三者之和称为该断面的总压力。 6、在井巷风流中,两断面之间的 是促使空气流动的根本原因。 7、皮托管的作用是接受 ,并通过与管脚相连的胶皮管将 传递给 。 使用时,必须将其中心孔正对 方向。 8、皮托管的“+”管脚传递 (力),“一”管脚传递 (力)。 9、用皮托管和U型垂直压差计测量风筒中压力的结果如图2—1所示(图中读数单位为Pa),相对静压为 Pa、相对全压为 Pa、动压为 Pa,(局部通风机)通风方式是 ;标出风筒中的风流方向和皮托管的“+”、“一”管脚,填上空白压差计的读数。 图2-1相对压力的测量 10、在水平巷道中测定1、2两点之间的静压差,在压差计上出现以下两种情况(如图2—2a、b)时,判断并标出巷道中的风流方向。 图2-2静压差的测量 11、不论在任何条件下,风流总是从大的断面流向小的断面;如果说风流是从绝对全压大的断面流向绝对全压小的断面,其条件是;如果说风流是从绝对静压大的断面流向绝对静压小的断面,其条件是。 三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.气体的粘度随温度的升高而减少,这是因为气体温度升高,分子间距增大的缘故。 () 2.在矿井通风学中,空气压力均指压强而言。 () 3.绝对压力是以真空为基准测算的压力,所以总是正值。 () 4.绝对压力一定时,相对压力的大小随当地大气压力的变化而改变。 () 5.采用抽出式通风的矿井,井下空气压力低于当地同标高的大气压力。 () 6.能量和压力是两个不同的物理量,风流中任一断面上的能量不能用该断面上的风流压力来等效表示。 () 7.运动的空气不存在静压。 () 8.与风流方向平行的平面也有动压的作用。 () 9.位压是相对某一确定基准面而言的,离开了基准面,位压也就失去了意义。 () 10.h动、P动分别表示相对动压和绝对动压。 () 11.地表大气压力就是绝对静压。 () 12.静压和动压是可以相互转化的。 () 13.不论空气流动与否,上断面对下断面的位压总是存在的。 () 14.U型压差计中刻度尺上的零刻度设在刻度尺的下端,这样便于读数。 () 15.测量相对压力时,皮托管中心孔必须正对(迎向)风流前进方向。 () 16.用压差计和皮托管测得风筒中某点的相对静压为250Pa,相对全压为200Pa,由此可知,局部通风机通风方式为压入式。 () 17.今测得巷道中某两点间的静压力差为133.3Pa,若已知其中一点的静压为740mmHg,则另一点的静压一定是741mmHg。 () 18.绝对全压可以用空盒气压计直接测定。 () 19.井巷风流中,两断面之间的通风阻力等于两断面的绝对全压之差。 () 20.井巷风流是从静压大的断面向静压小的断面流动。 () 21.通风压力大于通风阻力,只有这样通风压力才能克服通风阻力,(井下)空气才能流动。 () 四、选择题(将正确答案的编号填入空格中) 1.井巷风流中任一断面的3种压力是指。 (1)静压、动压和全压 (2)静压、动压和位压(3)静压、全压和总压力 2.测量相对压力的仪器是。 (1)空盒气压计 (2)压差计和皮托管(3)压差计和空盒气压计 3.通风压力与通风阻力的关系是。 (1)通风压力大于通风阻力 (2)作用力与反作用力的关系(3)平衡力关系 五、简答题 1.什么叫静压? 静压有何特点? 2.什么叫动压? 动压的特点是什么? 3.什么叫全压? 全压、静压和动压三者的关系式是怎样的? 4.简述使用空盒气压计测量绝对静压的方法及注意事项。 5.简述使用压差计和皮托管测量相对静压、相对全压和动压的方法。 6.如何测量两点间的静压差和全压差? 六、计算题 1、用压差计和皮托管测得风筒A点的相对全压为300Pa,相对静压为240pa,已知空气的密度为1.2kg/m3,试求A点的风流速度,并判断通风方式. 2、某倾斜巷道如图2-3所示,已知断面1-1和断面2-2的有关参数: p1为755mmHg,p2为750mmHg;v1为6m/s,v2为4m/s;ρ1为1.25kg/m3,ρ2为1.20kg/m3,试计算两断面之间的通风阻力(用单位Pa表示),并判断风流的风流方向。 图2-3倾斜巷道 一、解释题 1.层流与紊流 2.摩擦阻力 3.局部阻力 二、填空题 1、井下风流多数是 流,只有一部分风流可能处于向 过渡的状态。 2、矿井通风阻力包括 阻力和 阻力。 3、从矿井通风阻力定律表达式h=RQ2可知,当井巷或矿井的风量(Q)相同时,则风阻大的井巷或矿井,其通风阻力必 ,表示通风 ,通风能力 。 当井巷或矿井的通风阻力(h)相同时,风阻小的井巷或矿井,其风量必 ,表示通风 ,通风能力 。 4、风阻特性曲线是指 为某一定值时, 与的函数关系曲线,风阻特性曲线是 ,其图形是 。 