通风与安全复习材料.docx

矿井通风与安全复习材料
采矿07-8班
一、 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（绝对湿度）与同温度下的饱和湿度ρs之比的百分数。
煤与瓦斯突出：在采掘过程中，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。
瓦斯涌出量不均衡系数：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：煤层裂隙和孔隙内由于气体分子热运动撞击所产生的作用力。
内因火灾：自燃物在一定的外部（适量的通风供氧）条件下，自身发生物理化学变化，产生并积聚热量，使其温度升高，达到自燃点而形成的火灾称之为内因火灾。
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。
二、 简答题
1、 简要叙述CO性质、来源和危害。
答：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（见表1-4，书上第四页）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。
2、 目前煤矿在局部通风广泛采用压入式，为什么？
答：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；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机防爆性能出现问题，则非常危险。
抽出式通风有效吸程小，排出工作面炮烟的能力较差：压入式通风风筒出口射流的有效射程大，排出工作面炮烟和瓦斯的能力强。
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，而用抽出式通风时，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性较差。
受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷抽出式通风时，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速越慢，道掘进中尤为突出。
压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。
从以上比较可以看出，两种通风方式各有利弊。但压入式通风安全可靠性较好，故在煤矿中得到广泛应用。（大家如果觉得太多，可以酌情只答出压入式通风的优点，即字体加粗部分）
3、 介绍矿井采用瓦斯抽放必要性，为什么？
答：《规程》146条规定：“一个回采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”。对于全矿井，一般认为全井绝对瓦斯涌出量大于15m3/min应抽放瓦斯。
如果属于煤和瓦斯突出矿井，《规程》规定“开采解放层时，应同时抽放被解放层的瓦斯”。无解放层可采的突出煤层也可以考虑用预抽瓦斯的方法防止突出。
4、 煤炭自燃过程分几个阶段？
答：煤炭自燃过程大体分为3个阶段：潜伏期、自热期、燃烧期。
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。
答：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。
爆炸特征：（1）易产生连续爆炸
爆炸压力一次比一次增高，呈跳跃式发展。
（2）产生粘块与皮渣
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
（3）产生大量有毒有害气体
煤尘爆炸时，要产生比沼气爆炸生成量多的有毒有害气，其生成量与煤质和爆炸的强度等有关。
（4）挥发分含量减少
煤尘爆炸性鉴定方法主要采用“在实验室内使用大管状煤尘爆炸性鉴定仪进行”。
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？
答：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。
防止措施：
一、上行风流的旁侧支路发生风流逆转
①在火源的进风侧张挂风帘，构筑临时密闭及采取直接灭火的措施阻止火势发展，从而降低内部分系统的局部火风压，同时可以增大内部分系统的风阻；
②要保持负担火区通风主通风机的正常运转，决不允许停止主通风机的运行，更不能放下主通风机闸门；
③通过调整风机叶片尽量提高外部分系统的风压；
④通过提起排烟主通风机风峒中的闸门、开启排烟道路上的调节风门、防止排烟通道发生局部冒顶事故以及维护好回风系统巷道不发生堵塞的方法来减少外部分系统的风阻。
二、下行风流的主干风路发生风流逆转
①若火灾发生在进风侧，则应在火灾初期通过调节通风机以及专用的反风巷道进行反风，至少应将主通风机停转；
②若火灾发生在回风侧，则应该保证回风侧巷道不发生堵塞；调节风机，增大风机的风压，尽量使风机的风压大于火灾产生的局部火风压。
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：
一、 上行风流风路中烟流的逆退
①减少供风，控制火势的发展；
②轻易不要采取停通风机、降压的措施，同时要适当的增加旁侧支路的风阻以增加主通风机对主干风路的作用；
③若主干风路的烟流逆退的趋势不可避免，则尽可能在火源的进风侧找一条短路通道，将逆退的烟流排回回风系统
二、 下行风流风路中烟流的逆退
下行风流风路中烟流的逆退是下行风流主干风路发生风流逆转的先兆，因此，除了防止下行风流的主干发生风流逆转的措施外，对于已经逆退的烟流，主要通过采用短路及局部反风的方法，将其排回回风系统。
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）。
答：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，其他抽放。
预抽媒体瓦斯：穿层钻孔抽放和顺层钻孔抽放两种。
煤层卸压后抽放瓦斯：抽放邻近层瓦斯（上、下邻近层瓦斯抽放）；本层卸压抽放（随采随抽、随掘随抽）。
8、 矿井局部风量的调节方法有哪几种？
答：通常有三种风量调节方法：增阻调节法、降阻调节法、增压调节法。此外还有综合前面几种方法的综合调节法。
9、 火风压的概念，在煤矿火灾期间的危害。
答：火风压概念：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。
在煤矿火灾期间的危害：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？
答：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？
答：“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？
答：煤炭自燃倾向性：是煤的一种自然属性，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。
煤的自然发火期：对一定的煤，在具有供氧和蓄热环境的条件下，产生自然发火需要的时间，一般用月表示。
二者联系：煤的自燃发火期包括煤的自燃倾向性。区别：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（漏风，管理，开采条件）。（区别于联系是我自己的总结的，不权威，大家不要盲目相信）
13、煤与瓦斯突出预兆有哪些？
答：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
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
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。
三、 计算（大家看书或者课件）
1、 静压、全压、速压、相对（绝对）静压、相对（绝对）全压间的关系及计算。（P29）
2、 风量分配（并联风网，支路风量分配）计算，局部风量调节计算。(课件第六章)
3、 对角式通风矿井，东风井西风井阻力、风量已知，求矿井总阻力、总风阻和总等积孔。(P49)
四、 论述
1、 矿井通风设计注意哪些方面？
悲剧：这题我也不知道答案
2、 矿井瓦斯等级分类
答：《规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤(岩)层中发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理，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
煤与瓦斯突出矿井: 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。