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矿井通风与安全习题集.

2021-01-08 来源:年旅网
《矿井通风与安全》课后习题

信息来源:矿井通风与安全 编辑:anquan

1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?

1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有娜些?

1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?《规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具 体现定?

1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源. 1-5 什么叫矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。 1-6 简述风速对矿内气候的影响。

1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。

1-8 某矿井冬季总进风流的温度为5℃,相对湿度为70%,矿井总回风流的温度为20℃,相对湿度为90%,矿井总进、总回风量平均为2500 m3/min。试求风流在全天之内从井下带走多少水分?(已知总进、回空气的饱和湿度为4.76 和15.48 g/m3)

1-9 某矿一采煤工作面C02的绝对涌出量为7.56 m3/min,当供风量为850 m3/min时,问该工作面回风流中C02浓度为多少?能否进行正常工作。

1-10 井下空气中,按体积计CO浓度不得超过0.0024%.试将体积浓度 (%)换算为0℃压力为101325 Pa状态的质量浓度 (mg/m3)。

2-1 何谓空气的静压,它是怎样产生的?说明其物理意义和单位。 2-2 何谓空气的重力位能?说明其物理意义和单位。 2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压,而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压? 2-4 试述能量方程中各项的物理意义。

2-5 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中,风流的状态变化过程是怎样反映的? 2-6 在压入式通风的风筒中,测得风流中某点i 的相对静压hsi = 600 Pa,速压 hvi =100 Pa,已知风筒外与 i 点同标高处的压力为 100kPa。 求:(1) i 点的相对全压、绝对全压和绝对静压;

(2) 将上述压力之间的关系作图表示(压力为纵坐标轴,真空为 0 点)。

2-7 在抽出式通风风筒中,测得风流中某点i的相对静压 =1000 Pa,速压 =150 Pa,风筒外与i点同标高的 =101332.32 Pa,求: (1)i点的绝对静压 ; (2)i点的相对全压 ; (3)i点的绝对全压 。

(4)将上述压力之间的关系作图表示(压力为纵坐标轴,真空为0点)。

2-8 用压差计和皮托管测得风筒内一点的相对全压为300Pa,相对静压为240 Pa,已知空气密度为1.2kg/m3,试求A点的风流速度,并判断通风方式

3-1 何谓层流、紊流?如何判别流体的流动状态?

3-2 某半圆拱巷道.采用砌碹支护.巷道宽3.2m,中心处高度3.4m,巷道中通过风量为600 m3/min。试判别风流流态。(Re=225307,紊流)

3-3 尼古拉弦实验曲线可分为哪几个区?各区有何特征? 3-4 摩擦阻力系数与哪些因赢有关7 3-5 摩擦阻力与摩擦风阻有何区别?

3-6 已知某梯形巷道康探阻力系数 =0.0177Ns2/m4,巷道长L=200 m,净断面积 S=5m2,通过风量Q=720 m3/min,试求摩擦风阻与摩擦阻力。

3-7 有一木支架梯形巷道,长1500 m,断面积为6m2,木柱直径do=0.22m,支架纵口径 =6,通过风量为900m3/min,巷道中空气平均密度为1.25kg/m3,求:(1)摩擦风阻,(2)摩擦阻力,(3)该巷通风所消耗的功率N (设风机效率为0.6)。 3-8 条件同上题,但通过风量Q=600 m3/min,求hf和N。 3-9 局部阻力是如何产生的?

3-10 某巷道摩擦阻力系数 =0.004Ns2/m4,通过风量Q=40 m3/s,空气密度1.25kg/m3。在突然扩大段,巷道断面由S1=6 m2变为S2=12m2。求:(1)突然扩大的局部阻力;(2)若风流由2流向1,则局部阻力为多少?

3-11 某矿总回风道断面S=8m2,高宽比H/b=1.2,有一直角拐弯,通过风量Q=60m3/s.空气密度1.24kg/m3,摩擦阻力系数 =0.015Ns2/m4,求:(1)拐弯的局部阻力;(2)若拐弯处内角做成圆弧形,曲率半径0.7b,则局部阻力是多少?(3)设风机设备效率0.6,内角抹圆后每年可节约用电多少度?

3-12 矿井等积孔的含义是什么?如何计算?

3-13 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些?

