本科2007级矿井通风试题(A)答案.doc

(完整版)本科2007级矿井通风试题(A)答案
内蒙古科技大学考试标准答案
课程名称：矿井通风 (A卷） 考试对象：安全工程本科2007—1、2班
考试时间：2010年6月5日 8时00分至10时00分 提供标准答案人：王文才

一、名词解释（共4题，每题2分，共8分)
1. 主扇：用于全矿井或其一翼通风的扇风机，并且昼夜运转，称主扇。
2. 分区通风：一个矿井分别建立若干个通风网路、通风动力及调控设施均绝对独立的、风流互不连通的通风系统的格局称为分区通风.
3. 风质合格率：风质合格率为风源质量符合《地下矿通风规范》要求的需风点数与需风点总数的百分比,它反映风源的质量及其污染状况.

式中，z—同时工作的需风点总数；m—风源质量符合要求的需风点数。
4. 地温率:地温率是指恒温带以下岩层温度每增加1℃，所增加的垂直深度，即：
,m/℃
式中，gr-地温率，m/℃；Gr──地温梯度，℃/100m；Z0、Z—恒温带深度和岩层温度测算处的深度，m；tr0、tr──恒温带温度和岩层原始温度,℃。
二、问答题（共6题，每题5分，共30分)
1. 影响自然风压大小和方向的因素是什么？
答：①温度;②空气成分和湿度；③井深；④风机运转。
2. 扇风机串联工作,特性曲线有何变化？在哪种情况下使用?
答:扇风机串联作业时，其总风量等于每台扇风机的风量（没有漏风）,其总风压等于每台扇风机的风压之和。根据上述特性,扇风机串联作业时的等效合成特性曲线可按“风量相等,风压相加"的原则绘制。风机串联作业只适用于风网阻力较大而风量不足的情况,而且只有在选择不到高风压的扇风机或矿井扩建时已经有一台风压不能满足要求的扇风机时，才能采用多台扇风机的串联作业。
3。 按通风动力形式的不同,掘进通风方法可分为哪几种？
答:按通风动力形式的不同，掘进通风方法可分为局部扇风机通风、矿井总风压通风和引射器通风三种。
4. 根据系统格局，矿井通风系统分为哪几种类型？
答：根据系统格局,矿井通风系统可分为统一通风、分区通风和单元通风三种类型。
5。 密闭抽尘系统一般由哪几部分组成？
答:密闭抽尘净化系统是由密闭吸尘罩、排尘风筒、除尘器和风机等部分组成。
6。 选择矿井风流调控方式的原则有哪些?
答:各种调控方式的选用法则如下：
①网路结构比较简单的通风系统，宜选用主—风窗调控。只要在最大阻力线路上不再设置风窗，就符合该种调控方法的最小功耗原则。
②网路结构稍微复杂的通风系统，宜选用主扇—辅扇调控。只要在最小阻力线路以外的其余风路设置辅扇,即可达到调控风量的目的，并符合该种调控方法的最小功耗原则。
③网路结构较为复杂、有氡危害的通风系统，建议选用多级机站或单元调控方式.
④网路结构比较复杂、开采范围较大的通风系统,建议选用单元调控方式或不同类型的组合调控方式。
三、计算题(共6题，5小题12分，其余每题10分，共62分）
1. 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。(10分）
注：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%。
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
(9分）
x=1200(m3/min） （1分）
2. 用皮托管和压差计测得通风管道内某点的相对静压h静=100Pa，相对全压 h全=160Pa,已知管道内的空气密度ρ=1。20kg/m3，试判断管道内的通风方式并求出该点的风流速度。（10分）
解: h全=160Pa>h静=100Pa, （2分）
所以为压入式通风 (1分)
H动= h全- h静 （3分）
=160—100=60Pa (0.5分）
(3分）
（m/s） （0。5分)
3。 如下图所示,已知某一进风立井井口断面1的大气压P静1=99800Pa,井深Z=500m，井筒内空气的平均密度ρ=1.18kg/m3，井筒内1—2断面间的通风阻力h阻1-2=85Pa，问立井井底2的绝对静压P静2有多大？(断面1和2处井筒的面积相等）（10分）
1
2
Z

3题图
解: h阻1-2=P静1+ρgz - P静2 （5分）
P静2 =P静1+ρgz — h阻1—2=99800+1.18×9。8×500-85 （4分）
=105497Pa (1分）
4。 某巷道通过的风量Q=40m3/s,空气的密度ρ=1。25kg/m3，在突然扩大段,巷道断面由S1=6m2变为S2=10m2。求突然扩大段的局部阻力（注：当S1/S2=0。6时，按断面1风速v1 计算局部阻力时的局部阻力系数ξ=0.16）。（10分）
2
1
4题图

解： （6分）
（3分)
=4.44（Pa) （1分)
5. 某采区通风系统如下图所示，各段巷道的风阻为：R1=0.5N·s2/m8,R2=2N·s2/m8，R3=0。6N·s2/m8，R4=0.4N·s2/m8，系统总风量Q1=20m3/s，要求各分支需要风量为Q2=5m3/s，Q3=15m3/s，若采用风窗调节风量,问:
(1)风窗应设置在哪条巷道,其风窗的阻力为多少？（7分)
(2）调节后该采区通风系统的总阻力为多少? (5分）
Q2,R2
Q3,R3

Q4,R4

Q1,R1

5题图

解：（1）h2=R2Q22=2×52 （1分)
=50Pa （0。5分）
h3=R3Q32=0。6×152 （1分）
=135Pa （0。5分)
因此风窗应设置在2巷道上，其风窗的阻力分别为： （2分）
h窗2= h3-h2=135-50 （1分）
=85Pa （1分）

（2）总阻力h= h1+h3+h4 （2分）
= R1Q12+135+ R4Q42=0.5×202+135+0。4×202 （2分）
=495Pa （1分)
6。 如下图所示的串并联通风系统，已知R1=1。30N·s2/m8，R2=4N·s2/m8，R3=9N·s2/m8,R4=1。26N·s2/m8，AD 间的总阻力hAD=16Pa，试求：
（1）各巷道的风量为多少; (7。5分)
(2）BC 间的总阻力hBC为多少。 （2。5分）
R2
R3

R4

R1

A

B

C

D

6题图
解：（1）

（1.0分）
=1。44 (N·s2/m8） (0。5分）
RAD= R1+ RBC+ R4=1。30+1.44+1.26 （1。0分）
=4(N·s2/m8) （0。5分）
Q1=Q4=Q= (1。0分）
=2 (m3/s） （0.5分)
（1。0分)
=1.2 （m3/s） (0.5分）

（1.0分）
=0.8 （m3/s) （0。5分)
（2）hBC=RBCQ2=1。44×22 （2.0分）
=5。76（Pa) （0。5分)
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