08-09礦大期末通風試題(徐州)

08-09礦大期末通風試題(徐州)LtD突出或突出。（3分）

6、均壓防滅火：均壓防滅火就是采用風窗、風機、連通管、調(diào)壓氣室等調(diào)壓手段，改變通風系統(tǒng)內(nèi)的壓力分布，降低漏風通道兩端的壓差，減少漏風，從而達到抑制和熄滅火區(qū)的目的。（3分）

二、簡述題（每題7分，共35分）

7、煤炭自燃的發(fā)展過程大致可分為哪幾個階段，各階段有何特征?

答：煤炭自燃過程大體分為3個階段：①潛伏期；②自熱期；②燃燒期

（1分

自燃潛伏期煤體溫度的變化不明顯，煤的氧化進程十分平穩(wěn)緩慢，然而它確實在發(fā)生變化，不僅煤的重量略有增加，著火點溫度降低，而且氧化性被活化。它的長短取決于煤的自燃傾向性的強弱和外部條件。（2分）

經(jīng)過這個潛伏期之后，煤的氧化速度增加，不穩(wěn)定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)。氧化產(chǎn)生的熱量使煤溫繼續(xù)升高，超過自熱的臨界溫度(60～80℃)，煤溫上升急劇加速，氧化進程加快，開始出現(xiàn)煤的干餾，產(chǎn)生芳香族的碳氫化合物(CxHy)、氫(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃氣體，這個階段為自熱期。（2分）

臨界溫度也稱自熱溫度（Self-heating

temperature，SHT），是能使煤自發(fā)燃燒的最低溫度。一旦達到了該溫度點，煤氧化的產(chǎn)熱與煤所在環(huán)境的散熱就失去了平衡，即產(chǎn)熱量將高于散熱量，就會導(dǎo)致煤與環(huán)境溫度的上升，從而又加速了煤的氧化速度并又產(chǎn)生更多的熱量，直至煤自燃起來，即進入燃燒階段。（2分）

8、試推演壓入式通風礦井的風機房中水柱計測值與礦井自然風壓、礦井通風阻力的關(guān)系。

9、如何判定一個瓦斯礦井采用瓦斯抽放的必要性？簡述礦井瓦斯抽放方法有哪些？

答：衡量一個礦井是否有必要抽放，可以根據(jù)以下幾點：對于生產(chǎn)礦井，由于礦井的通風能力已經(jīng)確定，所以礦井瓦斯用處量超過通風所能稀釋瓦斯量時，即應(yīng)考慮抽放瓦斯；對于新建礦井，當采煤工作面瓦斯涌出量>5m3/min，掘進工作面瓦斯涌出量>3m3/min，采用通風方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)該抽放瓦斯。對于全礦井，一般認為，絕對瓦斯涌出量>30m3/min，相對瓦斯涌出量>15~25m3/t時應(yīng)抽放瓦斯；開采保護層應(yīng)考慮抽放瓦斯。（3分）

開采層瓦斯抽放方法：（1）巖巷揭煤、煤巷掘進預(yù)抽：由巖巷向煤巷打穿層鉆孔，煤巷工作面打超前鉆孔。（2）采空區(qū)大面積預(yù)抽：由開采層機巷、風巷或煤門打上向、下向順層鉆孔；由石門、巖巷或臨近層煤巷向開采層打穿層鉆孔；地面鉆孔；密閉開采巷道。（3）邊掘邊抽：由煤巷兩側(cè)或巖巷向煤層周圍打防護鉆孔。（4）邊材邊抽：由開采層機巷、風巷等向工作面前方卸壓區(qū)打鉆；由巖巷、煤門等向開采分層的上部或下部未開采分層打穿層或順層鉆孔。（1分

鄰近層瓦斯抽放方法：（1）開采工作面推過后抽放上下鄰近煤層：由開采層機巷、風巷、中巷或巖巷向鄰近層打鉆；由開采層機巷、風巷、中巷或巖巷向采空區(qū)方向打斜交鉆孔；由煤門打沿鄰近層鉆孔；地面鉆孔；在鄰近層掘匯集瓦斯巷道；（1分）

采空區(qū)瓦斯抽放：密封采空區(qū)插管、打鉆和預(yù)埋管抽放。（1分）

圍巖瓦斯抽放：由巖巷兩側(cè)或正前向裂隙帶打鉆、密閉巖巷進行抽放等措施。

10、發(fā)生風流逆轉(zhuǎn)和逆退的原因是什么？如何防止風流逆轉(zhuǎn)和逆退？

答：1)上行風路產(chǎn)生火風壓。發(fā)生風流逆轉(zhuǎn)的原因主要是：①因火風壓的作用使高溫煙流流經(jīng)巷道各點的壓能增大：②因巷道冒頂?shù)仍蛟斐苫鹪聪嘛L副風阻增大，導(dǎo)致主干風路火源上風側(cè)風量減?。爻谈鞴?jié)點壓能降低。為了防止旁側(cè)風路風流逆轉(zhuǎn)，主要措施有：①降低火風壓；②保持主要通風機正常運轉(zhuǎn)；⑧采用打開風門、增加排煙通路等措施減小排煙路線上的風阻。（2分）

