矿井通风系统设计例题和习题
《矿井通风》习题集.
《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些？2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么？第一章矿井空气思考题1-1 地面空气的主要成分是什么？矿井空气与地面空气有何不同？1-2 什么是矿井空气的新鲜风流？污风风流？1-3 氧气有哪些性质？造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些？1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些？它们的来源和对人体的影响如何？《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的？1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么？可用来检测哪些气体？1-6 防止有害气体危害的措施有哪些？1-7 什么叫矿井气候条件？气候条件对人体热平衡有何影响？1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度？矿井空气的湿度一般有何变化规律？1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿？1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定？1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施？1-12 风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式风表的优缺点各是什么？1-13 风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同？1-14 风表校正曲线的含义是什么？为什么风表要定期校正？1-15 对测风站有哪些要求？1-16 测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中，已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min，回风量为520 m3/min，问该工作面回风流中的CO2浓度是多少？是否符合安全浓度标准？（1.25%；符合标准）1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃，湿球温度为20℃，风速为1.5m/s，求其相对湿度和等效温度分别是多少？（83%；14℃）1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m，净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288，测定时间均为1min，该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度？压力和温度相同时，为什么湿空气比干空气轻？2-2 什么叫空气的压力？单位是什么？地面的大气压力与哪些因素有关？2-3 什么叫空气的粘性？用什么参数表示粘性大小？粘性对空气流动起什么作用？2-4 何谓空气的静压、动压、位压？各有何特点？2-5 什么叫绝对压力？相对压力？正压通风？负压通风？2-6 什么叫全压、势压和总压力？2-7 在同一通风断面上，各点的静压、动压、位压是否相同？通常哪一点的总压力最大？2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压；而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压？2-9 矿井通风中的能量方程是什么？从能量和压力观点讲，分别代表什么含义？2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程？矿井风流应满足什么条件？2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时，其静压和位压之间可以相互转化？2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样？如何确定？2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用？如何绘制？如何从图上了解某段通风阻力的大小？2-14 在抽出式和压入式通风矿井中，主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系？2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段？习题2-1 井下某地点有两道单扇风门，测得每道风门内外压差为800Pa，风门门扇的尺寸高为1.5m，宽为0.8m，门扇把手距门轴0.7m，问至少用多大的力才能把门扇拉开？（548.6N）2-2 测得某回风巷的温度为20℃，相对湿度为90%，绝对静压为102500Pa，求该回风巷空气的密度和比容。
