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矿井

精品资料
名词解释
矿井通风系统：风流由入风井口进入矿井后，经过井下各用风场所，然后流入回风井，由回风井排出矿井，风流所经过的整个路线称为矿井通风系统。
自然风压：由自然因素作用而形成的风压叫自然风压。
局部阻力：风流在井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地带产生一种附加的阻力，称为局部阻力
摩擦阻力：风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦而产生的阻力称作摩擦阻力。
绝对湿度：单位体积或单位质量湿空气中含有水蒸气的质量，用ρv表示。
相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸气量与同温度下的饱和湿度ρs之比的百分数。
煤与瓦斯突出：在煤矿地下采掘过程中，突然从煤（岩）壁内部向采掘空间喷出煤岩和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出，简称突出。
瓦斯涌出不均衡系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。
瓦斯压力：是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。
内因火灾：是指煤炭接触空气后，因煤自身氧化产生热量，热量聚集使煤炭自然发火而产生的火灾。
均匀防灭火：均压防灭火是采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。
呼吸性粉尘：呼吸性粉尘是指能在人体肺泡内沉积的，粒径在5－7 µm以下的粉尘，特别是2 µm以下的粉尘。
瓦斯含量：单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量(标准状态下的瓦斯体积)，包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部分。
简答题
1.简要叙述CO性质、来源和危害。
CO性质：无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.97，微溶于水，但能溶于氨水，能与空气均匀地混合。与酸碱不起反应，只能被活性炭少量吸附。能燃烧，当在空气中浓度在13%-75%时有爆炸的危险。
来源：矿内爆破作业、煤炭自燃以及发生火灾或煤尘、瓦斯爆炸时都能产生一氧化碳。
危害：对然提的危害主要取决于空气中一氧化碳的浓度和与人接触的时间。CO与人体血液中血红素的亲合力比氧大200～300倍，一氧化碳还可导致心肌损伤，对中枢神经系统特别是椎体外系统也有损害。《规程》规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024%
2. 目前煤矿在局部通风广泛采用压入式，为什么？
答：局部通风采用压入式相对于抽出式有以下优点：
1）压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；（2）压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果3）压入式通风时，掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，安全性较好。（4）入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输
 基于上述分析，当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风，而当以排除粉尘为主的井巷掘进时，宜采用抽出式通风。
3.矿井采用瓦斯抽放必要性，如何判定？
（1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应采取抽放瓦斯措施（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件：①大于或等于40m3/min；②年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min；③年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25 m3/min；④年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20 m3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min（3）如果属于煤和瓦斯突出矿井，开采解放层时，应同时抽放被解放层的瓦斯。
4. 煤炭自燃过程分几个阶段？
煤炭自燃过程大体分为3个阶段：(1)准备期:煤体温度的变化不明显,煤的氧化进程十分平稳缓慢,但是它确实在发生变化,煤的重量略有增加,着火点温度降低,氧化性被活化(2)自热期:氧化产生的热量使煤温继续升高,超过自热的临界温度,煤温上升急剧加速,氧化进程加快,开始出现煤的干馏,产生芳香族碳氢化合物,更多的CO等气体(3)燃烧期:,煤氧化的产热量高于其在环境的散热量,煤与环境温度上升,煤的氧化速度加速.
