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瓦斯答案
答案:
一、判断(每题2分,共20分)
1.瓦斯是矿井中以甲烷为主的有害气体的总称。
(√)
2.矿井必须建立测风制度,每30天进行一次全面测风。
(×)
3.主通风机房内安装水柱计,这是为了显示风硐断面相对压力的垂直U型压差计。
(√)
4.通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两大类,其中摩擦阻力是井巷通风阻力的主要组成部分,局部阻力无关紧要。
(×)
5.形成矿井自然风压的主要原因是矿井进、出风井两侧的空气柱重量差。
(√)
6.主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口必须封闭严密,其外部漏风率在无提升设备时不得超过15%,有提升设备时不得超过30%。
(×)
7.主要通风机因检修、停电或其它原因停止运转时,必须制订停风措施,并撤出部分的人员。
(×)
8.矿井总风量调节主要是调整主要通风机的工作点。
其方法是改变主要通风机的特性曲线,或是改变主要通风机的工作风阻。
(√)
9.矿井必须有完整独立的通风系统,但不必按实际风量核定矿井产量。
(×)
10.采、掘工作面应实行独立通风;开采有瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的煤层时,严禁任何2个工作面之间串联通风。
(√)
二、选择(每题2分,共20分)
1.生产矿井采掘工作面空气温度不得超过,机电设备硐室的空气温度不得超过。
()
A26℃、30℃B29℃、35℃C26℃、35℃
2.生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在(B)内改变巷道中的风流方向;当风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。
A5minBl0minC20min
3.每季度应至少检查1次反风设施,每(C)应进行1次反风演习;当矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。
A一个月B半年C一年
4.新安装的主要通风机投入使用前,必须进行1次通风机性能测定和试运转工作,以后每(C)至少进行1次性能测定。
主要通风机至少每月检查1次。
A半年B一年C五年
5.按主要通风机的安装位置不同,分为(A)、压入式及混合式三种。
A抽出式B吸出式C挤入式
6.采用串联通风时,必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪,且瓦斯和二氧化碳的浓度不得超过(B)。
A1.5%B0.5%C0.05%
7.(C)的采煤工作面不得采用下行通风。
A高瓦斯矿井B低瓦斯矿井C煤与瓦斯突出矿井
8.“三专两闭锁”装置中,“三专”指专用变压器、(A)、专用线路。
A专用开关B专用电源C专用报警器
9.压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距回风口距离不得小于(A)。
A10mB15mC20m
10.严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向掘进工作面供风。
不得使用1台局部通风机同时向作业的掘进工作面供风。
(B)
A2个、2个B1个、2个C1个、1个
三、名词解释(每题4分,共20分)
1.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)。
2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。
3.矿井等积孔
为了更形象、更具体、更直观地衡量矿井通风难易程度,矿井通风学上用一个假想的、并与矿井风阻值相当的孔的面积作为评价矿井通风难易程度,这个假想孔的面积就叫做矿井等积孔。
4.通风机工况点
矿井总风阻曲线绘制于通风机个体特性曲线图中时,风阻曲线与风压曲线交于一点,此点就是通风机的工况点。
5.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。
四、简答题(每题8分,共40分)
1.矿井通风的主要任务是什么?
答:
源源不断地将地面空气输送到井下各个作业地点,以供给人员呼吸,并稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘,创造良好的矿内工作环境,保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。
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保证井巷通风断面;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。
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。
矿井通风复习题及解答
一.名词解释
1.绝对湿度:
单位体积空气中所含有的水蒸汽的质量(kg/m3)(g/m3)
2.相对湿度:
空气的绝对湿度fa与饱和湿度fs的百分比(fa/fs*100%)
3.空气的比容:
单位质量空气所占有的容积(ν=V/M)
4.空气的密度:
单位容积空气的质量(ρ=M/V)
5.粘性:
当流体层间发生相对运动时产生的内摩擦力的特性称为粘性
6.绝对全压:
以真空为基准测的压力称为绝对静压加上速压.称为绝对全压
7.绝对静压:
以真空为基准测的压力称为绝对静压.