矿井通风习题与答案(模块一矿井空气)
矿井通风习题〔模块一矿井空气〕一、解释题1．新鲜空气:2．污浊空气:3．绝对湿度:4．相对湿度:二、填空题1．地面空气的主要成分为、和，按体积计算它们在空气中所占的百分比分别为、和。
2．《煤矿安全规程》(简称《规程》下同)第100条第二款对、、、和等5种有害气体的最高允许浓度作了具体规定，其最高允许浓度分别是％、％、％、％和％。
3．《规程》规定：在采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于％，二氧化碳浓度不得超过％。
4．检测矿井有害气体浓度的方式有2种，一种称之为；另一种称之为。
检定管检测法属。
5．用检定管检测有害气体浓度的原理是：当含有被测气体的空气以一定的速度通过检定管时，被测气体即与发生化学反应，根据指示胶变色的或变色的即可确定被测气体的浓度。
前者称为式，后者称为式。
6．一氧化碳检定管是以为载体，吸附化学试剂和作为指示胶，当含有一氧化碳的空气通过检定管时，与指示胶反应，有生成，沿玻璃管壁形成一个。
7．矿井气候条件的好坏取决于矿井空气的、和的综合作用。
最适宜的井下空气温度是℃，一般认为较适宜的相对湿度为％。
8．对浅井而言，矿井空气温度变化规律是：进风路线有现象，在整个风路上，采煤工作面一般是气温最的区段，回风路线上的空气温度略有，基本上常年变化。
矿井空气湿度变化规律是：在进风路线上往往出现的现象，矿井回风巷和出风井的相对湿度都在以上，而且一般常年变化。
9．已知某矿井下A处的空气温度为20℃，则查表可得该处的饱和水蒸气量为g／m3；另一处B的空气温度为25℃，则查表可得该处的饱和水蒸气量为g／m310．用手摇湿度计测得井下A处空气的干温度为18℃、湿温度为16℃：，则查表可得A处空气的相对湿度为；测得B处空气的干、湿温度均为16℃：，则查表可得B处空气的相对湿度为。
11．人体散热的方式有、和3种。
当气温较低时，人体产生的热量大部分以及形式散失；当气温超过37℃时，人体的主要散热方式是。
12．《规程》第：101条对井巷中的最低、最高允许风速作了具体规定，其中：(1)主要进、回风巷，最高m／s。
矿井通风课程设计题目
矿井通风课程设计题目（一）已知条件1．煤层地质概况：单一煤层，倾角25˚，煤层厚2.5m，属于瓦斯矿井，二氧化碳涌出量很小，煤尘有爆炸危险，涌水量不大。
2．井田范围：设计第一水平深度380m，走向长度7200m，双翼开采，每翼长3600m。
3．矿井生产能力：设计年产量为120万吨，矿井第一水平服务年限为23年。
4．矿井开拓与开采：用竖井主要石门开拓，在底板开岩石平巷，其开拓系统如图1所示。
拟采用两翼对角式通风，在NO3、NO4两采区中央上部边界开回风井，其采区划分见图2。
采区巷道布置见图3，全矿井有两个采区同时生产，每个采区各布置一个综采工作面，均采用国产ZY-3，4柱式支撑掩护式支架。
为了保证生产的接续，矿井含一个备用回采工作面，为准备采煤有四条煤巷掘进，掘进工作面不与采煤工作面串联通风。
井下需要独立供风的硐室有：大型火药库、水仓、变电所各一个、绞车房两个，不考虑自然风压对矿井通风的影响。
5．井下同时最多人数为180人。
单个采煤工作面绝对瓦斯涌出量3.8m3/ min，采煤工作面的最多人数为40人，进风流温度t=21˚c。
掘进工作面最多人数为15人，一次使用炸药量8kg，单个掘进工作面瓦斯绝对涌出量为1.8m³/min。
井巷尺寸及支护参数见表1。
表1井巷尺寸及其支护情况节点序号巷道名称支护形式L/m S/m21--2 副井两个罐笼，有梯子间风井直径D=5米3802--3 主运石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆240 9.5 3—4 主运石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆160 9.5 4—5 主要运输大巷三心拱，混凝土碹，壁面不抹浆900 8.0 5--6 运输机上山梯形工字钢d=18厘米，Δ=5 330 7.0 6--7 运输机上山梯形工字钢d=18厘米，Δ=5 180 7.0 7--8 运输机顺槽梯形工字钢d=16厘米，Δ=5 870 4.88--9 采煤工作面采高2.5米，控顶距3~4米，综采，支撑掩护支架150 8.89--10 回风顺槽梯形工字钢d=16厘米，Δ=5 870 4.8 10--11 回风上山梯形工字钢d=18厘米，Δ=5 50 8.0 11--12 回风巷三心拱，混凝土碹，壁面抹浆2700 8.012--13 混凝土（不平滑），风井直径D=4米7070米240米主井副井图１ 开拓系统示意图图400米180米180米180米180米NO.3NO.1NO.2NO.4图2 采区划分图1800m 1800m 1800m 1800m（一）矿井基本概况1、煤层地质概况 单一煤层，倾角25°，煤层厚4m ，相对瓦斯涌出量为13m 3/t,煤尘有爆炸危险。
