內科大《礦井通風》試題（三）及答案

PAGE2PAGE5學生班級________________學生學號：學生班級________________學生學號：□學生姓名：________________………………裝訂線………裝訂線………裝訂線…………試卷須與答題紙一并交監(jiān)考教師…………裝訂線………裝訂線………裝訂線………………《礦井通風》試題（A）一、名詞解釋（共4題，每題2分，共8分）1.主扇2.分區(qū)通風3.風質合格率4.地溫率二、問答題（共6題，每題5分，共30分）1.影響自然風壓大小和方向的因素是什么？2.扇風機串聯(lián)工作，特性曲線有何變化？在哪種情況下使用？3.按通風動力形式的不同，掘進通風方法可分為哪幾種？4.根據(jù)系統(tǒng)格局，礦井通風系統(tǒng)分為哪幾種類型？5.密閉抽塵系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？6.選擇礦井風流調控方式的原則有哪些？三、計算題（共6題，5小題12分，其余每題10分，共62分）1.由于礦井中人員呼吸及其它作業(yè)產(chǎn)生的CO2量為5.52m3/min，求稀釋CO2到允許濃度所需的風量。（10分）注：我國“地下礦通風規(guī)范”規(guī)定，有人工作或可能到達的井巷，CO2濃度不得大于0.5%。2.用皮托管和壓差計測得通風管道內某點的相對靜壓h靜=100Pa，相對全壓h全=160Pa，已知管道內的空氣密度ρ=1.20kg/m3，試判斷管道內的通風方式并求出該點的風流速度。（10分）3.如下圖所示，已知某一進風立井井口斷面1的大氣壓P靜1=99800Pa，井深Z=500m，井筒內空氣的平均密度ρ=1.18kg/m3，井筒內1-2斷面間的通風阻力h阻1-2=85Pa，問立井井底2的絕對靜壓P靜2有多大？（斷面1和2處井筒的面積相等）（10分）112Z3題圖4.某巷道通過的風量Q=40m3/s，空氣的密度ρ=1.25kg/m3，在突然擴大段，巷道斷面由S1=6m2變?yōu)镾2=10m2。求突然擴大段的局部阻力（注：當S1/S2=0.6時，按斷面1風速v1

