矿井通风阻力参数及其计算复习思考题
通风课后习题
《通风安全学》课程复习思考题与习题安徽理工大学能源与安全学院安全工程系编二00六年三月《通风安全学》复习思考题与习题第一章矿井空气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是什么？1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些？《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定？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防止井下有害气体中毒应采取哪些措施？1-6什么叫矿井气候条件？简述气候条件对人体热平衡的影响。
1-7何谓卡他度？从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少？1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定？1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850m3/min时，问该工作面回风流中CO2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Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。
第二章矿井空气流动基本理论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？2-2 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。
2-3 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。
2-4 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？2-5 试述能量方程中各项的物理意义。
2-6 在用压差计法测定通风阻力，当两断面相等时，为什么压差计的读数就等于通风阻力？2-7 动能校正系数的意义是什么？在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数？2-8 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？2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压（或绝对静压），风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压（或绝对静压）？2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器？扩散器安装有效的条件是什么？2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用？已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压？2-12 用压差计法测定通风阻力时，如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度，测出的压差是否等于通风阻力？偏大还是偏小？=12.1324N/m3）γ=1.2380kg/m3，v=0.8078m3/kg，ρ为75%，求空气的密度、比容和重率。
矿井通风-学习情景4 通风阻力测定与计算1
用气压计法测量通风阻力，不需要收放 胶皮管和静压管，测定简单。由于矿井通风 综合参数检测仪有记忆功能，在井下用一台 就可以将阻力测量的所有参数测出，省时省 力，操作简单。但位压很难测算，精度较差， 故一般适用于无法收放胶皮管或大范围测量 矿井通风阻力分布的场合。
二、数据处理及可靠性检查
1、测定数据的处理 （1）井巷平均风速的计算 V真=a+bV表
3、压差计法测量通风阻力
用压差计法测定通风阻力的方法与步骤 从测点1开始，在测点1、2两处各设置一 个皮托管，一般在测点2的下风侧6～8m处安 设压差计。皮托管应设置在风流稳定的地点， 正对风流。压差计两接头都接皮托管的“-”， 对于压差计绝对静压大的接“+” 。 测点1、2测完后，压差计可以不动，进 行测点2、3间的测量。依次按测点的顺序进 行测量，直至全路线测完为止。 测量顺序也可逆风流方向进行。
2、测定结果可靠性检查 测点资料汇总以后，应对全系统或个别地段测定结果进行 检查校验。 （1）风量的校验 换算成标准矿井空气状态下的风量，根据“在密度不变 的情况下，流进汇总点或闭合风路的风量，等于流出汇总点 或闭合风路的风量”的原则进行风量比较，其误差不能超过 所用风表的允许误差值。如果误差过大，则应分析查明原因， 必要时进行局部或全部重新测定。 （2）通风阻力的校验 根据闭合风路中，每一条风路的通风阻力累计值相等的 原则校验，相差不应超过5%。 测量全矿井的总阻力时最好利用通风机房内的水柱计读 数校验。通过压差计的读数及测定风机出风口的动压和自然 风压，计算出全矿井的通风阻力，在与累计的总阻力相比较， 误差不应超过5%。
3、测量计划和步骤 ①、测定方法 根据测量目的选择的测量方法，并附有测点原理布置图。 ②、仪器准备 以表格的形式列出仪器的数量、型号、使用状态，并将 仪器编号与使用人员对应一致。 ③、人员组织和任务分配 主要分测风组、测压组、测断面尺寸组、数据记录组、 通讯联络组和安全指挥组。每个测定小组必须由上述人员 5～6人 组成。要附有任务分配表、基础数据表格。 ④、测点线路的选择 在通风系统图上标明所有测量地段、路线、测点，并且 要依次编号，注明测定路线上的局部通风机、调节风门、风 桥和其它障碍物。具体要求参照通风阻力测定方法。 ⑤、井下测量 根据测量的目的和测量方法，参照通风阻力测量步骤， 沿着测量路线，简要说明测量过程和临时修改的测点原因。
矿井通风阻力测定及对几个问题的分析
矿井通风阻力测定及对几个问题的分析程绍仁1,程建军2(1 晋城市煤炭工业局,山西晋城048000;2 晋城泽泰安全评价中心,山西晋城048000)[摘 要] 矿井通风阻力是衡量矿井通风状况的主要指标。
影响矿井通风阻力大小的因素很多,而矿井通风阻力测定则是矿井通风技术管理的一项基础工作。
介绍了矿井通风阻力的测定方法,对矿井通风阻力测定中的几个问题进行了分析,并提出了改进意见。
[关键词] 通风阻力;测定方法;问题分析[中图分类号]TD72[文献标识码]B[文章编号]1006 6225(2006)01 0072 03M ensuration ofM ine Ventilation Resistance and Analysis of Several Proble m s[收稿日期]2005-08-29[作者简介]程绍仁(1945-),男,山西晋城人,高级工程师,现任晋城市煤炭工业局副总工程师。
矿井通风阻力是衡量矿井通风状况的主要指标,矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理工作的主要内容。