《矿井通风》习题
《矿井通风》作业习题1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别？1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有娜些？1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?《规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源．1-5 什么叫矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。
1-6 简述风速对矿内气候的影响。
1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。
1-8 某矿井冬季总进风流的温度为5℃，相对湿度为70%，矿井总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%，矿井总进、总回风量平均为2500 m3/min。
试求风流在全天之内从井下带走多少水分？（已知总进、回空气的饱和湿度为4.76 和15.48 g/m3）1-9 某矿一采煤工作面C02的绝对涌出量为7.56 m3/min，当供风量为850 m3/min时，问该工作面回风流中C02浓度为多少?能否进行正常工作。
1-10 井下空气中，按体积计CO浓度不得超过0.0024%．试将体积浓度 (%)换算为0℃压力为101325 Pa 状态的质量浓度(mg/m3)。
2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。
2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。
2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。
为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压，而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压？2-4 试述能量方程中各项的物理意义。
2-5 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中，风流的状态变化过程是怎样反映的？2-6 在压入式通风的风筒中，测得风流中某点i 的相对静压h si＝600 Pa，速压h vi＝100 Pa，已知风筒外与i 点同标高处的压力为100kPa。
求：（1）i 点的相对全压、绝对全压和绝对静压；（2）将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为0 点）。
矿井通风课程-设计题目与说明2013.5
课程设计的基本条件某矿井地质与开拓开采情况如下，试进行矿井通风设计：井田走向长 m ，倾角15°~18°，煤尘具有爆炸危险性。
矿井生产能力为0.9Mt/a 。
矿井为高瓦斯，建立了瓦斯抽放系统，经过抽放，采煤工作面瓦斯涌出量均小于5m 3/min ，掘进工作面瓦斯涌出量小于3m 3/min 。
1、矿井开拓方式与采区划分矿井采用立井单水平上下山分区式开拓。
全矿井共划分 个分区，上山部分 个，下山部分 个。
矿井开拓系统如图1所示。
主、副井布置在井田的中央，通过主石门与东西向的运输大巷相连通。
2、采煤方法采区巷道布置如图1所示。
矿井有两个采区同时生产，共3个采煤工作面，其中两个生产，一个备用；采煤方法为走向长壁普通机械化采煤。
工作面长150m ，采高2.2m ，采用全部跨落法管理顶板，最大控顶距4.2m ，最小控顶距3.2m ；作业形式为两采一准，交接班时人数最多80人，回采工作面温度一般在21°。
每个采区各有两个煤巷掘进工作面，采用打眼放炮破煤，工作面一次起爆炸药为10kg ，掘进工作面同时工作的最多人数为20人。
3、矿井工作制度矿井年工作日330天，工作制度为“三八”作业。
井下最大班工作人数160人。