計算局部阻力時的局部阻力系數(shù)ξ=0.16）。（10分）2214題圖學生班級________________學生學號：學生班級________________學生學號：□學生姓名：________________………………裝訂線………裝訂線………裝訂線…………試卷須與答題紙一并交監(jiān)考教師…………裝訂線………裝訂線………裝訂線………………5.某采區(qū)通風系統(tǒng)如下圖所示，各段巷道的風阻為：R1=0.5N·s2/m8，R2=2N·s2/m8，R3=0.6N·s2/m8，R4=0.4N·s2/m8，系統(tǒng)總風量Q1=20m3/s，要求各分支需要風量為Q2=5m3/s，Q3=15m3/s，若采用風窗調節(jié)風量，問：（1）風窗應設置在哪條巷道，其風窗的阻力為多少？（7分）（2）調節(jié)后該采區(qū)通風系統(tǒng)的總阻力為多少？（5分）QQ2,R2Q3,R3Q4,R4Q1,R15題圖6.如下圖所示的串并聯(lián)通風系統(tǒng)，已知R1=1.30N·s2/m8，R2=4N·s2/m8，R3=9N·s2/m8，R4=1.26N·s2/m8，AD間的總阻力hAD=16Pa，試求：（1）各巷道的風量為多少；（7.5分）（2）BC間的總阻力hBC為多少。（2.5分）RR2R3R4R1ABCD6題圖標準答案一、名詞解釋（共4題，每題2分，共8分）1.主扇：用于全礦井或其一翼通風的扇風機，并且晝夜運轉，稱主扇。2.分區(qū)通風：一個礦井分別建立若干個通風網(wǎng)路、通風動力及調控設施均絕對獨立的、風流互不連通的通風系統(tǒng)的格局稱為分區(qū)通風。3.風質合格率：風質合格率為風源質量符合《地下礦通風規(guī)范》要求的需風點數(shù)與需風點總數(shù)的百分比，它反映風源的質量及其污染狀況。式中，z—同時工作的需風點總數(shù)；m—風源質量符合要求的需風點數(shù)。4.地溫率：地溫率是指恒溫帶以下巖層溫度每增加1℃，所增加的垂直深度，即：，m/℃式中，gr—地溫率，m/℃；Gr──地溫梯度，℃/100m；Z0、Z—恒溫帶深度和巖層溫度測算處的深度，m；tr0、tr──恒溫帶溫度和巖層原始溫度，℃。二、問答題（共6題，每題5分，共30分）1.影響自然風壓大小和方向的因素是什么？答：①溫度；②空氣成分和濕度；③井深；④風機運轉。2.扇風機串聯(lián)工作，特性曲線有何變化？在哪種情況下使用？答：扇風機串聯(lián)作業(yè)時，其總風量等于每臺扇風機的風量（沒有漏風），其總風壓等于每臺扇風機的風壓之和。根據(jù)上述特性，扇風機串聯(lián)作業(yè)時的等效合成特性曲線可按“風量相等，風壓相加”的原則繪制。風機串聯(lián)作業(yè)只適用于風網(wǎng)阻力較大而風量不足的情況，而且只有在選擇不到高風壓的扇風機或礦井擴建時已經(jīng)有一臺風壓不能滿足要求的扇風機時，才能采用多臺扇風機的串聯(lián)作業(yè)。3.按通風動力形式的不同，掘進通風方法可分為哪幾種？答：按通風動力形式的不同，掘進通風方法可分為局部扇風機通風、礦井總風壓通風和引射器通風三種。4.根據(jù)系統(tǒng)格局，礦井通風系統(tǒng)分為哪幾種類型？答：根據(jù)系統(tǒng)格局，礦井通風系統(tǒng)可分為統(tǒng)一通風、分區(qū)通風和單元通風三種類型。5.密閉抽塵系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？答：密閉抽塵凈化系統(tǒng)是由密閉吸塵罩、排塵風筒、除塵器和風機等部分組成。6.選擇礦井風流調控方式的原則有哪些？答：各種調控方式的選用法則如下：①網(wǎng)路結構比較簡單的通風系統(tǒng)，宜選用主—風窗調控。只要在最大阻力線路上不再設置風窗，就符合該種調控方法的最小功耗原則。②網(wǎng)路結構稍微復雜的通風系統(tǒng)，宜選用主扇—輔扇調控。只要在最小阻力線路以外的其余風路設置輔扇，即可達到調控風量的目的，并符合該種調控方法的最小功耗原則。③網(wǎng)路結構較為復雜、有氡危害的通風系統(tǒng)，建議選用多級機站或單元調控方式。④網(wǎng)路結構比較復雜、開采范圍較大的通風系統(tǒng)，建議選用單元調控方式或不同類型的組合調控方式。三、計算題（共6題，5小題12分，其余每題10分，共62分）1.由于礦井中人員呼吸及其它作業(yè)產(chǎn)生的CO2量為5.52m3/min，求稀釋CO2到允許濃度所需的風量。（10分）注：我國“地下礦通風規(guī)范”規(guī)定，有人工作或可能到達的井巷，CO2濃度不得大于0.5%。解：我國“地下礦通風規(guī)范”規(guī)定，有人工作或可能到達的井巷，CO2濃度不得大于0.5%。設所需風量為xm3/min，因新鮮空氣含CO2量為0.04%，則（9分）x=1200（m3/min）（1分）2.用皮托管和壓差計測得通風管道內某點的相對靜壓h靜=100Pa，相對全壓h全=160Pa，已知管道內的空氣密度ρ=1.20kg/m3，試判斷管道內的通風方式并求出該點的風流速度。（10分）解：h全=160Pa>h靜=100Pa，（2分）所以為壓入式通風（1分）H動=h全-h靜（3分）=160-100=60Pa（0.5分）（3分）(m/s)（0.5分）3.如下圖所示，已知某一進風立井井口斷面1的大氣壓P靜1=99800Pa，井深Z=500m，井筒內空氣的平均密度ρ=1.18kg/m3，井筒內1-2斷面間的通風阻力h阻1-2=85Pa，問立井井底2的絕對靜壓P靜2有多大？（斷面1和2處井筒的面積相等）（10分）112Z3題圖解：h阻1-2=P靜1+ρgz-P靜2（5分）P靜2=P靜1+ρgz-h阻1-2=99800+1.18×9.8×500-85（4分）=105497Pa（1分）4.某巷道通過的風量Q=40m3/s，空氣的密度ρ=1.25kg/m3，在突然擴大段，巷道斷面由S1=6m2變?yōu)镾2=10m2。求突然擴大段的局部阻力（注：當S1/S2=0.6時，按斷面1風速v1

計算局部阻力時的局部阻力系數(shù)ξ=0.16）。（10分）2214題圖解：（6分）（3分）=4.44（Pa）（1分）5.某采區(qū)通風系統(tǒng)如下圖所示，各段巷道的風阻為：R1=0.5N·s2/m8，R2=2N·s2/m8，R3=0.6N·s2/m8，R4=0.4N·s2/m8，系統(tǒng)總風量Q1=20m3/s，要求各分支需要風量為Q2=5m3/s，Q3=15m3/s，若采用風窗調節(jié)風量，問：（1）風窗應設置在哪條巷道，其風窗的阻力為多少？（7分）（2）調節(jié)后該采區(qū)通風系統(tǒng)的總阻力為多少？（5分）QQ2,R2Q3,R3Q4,R4Q1,R15題圖解：（1）h2=R2Q22=2×52（1分）=50Pa（0.5分）h3=R3Q32=0.6×152（1分）=135Pa（0.5分）因此風窗應設置在2巷道上，其風窗的阻力分別為：（2分）h窗2=h3-h2=135-50（1分）=85Pa（1分）（2）總阻力h=h1+h3+h4（2分）=R1Q12+135+R4Q42=0.5×202+135+0.4×202（2分）=495Pa（1分）6.如下圖所示的串并聯(lián)通風系統(tǒng)，已知R1=1.30N·s2/m8，R2=4N·s2/m8，R3=9N·s2/m8，R4=1.26N·s2/m8，AD間的總阻力hAD=16Pa，試求：（1）各巷道的風量為多少；（7.5分）（2）BC間的總阻力hBC為多少。（2.5分）RR2R3R4R1ABCD6題圖解：（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