矿井通风与安全计算题.doc

1、压入式通风风筒中某点i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，风筒外与i点同标高的P0i=101332Pa，求：
(1) i点的绝对静压Pi； (2) i点的相对全压hti；
(3) i点的绝对全压Pti。
解：(1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa（3分）
(2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa（3分）
(3) Pti=P0i+hti =101332+1150=102482Pa或Pti =Pi+hvi=102332+150=102482Pa（4分）

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。
解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
（2分）
因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）
因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（５分）。
3、下图为压入式通风的某段管道，试绘制出管道风流中i点各种压力间的相互关系图。
图中如画出绝对压力图，得5分；画出相对压力图，得5分。

1、如右图，若R1=R2=0.04 kg/m7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。
若R1=R2=0.04 kg/m7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。
串联：Rs１= R1+ R2= 0.08 kg/m7（3分）
并联：（6分）

∴ Rs1 ：Rs2＝８：１
即在相同风量情况下，串联的能耗为并联的 8 倍。（1分）

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。
解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
（3分）
因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）
因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。

1、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。
解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为
（3分）
因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）
因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。
2、测得风筒内某点i相对压力，如图所示，求动压，并判断通风方式。（可不考虑单位）

解：从图中可见接皮管的Ｕ型管液面高差，外界大气压大于风筒内风流点压力，所以通风方式为抽出式通风。（5分）
因为相对全压＝相对静压＋动压
则－10＝－100＋90
所以相对静压为－100；相对全压为－10
动压为90（5分）

1、已知某半圆拱通风行人巷道，净宽为2.7m，拱墙高1.4m。该巷道的风速为1.5m/s，求通过该巷道的风量。
1解：半圆拱巷道的断面积为：
S=1.4×2.7＋π×1.352／2=6. 64 m2
巷道内通过的风量为：
Q=SV=6.64×1.5=9.96m3/s
答：通过该巷道的风量为9.96m3/s。

2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%，总风量为12000m3/min，矿井平均日产煤量9000t，求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。
2解：矿井的绝对瓦斯涌出量为：
Q瓦=12000×0.003=36m3/min
矿井的相对瓦斯涌出量为：
q瓦= Q瓦／T=36×60×24÷9000=3.84m3/t
答：矿井的绝对瓦斯涌出量为36 m3/min，矿井的相对瓦斯涌出量为3.84m3/t。

*3、抽出式矿井中，井下某一点巷道空气中测得空气的静压为96840Pa，速压为360 Pa，地面同一标高的大气压力为98760 Pa。求该点空气的绝对全压和相对全压。
3解：该点的绝对全压为：
Pt=Ps＋hv=96840＋360=97200 Pa
该点的相对全压为：
ht=P0－Pa=98760－97200=1560 Pa
答：该点的绝对全压为97200 Pa，该点的相对全压为1560 Pa。

*4、有一条长500m的水平巷道，断面积相同，已知1点和2点的静压分别为101.35kPa和101.17kPa，巷道标高为—150m，断面为10m2，风速为3m/s，求该巷道的通风阻力为多少？若风速提高到4m/s，通风阻力为多少？
4解：（1）此巷道的通风阻力为：

因为 = = =
故 h1-2=（p1－p2）=（101.35－101.17）×103=180Pa
（2）因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比
所以
答：该巷道通风阻力为180Pa，提高风速后通风阻为320Pa。

*5、井下某一巷道的风阻为0.2Ns2/m8，通过的风量为3600m3/min，求该巷道的通风阻力。
5解：巷道的通风阻力为：
h=RQ2=0.2×（3600/60）2=0.2×3600=720Pa
答：该巷道的通风阻力为720Pa。

*6、某矿井井下有3个采煤工作面，4个掘进工作面，4个硐室，全部是独立通风。测得每一采煤工作面的风量均为500m3/min，每一进工作面的风量均为240m3/min，每一硐室的风量均为80m3/min，矿井的总进风量为3200m3/min，矿井主通风机的风量为3400m3/min，求矿井的有效风量和漏风量。
6解：矿井的有效风量为：
Q有效=500×3＋240×4＋80×4=2780m3/min
（1）矿井的有效风量率为：
P效=（Q效/Q进）×100%
=2780÷3200×100%
=86.9%
（2）矿井的漏风率为：
P漏=（Q通-Q有效）/Q通×100%
=（3400－2780）÷3400×100%
=18.2%
答：矿井的有效风量率为86.9%，漏风率为18.2%

7、砌筑砖石密闭，巷道面积为10.2m2，密闭厚40cm，每立方米砖石密闭需消耗192块，求砖石消耗量。
7解：砖石消耗量：
X=SBT
=10.2×0.4×192
=784
答：修筑密闭需砖石784块。

8、按水砂比1：2配制水泥砂浆，若有沙200kg，需水泥多少公斤？
8解：需水泥为：200×1/2=100kg
答：需水泥100kg。
9、某掘进巷道采用压入式通风，最大瓦斯涌出量q为0.5m3/min，问每分钟至少向该掘进面供多少风才能保证瓦斯浓度不超限？
9解：按《规程》规定，掘进面巷道中瓦斯浓度不得超过1%，故：

即：
求得：Q=49.5m3/min
答：每分钟至少向该工作面供风49.5m3。

*10、某采区巷道为一并联风路（如图所示），已知总风量Q为1500m3/min，Ra=0.01Ns2/m8，Rb=0.02Ns2/m8，若巷道a的需风量为1200m3/min，请在图中标出风窗的位置，并计算风窗阻力。

10解：由Qa=1200m3/min，则Qa=Q1－Qb=300m3/min
ha=RaQa2=0.01×（1200/60）2=4Pa
hb=RbQb2=0.02×（300/60）2=0.5Pa
因为ha>hb，故风窗应建在巷道b内。
h窗=ha－hb=3.5Pa
答：风窗的阻力为3.5Pa。