精品矿井通风习题课习题解(共100页)【在线阅读】

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1、02.04.2021,1,矿井通风习题解,02.04.2021,2,教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采矿工程专业规划教材,矿井通风与空气调节 主 编:吴 超 副主编:王文才,王海宁,王从陆 本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图书中最好的 封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感 页面设计新颖,图表排版饱满,02.04.2021,3,矿井通风习题解,针对矿井通风与空气调节(主编:吴超,中南大学出版社)教材中的习题进行讲解。
,02.04.2021,4,矿 井 通 风习题解,示例:布置作业,02.04.2021,5,第一章 矿井空气,(1)矿内空气的主要成分是什么?答:O2、N2和CO(2)新鲜空气进入矿井后,受到矿内作业影响,气体成分有哪些变化?答:地面新鲜空气进入矿井后,由于物质氧化、分解和其他气体与矿尘的混入,成分发生变化,O2减少,CO2增加,混入的有毒有害气体通常有CH4、CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等,井下有内燃设备的还有内燃机的废气,开采含U(铀)、Th(钍)等伴生元素的金属矿床时,还将混入放射性气体Rn(氡)及其子体(RaARaD),开采汞、风系统如图所示。
已知Q0=40m3/s、R1=1.21 N.s2/m8、R2=0.81N.s2/m问:1)巷道1、2中的风量如何分配?2)若巷道1,2所需风量分别为10m3/s和30m3/s时,如何调节?,02.04.2021,53,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,解:h2=R2Q22=2.8142=548.80(Pa)h3=R3Q32=1.8122=259.20(Pa)因此辅扇应安设在2巷道上,其风压 及风量分别为:Hb=h2-h3=548.8-259.20=289.6(Pa)Qb=Q2=14(m3/s)主扇的风压及风量分别为:=(0.23+0.41)(14+12)2+259.2=691.84(Pa)(m3/s),(14)图中,设R1=0.23 N.s2/m8、R2=2.80 N.s2/m8、R3=1.80.s2/m8、R4=0.41N.s2/m各巷道要求的风量是Q2=14m3/s,Q3=12m3/s,拟以辅扇调节。
求辅扇和主扇的风压及风量。
,02.04.2021,54,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,解:=(0.。

2、有可能混入Hg和As的蒸气。
,02.04.2021,6,第一章 矿井空气,(5)供人员呼吸及其他需要所消耗的氧气量可折算成每人30 L/min,求每人所需新鲜空气量为多少?解:矿井新鲜空气含O2量不低于20%,则所需新鲜空气量为:(L/min),02.04.2021,7,第一章 矿井空气,(6)由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的CO2量为5.52 m3/min。
求稀释CO2到允许浓度所需的风量。
解:我国“地下矿通风规范”规定,有人工作或可能到达的井巷,CO2浓度不得大于0.5%。
设所需风量为x m3/min,因新鲜空气含CO2量为0.04%,则 x=1200(m3/min),02.04.2021,8,第一章 矿井空气,(9)说明井下氡的来源。
答:矿岩壁析出的氡;爆下矿石析出的氡;地下水析出的氡;地面空气中的氡随入风风流进入井下,这决定于所处地区的自然本底浓度。
一般来说,它在数量上是极微小的,可忽略不计。
以上是矿井空气中氡的来源,在一些老矿山,由于开采面积较大,崩落区多,采空区中积累的氡有时2)若不扩大巷造断面,而用改变巷道支护形式的措施,应把摩擦阻力系数降低到多少?答:1)若不改变巷道的支护形式,扩大断面前的摩擦阻力系数2与扩大断面后摩 擦阻力系数相等,按右式计 算分支2扩大断面后断面积S式中,S2分支2扩大断面前的断面积,m2;R2分支2扩大断面前的风阻,Ns2/m8;R2 分支2采取降阻措施后的风阻,Ns2/m2)若不扩大巷造断面,而用改变巷道支 护形式措施,应把摩擦阻力系数降低到,02.04.2021,51,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,(12)某巷道全长为L,当将其中l段巷道长度上的摩擦阻力系数降到原来的1/4,全巷道的通风阻力降到原来的1/2,求等于多少?解:因为,由此求得:,02.04.2021,52,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,解:1)(m3/s)Q2=Q-Q1=40-18=22(m3/s)2)可采用风窗调节。
h1=R1Q12=1.21102=121(Pa)h2=R2Q22=0.81302=729(Pa)因此风窗应设置在1巷道上,其风窗的阻力为:hw=h2-h1=729-121=608(Pa),(13)有一并。