4、井巷尺寸及支护情况见表1.井巷尺寸及支护形式节点号 井巷名称 断面形状 支护形式 断面积m2长度m 备注1-2 副井 圆形 混凝土砌碹 直径D=5 520 双罐笼提升，设有梯子间 2-3 车场绕道 半圆拱 料石砌碹 12.00 50 3-4车场绕道半圆拱料石砌碹12.00704-5 主石门半圆拱料石砌碹11.00 805-6 煤层运输大巷半圆拱料石砌碹11.006-7 煤层运输大巷半圆拱料石砌碹11.007-8 采区下部车场半圆拱锚喷10.00 858-9 采区轨道上山梯形工字钢8.00 5009-10 采区轨道上山梯形工字钢8.00 26910-11 下区段回风平巷梯形工字钢 6.0011-12 联络巷梯形工字钢 6.00 1012-13 区段运输平巷梯形工字钢 6.0013-14 采煤工作面矩形单体柱铰接梁150采高2.2，最大控顶距4.2，最小控顶距3.214-15 区段回风平巷梯形工字钢 6.00 落地胶带运输机15-16 绕道梯形工字钢 6.00 5016-17 区段回风平巷梯形工字钢 6.0017-18 运输上山半圆拱工字钢8.00 15 18-19 运输上山半圆拱工字钢8.00 1519-20 矿井总回风巷半圆拱料石砌碹10.0020-21 风井圆形料石砌碹D=4 92 设有梯子间9-11 运输上山梯形工字钢8.00 119 落地胶带运输机11-12 运输上山梯形工字钢8.00 10 落地胶带运输机12-25 运输上山梯形工字钢8.00 280 落地胶带运输机5、其他：考虑自然风压，通风容易时期取值50Pa，通风困难时期取值60Pa。
矿井通风习题
0.3780.003484(1)sat P P T P ϕρ=-2-1 说明影响空气密度大小的主要因素。
压力和温度相同的干空气与湿空气相比，哪种空气的密度大，为什么？答： 1）因为水蒸气的摩尔质量为18g/mol ，干空气的摩尔质量为28.9g/mol ，所以湿空气密度要比干空气密度小一些。
2）因为 干空气相对湿度=0，湿空气相对湿度>0。
所以干空气的密度大。
2-13 已知矿内空气的绝对静压P 等于103991Pa ，空气温度t 为18℃，相对湿度为75%，求空气的密度、比容和重力密度。
（ρ=1.2380kg/m 3，ν=0.8078m 3/kg ，γ=12.1324N/m 3）解：因为空气温度为18℃，查附录二不同温度下饱和水蒸气分压表得在t=18℃时，饱和水蒸气分压Ps=2062Pa 。
将t=18℃，P=103991Pa ，ϕ=0.75代入空气密度公式得0.378273+t 30.003484(1)1039910.378*0.75*20620.003484(1)273181039911.2380/sP PPkg m ϕρ=-=-+=31==0.8078m /kg νρ3=g=1.238*9.8=12.1324N/m γρ2-15 已知一进风斜井进风口1处的大气压P 01=101324Pa ，1~2段的空气平均密度31~21~21.25/400m kg m Z m ρ==v1v2R1~2，，测得h =45Pa ，h =h =5Pa ，求2点的绝对静压P 2 。
解： 根据能量方程进风口1的边界条件为t10111011011v v P P P h =⇒=-，且h v1=h v2,所以上式可化简为所以201v1R1~2m 1~2P P -h h g Z =101324-5-45+9.8*1.25*400=106174Paρ=-+ 2-16 在一段断面不同的水平巷道中，用压差计法测得两断面的静压差为70Pa ，断面1的断面积为8m 2，其平均风速 3.5m/s ，断面2的断面积为5m 2，空气的平均密度为 1.25kg/m 3，求该段巷道的通风阻力。
第五章 矿井自然通风 习题解析
第五章矿井自然通风
1、一个矿井，一年中自然风压的大小和作用方向有哪些变化？其变化对矿井通风与安全生产有什么影响？
2、能否用人为的方法产生或加强自然风压？
3、有自然风压作用的各个矿井，并采用不同的测定方法如图5-1所示，试分析每一种情况所测得的密闭两侧静压差△h及其所表示的意义，它是否等于矿井自然风压。
图5-1
4、某自然通风矿井如图5-2所示，已知P0=750毫米水银柱，t0=－10℃、t1=12.5℃、t2=12.1℃、t3=11.5℃，求ADEC、BEC及ADEB风路的自然风压
各是多
少？
图5-2 图5-3
5、某自然通风矿井，如图5-3所示，已知各段井巷中的平均气温为t1=8℃，t2=10℃，t3=12℃，地表大气压力P0=760毫米水银柱，求矿井自然风压。
6、某矿通风系统如图5-4所示，已知各巷道风阻R1=R2=0.02、R3=0.036、R4=R5=0.01千缪。
今使主扇停止运转，并在风峒中隔断风流，用压差计测得密闭两侧的静压差△h=P B－P C=52毫米水柱，同时测得风量Q1=20、Q2=5、Q3=15米3/秒，各巷道风流方向如图所示。