2)下行風路產(chǎn)生火風壓。在下行風路中產(chǎn)生火風壓，其作用方向與主要通風機作用風壓方向相反。當火風壓等于主要通風機分配到該分支壓力時，該分支的風流就會停滯；當火風壓大于該分支的壓力時，該分支的風流就會反向。主干風路風阻及其產(chǎn)生的火風壓一定時，風量越小，越容易反向。防止下行風風路風流逆轉(zhuǎn)的途徑有：減小火勢，降低火風壓；增大主要通風機分配到該分支上的壓力。3）發(fā)生風流逆退的原因是：煙氣增量過大，主通風機風壓作用于主干風路的風壓小。防止逆退措施是：減小主干風路排煙區(qū)段的風阻；在火源的下風側(cè)使煙流短路排至總回風；在火源的上風側(cè)、巷道的下半部構(gòu)筑擋風墻，迫使風流向上流，并增加風流的速度。擋風墻距火源5m左右；也可在巷道中安帶調(diào)節(jié)風窗的風障，以增加風速。（3分）

11、比較掘進工作面壓入式和抽出式通風方式的優(yōu)、缺點。

答：掘進工作面壓入式和抽出式通風方式均具有自己的優(yōu)、缺點，現(xiàn)分析比較如下：（1）壓入式通風時，局部通風機及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風流中，污風不通過局部通風機，安全性好；而抽出式通風時，含瓦斯的污風通過局部通風機，若局部通風機防爆性能出現(xiàn)問題，則非常危險。（2分）

（2）壓入式通風風筒出口風速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風速較大而提高散熱效果。而抽出式通風有效吸程小，掘進施工中難以保證風筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風相比，抽出式風量小，工作面排污風所需時間長、速度慢。（2分）

（3）壓入式通風時，掘進巷道涌出的瓦斯向遠離工作面方向排走，而用抽出式通風時，巷道壁面涌出的瓦斯隨風流流向工作面，安全性較差。（1分）

（4）抽出式通風時，新鮮風流沿巷道進入工作面，整個井巷空氣清新，勞動環(huán)境好；而壓入式通風時，污風沿巷道緩慢排出，掘進巷道越長，排污風速越慢，受污染時間越久。這種情況在大斷面長距離巷道掘進中尤為突出。（1分）

（5）壓入式通風可用柔性風筒，其成本低、重量輕，便于運輸，而抽出式通風的風筒承受負壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風筒，成本高，重量大，運輸不便。（1分）

基于上述分析，當以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進時應(yīng)采用壓入式通風，而當以排除粉塵為主的井巷掘進時，宜采用抽出式通風。

三、計算題（12-13每題10分，14題12分，15題15分，共47分）

12、如圖所示，已知II.III號水柱計的讀數(shù)分別為196Pa，980Pa，請問：（1）判斷如圖所示通風方式，標出風流方向、皮托管正負端；

（2）I、II、III號水柱計測得是何壓力?求出I號水柱計讀數(shù)?（10分）

解：（1）管道通風方式為抽出式（2分），風流方向為從左向右（1分），皮托管正（右）、負（左）端（2分），

（2）I號測的是相對靜壓，II號測的是動壓，III號測的是相對全壓（3分）由|hti|=|hi|-hvi，可以得出I號管的讀數(shù)為196+980=1176Pa（2分）13、已知某礦井總回風量為4500m3/min，瓦斯?jié)舛葹?.6%，日產(chǎn)量為4000t，試求該礦井的絕對瓦斯涌出量和相對瓦斯涌出量。并確定該礦瓦斯等級（該礦無煤與瓦斯突出現(xiàn)象）。（10分）

解：絕對瓦斯涌出量：Qg=4500×0.6%=27m3/min（3分）

相對瓦斯涌出量：qg=（4500×60×24×0.6%）/4000=9.72m3/t（4分）因為：Qg<40m3/min，但qg<10m3/t，故此礦為低瓦斯礦井（3分）

14、如圖所示的并聯(lián)風網(wǎng)，已知各分支風阻：R1＝1.18，R2＝0.58N?s2/m8，總風量Q＝48m3/s，巷道斷面的面積均為5m2，求：

（1）分支1和2中的自然分配風量Q1和Q2；（2）若分支1需風量為15m3/s，分支2需風量為33m3/s，若采用風窗調(diào)節(jié)，