3、如何表示?卫生标准是什么?答:矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度,目前各国多以质量法表示,即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定,含游离SiO2 10%以上的粉尘,每m3空气不得超过2mg。
一般粉尘不得超过10mg/m,02.04.2021,10,第一章 矿井空气,(14)为什么要创造良好的矿井气候条件?常用矿井气候条件舒适度的指标是什么?,答:温度低时,对流与辐射散热太强,人易感冒。
温度适中,人就感到舒适。
如超过25时,对流与辐射大为减弱,汗蒸发散热加强。
气温达37时,对流与辐射散热停止,唯一散热方式是汗液蒸发。
温度超过37时,人将从空气中吸热,而感到烦闷,有时会引起中暑。
因此矿井内气温不宜过高或过低。
矿井通风作业面的温度不超过28为宜。
散热条件的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。
气候条件是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。
,答:常用矿井气候条件舒适度的指标有:干球温要减少风量的巷道中,逆风流方向工作,可起增阻调节作用。
空气幕在运输巷道中可代替风门起隔断风流的作用。
空气幕还可以用来防止漏风、控制风向、防止平硐口结冻和保护工作地点防止有毒气体侵入。
空气幕在运输频繁的巷道中工作不妨碍运输,工作可靠。
,02.04.2021,49,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,(9)如何调节矿井总风量?答:采取的措施是:改变主扇风机的工作特性,或改变矿井通风系统的总风阻。
改变主扇风机的工作特性 通过改变主扇风机的叶轮转速、轴流式扇风机叶片安装角度和离心式风机前导器叶片角度等,可以改变扇风机的风压特性,从而达到调节扇风机所在系统总风量的目的。
改变矿井总风阻,风硐闸门调节法。
如果在扇风机风硐内安设调节闸门,通过改变闸门的开口大小可以改变扇风机的总工作风阻,从而可调节扇风机的工作风量。
降低矿井总风阻。
当矿井总风量不足时,如果能降低矿井总风阻,则不仅可增大矿井总风量,而且可以降低矿井总阻力。
,02.04.2021,50,第七章。

4、高,人感到冷。
这时候因为卡他度高,说明环境散热好。
(17)用湿卡他计测定某矿井气候条件,当湿卡他计由38冷却到35时,所需的时间t=23(s),湿卡他计的常数F=50问此种大气条件可适合何种程度的劳动?解:,适合于轻微劳动。
,02.04.2021,12,第二章 矿井风流的基本特性及其测定,(2)何谓大气压力?何谓静压、动压和全压?它各有什么特性?,答:大气压力是地面静止空气的静压力,它等于单位面积上空气柱的重力。
空气的静压是气体分子间的压力或气体分子对容器壁所施加的压力。
空气的静压在各个方向上均相等。
根据量度空气静压大小所选择的基准不同,有绝对压力和相对压力之分。
绝对静压是以真空状态绝对零压为比较基准的静压,即以零压力为起点表示的静压。
绝对静压恒为正值,记为 P,答:相对静压是以当地大气压力(绝对静压)P0为比较基准的静压,即绝对静压与大气压力P0之差。
如果容器或井巷中某点的绝对静压大于大气压力P0,则称正压,反之叫做负压。
相对静压(用Hs表示)随,02.04.2021,45,第六章 矿井主扇与机械通风,解:R=h/Q2=770/802=0.1203Ns2/m8 h=0.1203Q2 采取转数不变,而叶片角调到40时,Q=100 m3/s H=1200Pa。
轴功率N=147KW。
,02.04.2021,46,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,(1)为什么要对矿井通风网路进行风量调节?有哪几种风量调节法?答:在矿井生产中,随着巷道的延伸和工作面的推进,矿井的风阻、网络结构及所需要的风量等均在不断地发生变化,因此要求及时地进行风量调节。
从调节设施来看,有扇风机、引射器、风窗、风幕、增加并联井巷和扩大通风断面等。
按其调节的范围,可分为局部风量调节与矿井总风量调节。
从通风能量的角度看,可分为增能调节、耗能调节和节能调节。
,02.04.2021,47,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,(2)风窗调节在什么情况下使用?答:增阻分支风量有富余。
,02.04.2021,48,第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算,(4。

5、则某点风流的动压为Hvv2/2(Pa)。
,02.04.2021,13,第二章 矿井风流的基本特性及其测定,(2)何谓大气压力?何谓静压、动压和全压?它各有什么特性?,答:风流的全压即该点静压和动压之和。
当静压用绝对压力Ps表示时,叠加后风流的压力为绝对全压Pt。
绝对全压等于绝对静压与动压Hv之和,即;如果静压用相对压力Hs表示时,叠加后风流的压力就是相对全压Ht。
相对全压等于相对静压与动压Hv的代数和,即Ht=Hs+Hv。
抽出式通风风流中的Ht和Hs均为负值,压入式通风风流中的Ht为正值,Hs有时为正有时为负。
,02.04.2021,14,第二章 矿井风流的基本特性及其测定,(3)空气压力单位mmH2O,Pa,mmHg如何换算?答:1 mmH2O=9.8 Pa,1个标准大气压=760mmHg=10336mmH2O=101.3kPa。
,02.04.2021,15,第二章 矿井风流的基本特性及其测定,(4)已知大气压力p=101325(Pa),相对湿度=80,温度t=30,求湿空气的d、psh用多台扇风机的串联作业。
,02.04.2021,42,第六章 矿井主扇与机械通风,(9)自然通风对扇风机工作有什么影响?答:在机械通风矿井中自然风压对机械风压的影响,类似于两台扇风机串联作业。
当自然风压为正时,机械风压与自然风压共同作用克服矿井通风阻力,使矿井风量增加;当自然风压为负时,成为矿井通风阻力,使矿井风量减少。
,02.04.2021,43,第六章 矿井主扇与机械通风,(12)一台几何尺寸固定的扇风机,其特性曲线是否固定不变?用什么方法可以改变其特性曲线?答:一台几何尺寸固定的扇风机,其特性曲线不是固定不变的。
如离心式扇风机可通过调整转速来改变其特性曲线,装有前导器的离心式扇风机换可以改变前导器叶片转角来改变其特性曲线;轴流式扇风机可通过调整转速或叶片安装角度数来改变其特性曲线。
,02.04.2021,44,第六章 矿井主扇与机械通风,(17)某矿井主扇为62A141124,n600r/min,叶片数为16片、叶片角30,其个体性能曲线见图,风机风量Q80m3/s,风压H770Pa。
出于矿井改造。

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