试求A1BC、A2BC及A3BC各风路的自然风压。
图5-4 图5-5
7、通风系统如图5-5所示，已知地表大气平均温度高于矿内空气平均温度，在ADC与BDC风路间都存在着与主扇作用方向相反的自然风压，试求出AD 巷道无风流流动的条件。
矿井通风习题集
图6
图7
2-18 绘制某矿井通风网络图。
图8
第三章 通风机械和设施
3-1 离心式通风机工作原理是什么？ 3-2 某抽岀式矿井，风硐断面积5.5m2，风速4m/s；主要通风机 进、出口全压分别为-1000Pa、100Pa，主要通风机扩散器 出风口速压为20Pa；电机线电压380V，线电流60A，功率因素 0.8，电机效率0.9，直接传动。求： (1)主要通风机风量； (2)主要通风机全压、静压、速压； (3)主要通风机输入功空气中常见的有害气体有哪些?《安全规程》对空气中 有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？ 总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%，矿井总进、总 回风量平均为1000 m3/min。试求风流在全天之内从井下 带走多少水分？（已知5℃、 20℃时的饱和湿度为4.76 和15.48 g/m3）
２ １ ４
３
2.矿井通风系统的要求
每一矿井必须有完整的独立通风系统
进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、
灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方
箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如
果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求 多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要 通风机的工作风压应接近
进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标
高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压
5.2主要通风机的选择 通风机风量
Q fr kQfj
Qfr—主要通风机的工作风量，m3/s
Qfj—矿井需风量，m3/s
k—漏风损失系数，风井不提升用时取1.1；箕斗井兼作
回风用时取1.15；回风回升降人员时取1.2
Rme Rmd Ame Amd
矿井通风习题
第一章 矿井空气复习思考与习题1、 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?2、 《规程》对矿井空气主要成分的浓度标准有哪些具体规定?3、 造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些?4、矿井空气中的主要有害气体有哪些？其性质、来源、危害有哪些？《规程》规定的最高允许浓度为多少？5、防止有害气体的措施有哪些？6、什么叫矿井气候条件?评价矿井气候条件的主要指标有哪些？7、影响矿井空气温度的因素和矿井空气温度的变化规律是什么？8、设置测风站必须符合哪些要求？9、测风仪表按其工作原理、构造以及测风范围各分为几类？10、用风表测风为什么要校正其读数？用迎面法与侧身法测风时其校正系数为什么不同？11、用风表测风时应注意哪些事项？12、改善矿井气候条件应采取哪些措施？13、某矿井冬季总进风流的温度为5℃，相对湿度为70%。
矿井总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%。
矿井总进、回风量平均值为2500 m 3/min 。
试求风流在全天之内从井下带出多少水分？（答：f a =4.76g/m 3，f a ′=15.48g/m 3，G△＝38t/d ） 14、某矿井地表年平均温度为t c ＝7.5℃，恒温带的深度为Z c ＝30m ，地温率为g ＝30m/℃。
求矿井深度为450m 处的岩石温度？（答：t r ＝21.5℃）15、半圆拱巷道，拱墙高1.55m,巷宽2.8m ，用侧身法测得的表速为3m/s ，该风表的校正曲线表达式为s υ= 2+c υ，计算该巷道通过的风量。
（答：Q ＝33.3m 3/s ） 第二章 矿井通风压力复习思考与习题1、何谓绝对压力、相对压力、大气压力、正压和负压？用坐标图来说明它们之间的相互关系。