8.相对全压:
以大气压为基准测的压力称为相对静压加上速压称为相对全压
9.位压:
单位质量空气相对于某个基准面而具有的势能称为位压.
10.速压(动压):
单位质量空气以某一速度运动所具有的动能称为速压(动压)
11.工况点:
扇风机的风压特性曲线与矿井井巷风阻特性曲线的交点称为工况点.
12.等积孔:
以一个假想孔口的面积大小来度量矿井通风的难易程度称该孔口为等积孔.
13.饱和湿度.空气中的水蒸汽量达到极限值时的湿度称为饱和湿度.
14.矿井漏风率:
矿井内外漏风量与扇风机风量之百分比.
15.风量平衡定律:
在矿井风网中流入节点的风量等于流出节点的风量.
16.风压平衡定律:
在矿井风网中任一回路或网孔中顺时针的风压等于逆时针的风压.
17.通风阻力定律:
风流在巷道中流动其风量风阻及风压遵循H=R*Q2的规律
18.负压通风:
风流在抽风侧管道内任一点的相对静压为负值的通风称为负压通风
19.正压通风:
风流在压风侧管道内任一点的相对静压为正值的通风称为正压通风
20.紊流:
风道内流体质点不仅有轴向而且有径向的无规律杂乱运动的流动称为紊流.
21.层流:
风道内流体质点只有轴向直线运动没有径向运动的流动称为层流.
22.摩擦阻力H:
是指单位立方米的空气在流动过程中损失的能量(H=R*Q2)(类似于电压降)
23.摩擦风阻R:
风流在巷道内流动过程中巷壁对风流的摩擦阻抗,它取于风道的几何参数和壁面光滑程度.(类似于电阻)
24.扩散器:
扇风机出风口外连接一段断面逐渐扩大的风道称为扩散器.
25.局部阻力:
风流在流动过程中遇到局部障碍而产生的阻力称为局部阻力.
26.自然风压:
这种由自然因素作用下而形成的风压称为自然风压.
27.下行风:
由上顺槽进风,下顺槽回风的工作面通风即工作面风流沿倾向向下流动的工作面通风称下行风
28.矿井有效风量率:
是矿井有效风量与风机风量之百分比
29.通风机效率:
是通风机的输出功率与输入功率之比.
30.相对瓦斯涌出量:
每采一吨煤平均涌出的瓦斯量
二.问答题
1.何谓饱和空气?
这种含有最大限度水蒸汽量的湿空气叫饱和空气(
)
2.试述
和
的物理意义?
为干空气
为饱和空气
3.何谓露点温度?
时的温度称为露点温度。
4.规程对采掘工作面的通风质量有什么规定?
(1)采掘工作面回风道CH4浓度<1%CO2<1.5%
(2)进风流氧气浓度>20%CH4<0.5%
(3)进风流温度t<26℃
(4)进风流矿尘浓度不超过0.5mg/m3
(5)工作面进回风巷风速
5.何谓当量直径
非圆型管当量直径
6.写出半圆拱、梯形、三心拱、断面积与周界的关系。
半圆拱
梯 形
三收拱
皮托管的用途:
用皮托管可以测出风流的静压、速压和重压
(压入)h全=h行+h速
(抽入)h全=h静-h速
7.写出测风时巷道断面的校正公式,何为速度分布系数
V——实际风速,Vt——真实风速
平均风速与最大风速之比称为速度分布系数
8.何谓正压通风?
何谓负压通风?
压入式通风叫做正压通风,即风流在压风侧任一测点的相对静压为正值。
抽出式通风叫做负压通风,即风流在抽风侧任一测点的相对静压为负值。
9.写出空气在巷道中流动的连续性方程
10.何谓贝努利方程?
试述方程的物理意义?
静压差位压差故动压差
(1)该方程表示了实际流体在流动过程中,能量损失和能量变化的基本规律,它对于有粘性,不可压缩的和连续流动的一切实际流体,都具有普遍适用的意义。
(2)通风压和通风阻力同时产生,相互依存,大小相等,方向相反为克服通风阻力,必须满足相应的通风压力,而且风流总是从总流向总能量小的断面。
11.层流和紊流两种流态的判别依据是什么?