4-1 自然风压是怎样产生的?进、排风井井口标高相同的井巷系统内是否会产生自然风压? 4-2 影响自然风压大小和方向的主要因素是什么?能否用人为的方法产生或增加自然风压?

4-3 如图4-1-1所示的井巷系统,当井巷中空气流动时,2、3两点的绝对静压力之差是否等于自然风 压?为什么?

4-4 如图(题4-4)所示的井巷系统,各点空气的物理参数如下表,求该系统的自然风压。 测点 t/℃ P/Pa /%

题4-4图

4-5 什么叫通风机的工况点?如何用图解法求单一工作或联合工作通风机的工况点,举例说明。

0 -5 98924.9

1 -3 100178.2 0.5

2 10 102751.2

3 15 105284.4

4 23 102404.6

5 23 100071.5

6 20 98924.9

0.95

4-6 试述通风机串联或并联工作的目的及其适用条件。

4-7 某矿抽出式通风,主要通风机型号为4-72-11 16型,转速n=630 r/min,矿井风阻 =0.73575 N·s2/m8 ,扩散器出口断面 =6.72 m2,风阻 =0.03576 N·s2/m8(自然风压忽略)。用作图法求主要通风机的工况点。

4-8 某矿主要通风机为4-72-11 16离心风机,n=800 r/min,主要通风机的全压工作风阻 =1.962 N·s2/m8,在冬季自然风压 =196.2 Pa.夏季 =98.1 Pa。求冬夏两季主要通风机的实际工况点

4-9 某矿通风系统如图4-6-5(b)所示,风机Ⅰ为4-72-11 20,n=630 r/min,Ⅱ为4-72-11 16,n=710 r/min, =0.2943 N·s2/m8, =0.981 N·s2/m8, =1.4715 N·s2/m8,试用图解法求两翼风机的工况点及各段风路的通风阻力。(忽略自然风压和主要通风机装置各部分阻力损失) 4-10 如图(题4-10)1、2两点分别安装风机F1和F2,进风井A和B的入风量拟定为 =40 m3/s, =30 m3/s,已知 =0.981 N·s2/m8, =1.4715 N·s2/m8, =2.943 N·s2/m8, =0.249 N·s2/m8,用做图法求主要通风机工况点及风路C中风流流向。

4-11 如图(题4-10),图中F1和F2的型号同题4-9,风阻 、 、 、 和 之值同题4-10,用做图法求风机工况点和风路C中风流方向。

4-12 描述主要通风机特性的主要参数有哪些?其物理意义是什么?

4-13 轴流式通风机和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点?在启动时应注意什么问题?

4-14 主要通风机附属装置各有什么作用?设计和施工时应符合哪些要求?

5-1 全风压通风有哪些布置方式?试简述其优缺点及适用条件。

5-2 简述引射器通风的原理、优缺点及适用条件。

5-3 简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。

5-4 试述压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。

5-5 试述混合式通风的特点与要求?

5-6 有效射程、有效吸程、炮烟抛掷长度及稀释安全长度的含义是什么?

5-7 可控循环通风的含义及其优缺点、适用条件是什么?

5-8 长距离独头巷道通风在技术上有何困难,应如何克服?

5-9 试述局部通风机串联、并联的目的、方式和使用条件。

5-10 试述风筒有效风量率、漏风率、漏风系数的含义及其相互关系。

5-11 试述局部通风设计步骤。

5-12 局部通风装备选型的一般原则是什么?

5-13 掘进通风安全装备系列化包括哪些内容?并有什么安全作用?

5-14 某岩巷掘进长度为300 m,断面为8 m2,风筒漏风系数为1.19,一次爆破炸药量为10 kg,采用压入式通风,通风时间为20 min,求该掘进工作面所需风量。若该岩巷掘进长度延至700 m,漏风系数为1.38,再求工作面所需风量。

5-15 某岩巷掘进长度为400 m,断面为6 m2,一次爆破最大炸药量10 kg。采用抽出式通风,通风时间为15 min,求该掘进面所需风量。

5-16 某岩巷掘进长度1000 m。用混合式(长抽短压)通风,断面为8 m2,一次爆破炸药量10 kg,抽出式风筒距工作面40 m,通风时间20 min。试计算工作面需风量和抽出式风筒的吸风量。

5-17 某煤巷掘进长度500 m,断面7 m2,采用爆破掘进方法,一次爆破炸药量6 kg,若最大瓦斯涌出量2 m3/min,求工作面所需风量。

5-18 柔性与刚性风筒的风阻有何异同点?两者的漏风状况有何不同?