2、空气从静压大的地点流向静压小的地点，其条件是什么？空气从全压大的地点流向全压小的地点，其条件是什么？3、如何理解绝对全压是绝对静压与速压之和？相对全压是相对静压与速压之和？速压有无绝对值与相对值的含义？4、“静压和速压可以相互转换”是指一个断面而言，还是指两个断面而言？同一断面上静压大的地点是否速压就小，速压大的地点是否静压就小？5、某矿采用抽出式通风如图2—23所示，用仪器测得风硐4断面的风量Q 4=40m/s ，净断面积S 4=4m 2，空气密度ρ=1.19kg/m 3，扇风机房U 形压差计的读数h=200mmH 2O ，风硐外与4断面同标高的大气压P0=101 332Pa，矿井自然风压h自=10mmH2O，自然风流方向与扇风机作用风流方向相同，试求P静4、P全4、h速4、h全4以及矿井通风阻力h阻各为多少？6、已知空气的压力为101 332Pa，温度为15℃，相对湿度为60%，试求该空气的密度。
习题八 矿井通风设计
习题八矿井通风设计一、解释题1．采区通风系统：采取主要进、回风道和工作面进，回风道的布置方式，采取通风路线的连接形式，工作面通风方式，以及采区的通风设施的组合形式。
二、填空题1．矿井通风方式是指（进回风井的）的布置方式。
矿井通风方式分为（中央式）、（对角式）和（区域式）3种类型。
2．矿井通风系统图是指（表示矿井通风网络、通风设施、设备、风流方向和风量等参数的图件）的图纸，按其绘制方法不同一般可分为（通风系统平面图）图、（平面示意图）图和（立体示意图）图。
3．矿井通风系统是指必须标明（风流方向）、风量和（通风设施）和安装地点。
必须按季绘制通风系统图，并按月（补充修改）。
4．《规程》第122条规定：生产矿井主要通风机必须装有（反风）设施，并能在（10）min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的（40）%。
每季度应至少检查（1）次反风设施，每年应进行1次（反风演习）；矿井通风系统有较大变化时，应进行1次（反风演习）。
5．矿井反风是方式而言的，可分（反风道）反风和（风机反转）反风。
6．轴流式通风机的反风方法有（利用反风与侧反风道反风）、（调节通风机叶片角度反风）和（反转通风机叶轮旋转方向反风）。
三、选择题1．进风井大致位于井田中央，出风井分别位于井田走向两翼上的通风方式称为（3）（1）中央边界式（2）对角式（3）两翼对角式2．对煤层倾角大、埋藏深，但井田走向不大（小于4km），而瓦斯、自然发火都不严重，地表又无煤层露头的新建矿井，采用（1）通风比较合理。
（1）中央并列式（2）中央边界式（3）两翼对角式3．对煤层距地表较浅，瓦斯、自然发火都不严重，但山峦起伏，无法开掘总回风道，且地面小窑塌陷区严重，煤层露头多的新建矿井，应采用（2）通风。
（1）分区对角抽出式（2）分区对角压入式（3）两翼对角式4．从安全角度出发，在瓦斯涌出量高、煤尘爆炸危险性大、工作面温度较高的采取，采用（1）的采取通风系统较为合理。
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矿井通风系统设计例题和习题例题1 1例题2 6第一小组题目11第二小组题目13第三小组题目16第四小组题目19第五小组题目21下告铁矿通风系统设计23例题1某矿矿体走向长600m ，厚30m ，倾角25～30°；采用竖井石门开拓，阶段高60m ，单翼对角抽出式通风系统。
进风井（罐笼井）井口标高220m ，边界风井井口标高245m 。
同时开采一个阶段，分成三个小分段，采用有底柱崩落法开采。
矿井年产矿石25.6万t ，每年工作320d ，日产800t ，每日三班作业。
一个电耙道日出矿量200t ，电耙道断面4.8m 2，长50m ；二次破碎最大装药量3kg ，通风时间5min 。
作业面凿岩巷道断面7.0m 2。
采准、探矿的掘进作业面采用局部通风，巷道断面4.5 m 2；一次爆破火药量20kg ，通风时间25min ；独头巷道长度不超过150m 。
开拓掘进作业面采用局扇通风，最大通风距离600m ，巷道断面7.4 m 2；一次爆破火药量30kg ，通风时间20min ，采用混合式通风。
井下火药库在井底车场，有独立的通风系统。
矿井通风系统及作业面分布见图1。
各段巷道的规格、尺寸及摩擦阻力系数值列于表1中。
夏季自然风压与主扇作业方向相反，其自然风压为96Pa 。
设计要求：1、计算全矿所需风量，进行风量分配；2、计算全矿总阻力（第一阶段的最大阻力）；3、选择扇风机，计算电动机功率。
解：1、计算全矿总风量及分配风量（1） 电耙道所需风量 ① 二次破碎爆破通风所需风量火药量3A kg =；电耙道长度50L m =，断面24.8S m =，通风时间300t s =，则风量32.28Q m s === ② 按排尘风速计算风量电耙道风速0.5V m s =，则排尘风量30.5 4.8 2.4Q VS m ==⨯=取风量大者，32.4Q m s =作为电耙道风量。