矿井通风巷道为什么多属紊流?
判别依据为雷诺数
实际井巷中最低风速都在0.15以上,均属紊流。
12.写出摩擦风阻公式,并试述降低摩擦阻力的措施。
(1)降低
,尽量使巷道壁面光滑,采用光爆锚喷。
(2)扩大巷道断
,条件许可,采用双巷进回风。
(3)减小巷道周界长
(断面相同条件下,圆型周长最小、拱型周长次之、梯型周长最大)
(4)减少巷道长L
(5)避免巷道内风量过大,尽量使矿井的总进风早分开,总回风晚汇合。
13.写出通风阻力定律?
紊流
介于层流与紊流
层流
14.绝对压力和相对压力区别何在?
为什么正压通风段中断面上某点的相对全压大于相对静压。
而在负压、通风段中相对全压都小于相对静压?
——绝对压力的值以真空为基准计算的称为绝对压力
——相对压力以测点同标高的大气压力为基准计算的,称为相对压力。
——正压通风
——负压通风
15.抽出式通风矿井主扇为什么要安设外接扩散器?
其作用是为了减少扇风机出风口的速压、损失、提高扇风机静压,用以克服矿井阻力。
因为
16.在尼古拦挂实验中,入随
变化,可分为几个区,各区有何特征?
(1)层流区
说明入仅随Re变化,而与相对粗糙度
无关且
(2)中间过渡区
入既和Re有关,又和管壁相对粗糙有关
(3)完全紊流区
入和Re无关,只和管壁的相对粗糙度有关,即
17.摩擦阻力系数
与哪些因素有关?
(1)巷道的支护方式
(2)空气的密度
18.矿井等积的含义是什么?
通过一个假想的孔上面积大小来形象地反映矿井通风的难易程度。
19.写出风流在网络中流动遵循的三条定律?
风量平衡定律
流入节点的风量等于流出节点风量。
风压平衡定律
顺时针风压,等于逆时针风压。
通风阻力定律
20.单角联风路中不稳定风路
系数的意义?
无风流
有风流
有风流
21.平坦的风阻特性曲线和陡峭风阻特性曲线各反映什么问题。
平坦的风阻特性曲线反映井巷风阻小
陡峭风阻特性曲线反映井巷风阻大
22.简述并比较各种风量调节方法
(1)增阻法:
这种调节法具有简便,易行的优点。
这种调节法使矿井总风阻增加,势必造成矿井总风量下降,要保证总风量不减,就得增加通风电力费。
(2)降阻法:
这种方法,使矿井总风阻减少,总风量增加,但这种方法,工程量大,投资较多,施工时间长。
(3)增压法:
这种方法、施工方便理工作较复杂、安全性较差、经济费用高。
23.何谓自然风压,自然风压是怎、管样产生的,影响自然风压的因素有哪些?
(1)自然通风:
在各种自然因素的作用下,使风流获得能量并沿井巷流动,这种现象,称为自然通风,其动力称为自然风压。
(2)自然风压是非曲直由进回风两侧空气柱的重量之差而产生。
(3)影响因素:
a.进回风两侧空气柱的高度。
b.进回风两侧空气柱的平均重率。
c.空气成份和湿度影响空气的密度。
=
d.空气密度随井深增加而增加。
24.什么叫扇风机的工况点?
工况点就是风阻特性曲线和扇风机性能特性曲线的交点。
25.空气的物理参量有哪些?
密度,比容,重率,压强,温度,湿度,粘性,比热,焓
26.焓湿图上可以查到哪些物理参量?
干温度,湿温度,露点温度,相对湿度,含湿量,水蒸汽分压力,饱和水蒸汽分压力,饱和含湿量,焓
27.多台扇风机不稳定运转的预防措施?