5. 煤尘爆炸必要条件、爆炸特征以及如何判断煤尘是否参与爆炸。
煤尘爆炸3个必要条件：煤尘自身具有爆炸性，悬浮在空气中并具有一定的浓度，有引燃煤尘爆炸的热源。煤尘爆炸特征:（1）易产生连续爆炸；（2）产生粘块与皮渣；（3）产生大量有毒有害气体；（4）挥发分含量减少。判断：煤尘爆炸时，对于结焦性煤尘(气煤、肥煤及焦煤的煤尘)会产生焦炭皮渣与粘块粘附在支架、巷道壁或煤壁等上面。根据这些爆炸产物，可以判断发生的爆炸事故是属于瓦斯爆炸或煤尘爆炸。
6. 矿井火灾期间发生风流逆转和烟流逆退的原因，如何防止？
风流逆转，原因：旁侧支路中的机械风压低于局部火风压；下行通风的局部火风压大于机械风压。上行风流的旁侧支路发生风流逆转防止措施①降低火风压；②保持主要通风机正常运转；③采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻。下行风流的主干风路发生风流逆转防止措施：减小火势，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。
烟流逆退，原因：火源处热烟气在浮升力的作用下，向上流动并受到顶板的阻挡，而出现向逆巷道进风方向的扩散。防止措施：减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；在火源的上风侧、巷道的下半部构筑挡风墙，迫使风流向上流，并增加风流的速度。挡风墙距火源5m左右；也可在巷道中安带调节风窗的风障，以增加风速。
7. 煤矿瓦斯抽放方法分为哪几类？分别举例说明（不少于4个）
按被抽放煤层是否卸压分为：原始煤体预抽瓦斯，煤层卸压后抽放瓦斯，
按抽放瓦斯来源分类:开采煤层瓦斯抽放.临近煤层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放.围岩瓦斯抽放。
按轴放瓦斯与采掘时间关系分类：煤层预抽瓦斯、边采边抽和采后抽放瓦斯。
按轴放工艺分类：钻孔抽放、巷道抽放和钻孔巷道混合抽放。
8. 矿井局部风量的调节方法有哪几种？
增阻调节法：以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道的局部阻力，从而降低与该巷道处于同一通路中的风量，增大与其关联的通路上的风量。降阻调节法：以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础，在阻力较大的风路采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，减小与其并联通路上的风量。增压调节法：以阻力较小的一风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。
9. 火风压的概念，在煤矿火灾期间的危害。
概念：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应就被称为火风压。火风压就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。
危害：火风压的作用会改变原通风系统中压力的分布和风量的分配，即可能使通风系统风流发生紊乱，扩大事故范围，造成更为严重的损失。
10什么是保护层与被保护层？
在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。
11. 四位一体综合防突措施的内容是什么？
“四位一体”的综合性防突措施：突出危险性预测；防治突出措施；防突措施的效果检验；安全防护措施。
12. 煤的自燃倾向性和自燃发火期定义是什么？二者的区别于联系？
煤的自燃倾向性：煤的一种自然属性，它取决于煤在常温下的氧化能力和发热能力，是煤发生自燃能力总的量度。煤的自燃发火期：煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃所需的时间。区别与联系：煤的自燃发火倾向性只反映煤自燃的内因条件，煤的自燃发火期是煤的内在条件与外在条件的综合反映。煤的自燃发火期包括煤的自燃倾向性，煤炭自燃倾向性是煤的一种自然属性；煤的自燃发火期是一个统计数据，还反映了煤炭开采的外因条件。
13.煤与瓦斯突出预兆有哪些？
1.地压显现方面的预兆：煤炮声，支架声响，岩煤开裂，掉碴，底鼓，煤岩自行剥落，煤壁颤动，钻孔变形，垮孔顶钻，夹钻杆，钻机过负荷等2.瓦斯涌出方面的预兆：瓦斯涌出异常，瓦斯浓度忽大忽小，煤尘增大，气温、气味异常，打钻喷瓦斯、喷煤、哨声、风声、蜂鸣声等3.煤层结构与构造方面的预兆：层理紊乱，煤强度松软或不均匀，煤暗淡无光泽，煤厚增大，倾角变陡，挤压褶曲，波状隆起，煤体干燥，顶底板阶梯凸起，断层等。
论述题
1. 矿井通风设计注意哪些方面？
矿井通风设计要注意：对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远的发展要求。而对于改建或扩建的矿井的通风设计，必须对矿井原有生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有的基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的相关的法律法规。合理的矿井通风设计要满足以下要求：1.将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；2.矿井通风系统的结构合理、完善，整套系统稳定可靠，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力 3.具有控制各种自然灾害的能力，既能抑制事故的发生，又可在其他原因引起事故时及时地控制和消除事故；4.有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；5.通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好
2. 矿井瓦斯等级分类
矿井瓦斯等级按照日产吨煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式分为：（一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井： 矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，煤层定为突出煤层。

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