（2） 采场作业面凿岩所需风量按排尘风速计算，取风速0.25V m s =，巷道断面27S m =，30.257 1.75Q VS m s ==⨯=（3） 采准、探矿巷道掘进所需风量 ① 按爆破后通风所需风量（压入式通风）火药量20A kg =，巷道长度150L m =，巷道断面24.5S m =，通风时间1500t s =，则风量为：31.47Q m s == 贯穿风流巷道的风量应大于独头巷道风量的1.43倍，则风量应为 1.43×1.47=2.13m s 。
② 按排尘风速计算风量30.25 4.5 1.125Q VS m ==⨯=取风量大者，32.1Q m s =。
（4） 放矿巷道所需风量按排尘风速计算，30.25 5.24 1.34Q VS m s ==⨯=。
（5） 火药库风量取23m s 。
（6） 二阶段开拓巷道掘进所需风量采用混合式通风，23050 5.2420min A kg L m S m t ====，，，，压入风量为31.4p Q m ===抽出式的风量为31.25 1.25 1.4 1.75p Q Q m s ==⨯=贯穿风流的风量为31.43 1.75 2.5Q m =⨯=（7） 矿井总风量m i i Q K Q N =∑式中 i Q ——各类作业面所需风量，3m s ；i N ——各类作业面的数量；K ——风量备用系数，此例中 1.5K =。
则 ()31.5 2.44 1.753 2.15 1.3432 2.5254.4m Q m s =⨯⨯+⨯+⨯+⨯++⨯= 矿井漏风按总回风道集中漏风考虑，各巷道按需分配的风量如图1所示。
2、计算全矿总阻力首先选择最大阻力路线。
根据通过风量的大小和路线的长短，选择1、2、3……13、14为最大阻力路线（图1）。
分段计算各巷道的摩擦阻力，按下式计算23PL h aQ S = 计算结果列于表1中。
由各段巷道摩擦阻力的总和可求得矿井摩擦阻力871.2f h Pa =。
矿井的局部阻力按摩擦阻力的20%计算。
矿井的总阻力应为1.2 1.2871.21045.4m f h h Pa ==⨯=3、选择扇风机，计算电动机功率 ⑴扇风机风量31.154.4259.86f m Q Q m s ρ==⨯= 式中，ρ——扇风机装置风量备用系数， 1.1ρ=。
⑵扇风机的全压t Ht m n r vH h H h h =+++ 式中，r h ——扇风机装置阻力，r h =100Pa ；v h ——扩散塔出口动压损失，v h =10Pa ； n H ——矿井反向自然风压，n H =96Pa 。
则1045.496100101251.4t H Pa =+++=查扇风机特性曲线，选用K40（B ）型№19轴流式扇风机，转速980min n r =，叶片安装角32θ=，实际风量可达603m s ，风压可达1290Pa ，效率0.70f η=。
扇风机的功率129060110100010000.70t f f fH Q N kW η⨯===⨯电动机的功率1101.11270.95fe eeN N K kW η=== 式中 e K ——电机备用系数，取1.1；e η——电机效率，取0.95。
主扇漏风图1 矿井通风系统及作业面分布图N/s m2s m0.036 0.03170.004 0.01940.0105例题2某矿矿体走向长1400m ，厚7～15m ，采用下盘竖井阶段石门开拓，阶段高40m 。
上部已有露天开采，井下部分开采深度400m 。
主井为箕斗井，不进风也不出风。
副井为罐笼井做为进风井。
通风系统为两翼对角抽出式。
采矿方法为有底柱的中深孔留矿法。
作业面长50m ，电耙道沿走向布置，矿体薄时，布置单耙道，矿体厚时，布置双耙道。
回采顺序由上而下，同一水平为后退式。
三个阶段同时作业，包括矿柱回采、矿房回采和开拓采准，通风系统见图2。
矿井年产矿石80万t ，一个电耙道日出矿量270t 。
作业面一次爆破最大火药量300kg ，通风时间40min 。
矿柱回采时集中通风，每两个月进行一次大爆破，通风时间8h 。
掘进作业面按排尘计算风量。
采场和电耙道二次爆破火药量3kg ，通风时间5min 。
工作面分布，东西两翼相同，合计工作面数（包括备用作业面）如表2，井巷规格见表3。
夏季反向自然风压H n =126Pa 。
设计要求：1、计算全矿所需总风量，分配风量；2、计算全矿总阻力；3、选择扇风机，计算电动机功率。
解1、计算全矿总风量及分配风量 （1） 采场风量 ① 按爆破火药量计算35002.3lg ,i V A Q m K t V= 式中 A ——火药量，300A kg =；t ——通风时间，2400t s =；V ——采场体积，35015 2.51875V m =⨯⨯=；i K2.5==时，由《矿井通风与防尘》一书中的附录可查得i K =0.81。
318755003002.3lg 4.220.8124001875Q m s ⨯=⨯=⨯② 按排尘计算风量30,0.772 4.1S Q m s n=+式中，0S ——硐室采场入口巷道断面面积，0 2.5 2.46S =⨯=2m ； n ——风流受限系数。