5-19 风筒的选择与使用中应注意哪些问题?

5-20 某风筒长1000 m,直径800 mm,接头风阻 =0.2 Ns2/m8,节长50 m,风筒摩擦阻力系数0.003 Ns2/m4,风筒拐两个90o弯,试计算风筒的总风阻。

5-21 为开拓新区而掘进的运输大巷,长度1800 m,断面为12 m2,一次爆破炸药量为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。

(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。

6-1 什么是通风网络?其主要构成元素是什么?

6-2 如何绘制通风网络图?对于给定矿井其形状是否固定不变? 6-3 简述节点、路、回路、网孔、生成树、余树的基本概念的含义。 6-4 矿井通风网络中风流流动的基本规律有哪几个?写出其数学表达式。

6-5 比较串联风路与并联风网的特点。

6-6 写出角联分支的风向判别式,分析影响角联分支风向的因素。 6-7 矿井风量调节的措施可分为哪几类?比较它们的优缺点。 6-8 比较各种风量调节计算方法的特点。 6-9 矿井通风网络解算问题的实质是什么? 6-10简述矿井通风风量的增阻调节法。

7-1 采区通风系统包括哪些部分?

7-2 试比较运输机上山和轨道上山进风的优缺点和适用条件。

7-3 何谓下行风?试从防止瓦斯积聚、防尘及降温角度分析上行风与下行风的优缺点。

7-4 试述长壁工作面通风系统有哪些类型?并阐述其各自的特点和适用性。

8-1 井口空气有哪几种加热方式?简述它们各自的优缺点。

8-2 某矿井总进风量为130 kg/s,冬季井口空气计算温度为-28℃,采用井口房不密闭的加热方式,冷热风在井口房混合。混合前的热风温度为30℃,混合后的温度为2℃,热媒为压力343kPa的饱和蒸汽,试选择合适的空气加热器。

8-3 某矿井恒温带深度Z0=30 m,恒温带温度tr0=15℃,地温率g r=45m/℃,试求该矿井垂深500m处的原岩温度。

8-4 某矿一段大巷长100 m,巷道断面形状为半圆拱,断面积为14 m2,原岩温度为35℃,巷道中平均风温为22℃,围岩与风流间的不稳定换热系数为5.82×10-4 kW/(m2·℃)。求该段巷道围岩放热量。

8-5 某一水平掘进巷道,断面积为10m2,采用11kW的局部通风机压人式通风,风筒直径为800mm,局部通风机入口处巷道中的风温为25℃,吸风量为250m3/min ,空气密度为1.23kg/m3。风筒的有效风量率为48%,试计算风筒出口的风温。

8-6 某回采工作面风量为600 kg/min,空冷器入口空气温度为31℃,相对湿度为88%,大气压为101325Pa。欲使空冷器出口风温为24℃,相对湿度为100%,求空冷器的供冷量。 8-7 高温矿井选择矿井通风系统时,一般应考虑哪些原则? 8-8 简述通风降温的作用及效果。

8-9 简述矿井集中空调系统设计的内容和步骤。

8-10矿井集中式空调系统有哪几种类型?各有什么优缺点?

9-1 通风系统包括哪些部分?

9-2 简述拟定矿井通风系统的原则和要求。

9-3 从防止瓦斯积聚、防尘降温等角度分析采煤工作面上行风与下行风各自的优缺点。 9-4 矿井通风系统主要有哪几种类型?说明其特点及适用条件。 9-5 试述矿井通风系统安全性评价的目的和作用。

10-1 什么是矿井瓦斯?

10-2 试述瓦斯的主要物理及化学性质。了解这些性质对于预防处理瓦斯危害有何意义?

10-3 瓦斯是如何生成的,煤体内实际含有的瓦斯量是否等于生成量?

10-4 瓦斯在煤内存在的形态有哪些?相互之间有何关系?主要存在形态是什? 10-5 怎样确定瓦斯风化带的深度?确定瓦斯风化带深度有何实际意义? 10-6 影响煤层瓦斯含量的因素有哪些?