1.当一台扇风机的工况被调整,其它扇风机也应做相应调整
2要尽可能降低公共风路的风阻(早分开,晚汇合,长度尽可能短,断面尽可能大,进风道尽可能多)
3.对角式系统两翼尽可能选用相同能力的风机
4.尽可能均衡两翼的风量和风压,生产布局要合理.
5.尽可能少用或不用扇风机的最大或最小叶片角度,防止自然风压的作用使扇风机工况点超出合理工作范围.引起扇风机运转不安全.
28.微气候对人体热调节的四个影响因素?
1温度.
2湿度
3.风速
4,辐射
29.衡量环境气候的指标有哪些
1.干球温度
2.等效温度
3.卡它度
30.地温在垂直方向上分布的三带?
1变温带
2.恒温带
3.增温带
31.矿井降温措施有哪些?
32.矿井空调系统分哪三类基本类型?
1.地面集中式
2.井下集中式和分散式
3.井下移动式.
33.矿井空调系统一般有哪三个循环回路?
1.制冷剂循环回路
2.载冷剂循环回路
3.冷却水循环回路
34.理想制冷循环有那几个过程组成?
两个定温过程和两个绝热过程
35.矿井通风系统有哪几类?
1中央并列式和中央分列式
2.两翼对角式和分区对角式
3.中央并列与中央分列混合式
4.区域式
36.井下主要用风点有哪些
1采煤工作面
2掘进工作面
3机电硐室
4.绞车房
5.变电所
6.火药库
三.计算题
1.某梯形木支架巷道,长度L=200,断面积S=4m2,周界U=8.3m,巷道摩擦阻力系数α=0.018Ns2/m4,若通过巷道的风量Q=960m3/min,试求其摩擦风阻和摩擦阻力?
为
2.试求相当于等积孔为2.3m2的风阻R,再求相当于风阻为0.25Ns2/m8的等积孔A?
3.某矿采用双翼抽出式通风方式,扇风机Ⅰ的风量为Q1=38m3/s,风压H1=1700Pa,扇风机Ⅱ的风量为Q2=42m3/s,风压
H2=2400Pa,求矿井等积孔.
4.用皮托管和压差计测得巷道某点风流动压为hv=2.4mmH20,空气的密度ρ=1.2kg/m3.求巷道中该点的风速?
5.某梯形巷道断面S=6m2,平均风速V=1.2m/s,问巷道的风流运动状态是层流还是紊流?
6.某巷道断面S=5.2m2,用风表测得平均风速V=2.3m/s,求巷道的风量为多少?
(人体占有面积0.4m2)
7.某断面相同的水平巷道通过的风量Q=10m3/s,空气的平均密度ρ=1.2kg/m3,用气压计测得巷道中1.2两点的气压分别为101989.8Pa和101323.2Pa,问巷道1~2两点间的通风阻力多大?
8.设井下大气压为102658Pa,当温度为多少时空气的r=11.77N/m3(R=287J/kg.K)?
9.某矿井风量Q=3600m3/min,通风阻力h=3600Pa,求矿井总风阻R,等积孔A和风流功率N?
10.某矿总风压H=2000Pa,总风量Q=100m3/s,风机效率为0.6,电费为0.8元/度,求每天及每年(365天)的通风电费?
11.有一并联通风系统,已知Q总=40m3/s,R1=0.16Ns2/m8,R2=0.64Ns2/m8,问风道1和风道2的风量如何分配?
若巷道1,2所需风量分别为本10m3/s和30m3/s时,何处需安设调节风窗?
风窗消耗的阻力值H窗为若干?
风窗的开口面积S窗为多大?
12.抽出式扇风机的风硐与地表间的静压差为避免2200Pa,风硐中的风速V2=8m/s,扩散器出口的风速V3=4m/s,空气的密度ρ2,ρ3均为1.2kg/m3,求扇风机的全压为多少?
13.在一直立等断面管道中,测得A,B两点的相对静压分别为80Pa和50Pa,管道内外的空气密度相同,A点的大气压力为100000Pa,A,B两点的高差为30m,试确定管道内的风流方向,并求算A,B间的通风阻力.
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