井巷的风阻值越大,曲线越 ,矿井通风越 ;风阻值越小,曲线越 ,矿井通风越 。 5、矿井通风阻力测量前的准备工作主要包括 、 、 、 、 、 。 6、测量矿井通风阻力时,测量人员可分为 、 测压和3个小组。 测压组的任务是安装 和仪器附近的 ,并把来自两个测点的 与仪器连结起来,读数并做 。 测定顺序可以从进风到 ,亦可从 到 逐段进行;人员较多时可分在一条线上同时进行。 三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.井巷的净断面积增大到原来的2倍,则摩擦风阻将减少到原来的1/8。 () 2.由通风阻力定律(h=RQ2。 )可知,风阻R一定时,若风量Q增大1倍,则风压h将增大3倍。 () 3.在通风设计中,一般只对摩擦阻力进行具体计算,对局部阻力不详细计算,而只按经验估计个百分数。 () 4.掘进施工质量的好坏对矿井通风费用没有影响。 () 5.实际上矿井并不存在具有实型的等积孔。 () 6.矿井通风系统是否合理,对基本建设和生产成本有很大影响。 ,() 四、选择题(将正确答案的编号填入空格中) 1.一般认为,等积孔A和风阻R为 时,矿井通风容易。 (1)A<1m2,R>1.42kg/m7 (2)A=1~2rn2,R=1.42~0.35kg/m7 (3)A>2m2,R<0.35kg/m7 五、简答题 1.简述降低矿井通风阻力的目的意义。 2.根据摩擦阻力计算式,简述降低摩擦阻力的方法。 3.根据局部阻力产生原因,简述降低局部阻力的方法。 4.什么叫等积孔? 它有什么用处? 一个矿井等积孔的大小说明了什么问题 5.简述测定矿井通风阻力的主要目的和阻力测量的基本内容。 6.矿井通风阻力测量总结报告的内容一般包括哪几个部分? 六、计算题 1、已知某主要运输巷道长1000m,用无底梁木支架支护,摩擦阻力系数α为0.0147Ns2/m4,巷道静断面S为5m2,周界长U为9.3m,巷道中通过的风量Q=30m3/s,试求该段巷道的摩擦风阻和摩擦阻力。 2.风流由断面积为S1为2m2的巷道突然流入断面积S2为10m2的巷道中,若巷道中通过的风量Q为20m3/s,空气密度ρ为1.21kg/m3。 查表得局部阻力系数为0.64,试求风流断面突然扩大时的风压损失。 3.某梯形木支架巷道,上宽1.8m、下宽2.8m、高2m,在长度为400m,风量为480rn3/min时,阻力损失为38Pa,试求该段巷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960m3/min时,阻力损失应是多少? 4.已知某矿井的风量为6000m3/min,总风压为2200Pa,试求该矿的总风阻和总等积孔。 一、名词解释 1.矿井通风系统 2.自然通风与机械通风 二、填空题 1、矿井通风方法按风流获得的动力来源不同,可分为 通风和 通风2种。 由于《规程》要求“矿井必须采用机械通风”,因此,矿井通风方法也可仅指 的工作方法。 2.矿用通风机按结构和工作原理不同可分为 和 2种;按服务范围不同可分为 、 和 。 3、主要通风机的工作方法有 、 和 3种,目前我国大部分矿井采用。 4、矿井通风方式是指 的布置方式。 矿井通风方式可分为: ( 和 )、 (包括 和 )和 3种类型。 三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.采用机械通风的矿井,自然风压始终存在,并在各个时期内影响着矿井通风工作。 () 四、简答题 1.什么叫自然风压? 自然风压有哪些主要特性? 2.目前我国大部分矿井的主要通风机都采用抽出式通风,为什么? 一、名词解释 1.矿井通风网络 2.串联通风 3.并联通风 4.角联通风 5.通风网络图 二、填空题 1、通风网络中,井巷风流的基本连接形式有 、 和 3种,通风设计中应尽量采用的连接形式是。 2、风量平衡四年定律的一般数学表达式 的含义是 。 3、风压平衡定律的一般数学表达式 的含义是 。 4、串联通风的特性是(用数学表达式表示): ① ;② ;③ ;④ 。 5.并联通风的特性是(用数学表达式表示): ① ;② ;③ ;④ 。 6、有5段风阻均为25kg/m7的巷道,把它们串联在一起时的风阻为 kg/m7;把它们并联在一起时的风阻为 kg/m7,前者是后者的 倍。 7、将两条通风条件完全相同(R1=R2,Q1=Q2)的巷道分别构成串联风路和并联网络,通过简要的计算可知: 并联网络的总风阻仅为串联风路总风阻的 ;并联网络的总风压为串联风路总风压的 ,也就是说并联通风比串联通风的通风动力要节省 ,而总风量却大了
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