10-7 测定煤层瓦斯压力有何意义? 如何测定? 10-8 为什么瓦斯能连续、持久地从煤内涌出?

10-9 某采区的月产量为9000t,月工作日为30天,测得该采区的回风量为480 m3/min,瓦斯浓度为16%。求该采区的瓦斯涌出量。 10-10 影响瓦斯涌出量的因素有哪些?

10-11 怎样从开采技术因素方面降低瓦斯的涌出量和瓦斯涌出的不均匀性? 10-12 地面大气压和风量变化对瓦斯涌出的影响如何? 10-13 矿井瓦斯等级分几级?如何鉴定矿井的瓦斯等级? 10-14 预防和治理瓦斯喷出的主要技术措施有哪些? 10-15 煤与瓦斯突出有何特点和危害? 10-16 煤与瓦斯突出的机理是什么?

10-17 突出的一般规律有哪些? 如何确定矿井和煤层是否有突出危险? 10-18 为什么开采保护层是最有效的预防突出的措施?怎样划定保护范围? 10-19 局部防突措施有哪些?

10-20 瓦斯爆炸的危害及影响瓦斯爆炸范围的因素有哪些?

10-21某火区内可燃气体的成分为3.5% CH4,0.02%C3H8,0.04%C2H4,0.06%H2,另外,O2为18% ,这个火区内有无爆炸危险? 10-22 试述瓦斯与煤尘爆炸的异同点?

10-23 何谓瓦斯的引火延迟性?煤矿生产中如何利用这一特性?

10-24 煤矿井下哪些地点以及什么条件下最容易发生瓦斯燃烧爆炸事故? 10-25 为什么未卸压的本煤层抽放方法,在我国大多数煤田很难采用? 10-26 影响瓦斯抽放的重要参数有哪些?

11-1 什么叫矿井火灾?它分哪几类?各有何特点? 11-2 试述煤炭自燃的充要条件。 11-3 试述煤炭自燃的影响因素。

11-4 煤炭自燃发展过程有哪几个阶段?各阶段有何特征? 11-5 我国煤的自燃倾向性分哪几个等级?它们是如何确定的? 11-6 试述自燃火灾预报的方法、要求及注意事项。 11-7 试述利用风压调节法防火的具体措施。

11-8 试述预防性灌浆时泥浆的作用、制备和灌浆方法。 11-9 直接灭火法有哪些? 常用的防灭火材料有哪些? 11-10 试述火风压的概念及特性。如何计算火风压?

12-1 何谓矿尘?它的危害有哪些?

12-2 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? 12-3 矿尘的湿润性和荷电性对防尘、降尘有何作用? 12-4 矿山尘肺病分为哪几类?

12-5 粉尘在人体呼吸系统内的运移规律是什么?

12-6 影响尘肺病的发病因素有哪些? 12-7 煤尘爆炸的条件及过程是什么? 12-8 影响煤尘爆炸的因素有哪些? 12-9 撒布惰性岩粉时对岩粉有何要求? 12-10 试述综合防尘措施。 12-11 何谓最低及最优排尘风速? 13-1 矿山救护队的任务有哪些?

13-2 AHG—4A型氧气呼吸器主要由哪些系统组成? 13-3 简述AHG—4A型氧气呼吸器的工作原理。 13-4 发生事故时,在场人员的行动原则是什么?

13-5 井下发生爆炸、火灾、水灾事故时,人员应怎样撤出灾区?

13-6 避难硐室有几种?如何构筑临时避难硐室?避难待救时应注意什么? 13-7 什么是压风自救装置?

13-8 试述AZL—60型过滤式自救器的佩戴方法步骤。 13-9 试述AZH—40型化学氧自救器的工作原理。 13-10 佩戴自救器时应注意哪些事项? 13-11 试述对中毒、窒息人员的急救方法。 13-12 简述口对口吹气人工呼吸法。 13-13 试述对溺水者的急救方法。

14-1 简述井下防治水的主要措施。 14-2 探放水的原则是什么?

14-3 在哪些情况下必须设防水煤柱?

14-4 在哪些情况下必须设置水闸墙?在设计和修筑水闸墙时有哪些要求? 14-5 注浆堵水材料有哪些? 14-6 矿井突水征兆有哪些?

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