0 1.20.16n b B ===。
364.200.772 4.10.16Q m ==+⨯取风量大者，采场风量为4.223m s 。
（2） 电耙道风量按二次破碎爆破后通风计算32.42Q m s ==按排尘风速计算，3V 0.5 5.4 2.70Q S m ==⨯=。
取大者，电耙道风量为2.703m 。
（3） 出矿平巷的风量30.15 5.40.81Q VS m s ==⨯=（4） 掘进、采准作业面的风量，按排尘风速计算并考虑贯穿风流的风量大于独头巷道风量1.43倍，则30.25 6.1 1.43 2.18d Q VSK m s ==⨯⨯=（5） 井下火药库的风量取23m 。
（6） 矿井总风量()31.5 4.228 2.7100.818 2.1862123.48m i iQ K Q N m ==⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=∑ （7） 风量分配。
矿井备用风量按总回风道集中漏风考虑；各作业面分配的风量见图2；西翼风量分配情况与东翼相同，从略。
2、计算全矿总阻力选择最大阻力路线1~18（图2），各段巷道的摩擦阻力按下式计算23,f PL h aQ Pa S = 计算结果列于表3中，累计1~18各段巷道摩擦阻力值可得东翼总摩擦阻力1647.2f h Pa =。
矿井局部通风阻力按摩擦阻力的20%计算，则矿井总阻力1.2 1.21647.21976.6m f h h Pa ==⨯=东翼与西翼阻力相同。
3、选择扇风机，计算电动机功率取扇风机装置风量备用系数 1.1ρ=，则扇风机的风量为31.161.7467.9168f m Q Q m s ρ==⨯=≈扇风机的全压t H 按下式计算t m n r v H h H h h =+++取100,10,126r v n h Pa h Pa H Pa ===1976.6126100102212.6t H Pa =+++=查扇风机特性曲线，选用DK40型№19轴流式扇风机，转速为980min n r =，叶片安装角35θ=，风量370f Q m s =，全压2300t H pa =，效率0.78f η=，可以满足通风要求。
扇风机的功率为230070206.4100010000.78t f f f H Q N kW η⨯===⨯电动机的功率为206.41.12390.95fe eeN N K kW η===59.31图2 矿井通风系统及作业面布置（东翼）N/s m2s m0.004 0.00580.012 0.01870.012 0.002710第一小组题目图1 某矿通风系统表1 矿块特征名称水平分层深孔留矿法分段采矿法同时生产的矿块数（个） 2 2每一矿块的耙矿或二次破碎巷道数（个） 2 1每一耙矿或二次破碎巷道破碎断面（m2） 4.5 4.6每一耙矿或二次破碎巷道的长度（m）30 30每一耙矿或二次破碎巷道的产量（吨/昼夜）300 350 每个矿块每次爆破间隔时间（周）2（两矿块不同时爆破）1（两矿块不同时爆破）每个矿块每次爆破炸药量（kg）1300 250每个采场自由空间体积（m3）4500 2550大爆破后加强通风时间（h） 2 2每次二次破碎炸药量（kg） 1.4 1.4松散后的矿石容量（t/m3） 2.5 2.5分段平巷断面（m2）— 6凿岩硐室断面（m2）10 —凿岩设备型号YG-80 YG-40 使用凿岩设备台数（台）4（每个硐室2台）5（每个分段平巷1台）表2 井巷规格顺序名称支护型式断面形状断面积m2 长度m 周边长m 1-2 提升井筒混凝土支护，有管子间及梯子间圆形28.3 230 18.842-3 阶段石门无拱形9.9 100 12.893-4 阶段平巷无拱形 5.0 140 9.984-5 天井木框方形 2.0×1.5 60 7.05-7 回风平巷无拱形 5.8 60 9.989-10 回风平巷无拱形 5.8 760 9.9810-11 回风平巷混凝土拱形 5.8 100 9.9811-12 回风平巷混凝土拱形 5.8 100 9.9812-13 回风井木框方形 2.0×3.5 120 11.013-14 回风石门混凝土拱形 5.8 100 9.9814-15 回风井木框方形 2.0×3.5 100 11.03-16 阶段平巷无拱形 5.9 200 9.9816-18 阶段平巷无拱形 5.8 60 9.9818-19 穿脉无拱形 4.12 10 7.7419-24 天井木框方形 1.9×2.9 60 9.624-25 穿脉无拱形 3.6 30 7.625-27 回风平巷无拱形 5.8 30 9.9829-30 回风平巷无拱形 5.8 540 9.9831-34 回风平巷同11-15第二小组题目某矿井通风设计的已知条件是：矿体走向长1000m，上下两层矿体，上层厚8m，下层厚9m，两层间距15m。