煤矿安全规程 规定,!新矿井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定,以后每3年至少进行1次。
矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后,必须重新进行矿井通风阻力测定∀。
晋城市500余个地方煤矿在近1年多的时间里,普遍进行了1次矿井通风阻力测定,由于测定单位的技术力量不等和技术水平不齐,测定中存在问题不少,测定结果误差很大。
1 矿井通风阻力测定方法1 1 测定仪器矿井通风阻力测定现已淘汰繁琐的、操作麻烦的、测量精度低的毕托管、倾斜压力(U 型压力计)加长距离软管的测量方法,而采用气压计法,使用精密气压计,配以通风干湿球温度计、风表、秒表、皮尺等测量计具。
精密气压计具有体积小、重量轻,不需要拉软管,操作简便、快速、省人、省力、省时等特点,配以所测风速和空气的干湿球温度计算出的空气动压、位压值而求得通风阻力。
但需要注意,在测定前要对同时使用2台或多台精密气压计、通风干湿球温度计、风表进行校正,修正其互相之间误差值。
矿井通风防尘复习思考题二
第二章 矿井风流参数的测定及计算复习思考题1、何谓空气密度、重度和粘性？2、何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它各有什么特性？3、为什么空气压力的单位1mmH 2O=9.8Pa?4、试述倾斜压差计的测压原理？5、用皮托管和U 型管压差计测得几种通风管道中压力的结果分别如图2-1所示。
问静压、动压和全压各为多少？并判断其通风方式。
6、如图2-2所示矿井，把左侧进口封闭后引出一胶管与水柱计连接。
若左侧井内空气平均密度1 =1.15kg/m3，试问水柱计哪边水面高？读数是多少（E-E 为在平巷中任取的一个断面）？7、如图2-3所示。
某倾斜巷道面积S 1=5m 2,S 2=6m 2,两断面垂直高差50m ，通过风量为600m 3/min ，巷道内空气平均密度为1.2kg/m 3，1、2两断面处的绝对静压分别为760mmHg与图2-1763mmHg(1mmHg=133.322Pa)。
求该段巷道的通风阻力。
图2-2 图2-38、某矿深150m，用图2-4压入式通风。
已知风硐与地表的静压差为1500Pa，入风井空气的平均密度为1.25kg/m3，出风井为1.2kg/m3，风硐中平均风速为8m/s，出风口的风速为4m/s。
求矿井通风阻力。
9、某矿深200m，用图2-5抽出式通风。
已知风硐与地表的静压差为2200Pa，入风井空气的平均密度为1.25kg/m3,出风井为1.2kg/m3，风硐中平均风速为 8m/s，扇风机扩散器的平均风速为6m/s，空气密度为1.25kg/m3，求矿井通风阻力。
10、当出风井口的风速没有改变，主扇风机安在井下，压差是否会减少？为什么？11、如图2-6，U 形管内装水，已知风速v 1=15m/s ，v 2=4m/s ，空气密度1ρ=1.2kg/m 3 。
问左侧U 型管的水面如何变化？其差值为多少？12、某通风系统如图2-7所示，U 型管测出风硐内的压差读数为230mmH 2O ，风硐断面S=9m 2，通过风量为90m 3/s 。
第四章 井巷通风阻力习题解析
第四章井巷通风阻力1、通风阻力和风压损失在概念上是否相同？它们之间有什么关系？2、尼古拉茨实验揭示了哪些流体流动阻力的规律性？3、井巷等积孔的意义是什么？它与井巷风阻有什么关系？4、某运输平巷长300米，用不完全棚架支护，支柱的直径为20厘米，柱子中心间的距离为80厘米。
平巷的净断面积按巷道顶部宽度为2.1米，底部宽度为2.6米，高度为2.1米计算。
试求该运输平巷的风阻值。
5、已知某巷道的风阻为46.6缪，通过的风量为16米3/秒，试求该巷道的通风阻力。
6、某梯形巷道用木支架支护全长L米，摩擦阻力系数a0=0.0016，现将l 米巷道的支架改为抹面的混凝土砌旋，并使全巷道的风压损失由50毫米水柱降到30毫米水柱，求长度l为巷道全长L的多少倍？7、井筒的净直径为6米，井深500米，井壁为混凝土砌旋，井筒中沿两排金属罐道梁有固定的罐道，纵口径△=16，有两个罐笼间。
井筒中的风速为5米/秒。
试求井筒的通风阻力。
8、某通风巷道的断面由2米2，突然扩大到10米2，若巷道中流过的风量为20米3/秒，巷道的摩擦阻力系数为0.0016，求巷道突然扩大处的通风阻力。
9、巷道断面由10米2突然收缩到2米2，若巷道的摩擦阻力系数为0.0016，流过的风量为20米3/秒，求巷道突然收缩处的通风阻力。
10、在100米长的平巷中，测得通风阻力为5.95毫米水柱，巷道断面5米2，周界9.3米，测定时巷道的风量为20米3/秒，求该巷道的摩擦阻力系数？若在此巷道中停放一列矿车，风量仍保持不变，测得此段巷道的总风压损失为7.32毫米水柱，求矿车的局部阻力系数。
11、某矿利用自然通风，自然风压为40毫米水柱时，矿井总风量为20米3/秒，若自然风压降为30毫米水柱，但矿井风量仍要保持不小于20米3/秒，问该矿井风阻应降低多少？矿井等积孔是多少？12、已知巷道风阻R1=0.05，R2=0.02，R3=0.006千缪，试做风阻R1、R2和R3的特性曲线。
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矿井通风与安全复习思考题与习题题库矿井通风与安全复习思考题与习题题库第一章矿井空气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是什么?1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些?《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定?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防止井下有害气体中毒应采取哪些措施?1-6什么叫矿井气候条件?简述气候条件对人体热平衡的影响。
1-7何谓卡他度?从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少?1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定?1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850 m3/min时，问该工作面回风流中CO2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Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。
第二章矿井空气流动基本理论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?2-2 何谓空气的静压，它是怎样产生的?说明其物理意义和单位。
2-3 何谓空气的重力位能?说明其物理意义和单位。
2-4 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?2-5 试述能量方程中各项的物理意义。
2-6 在用压差计法测定通风阻力，当两断面相等时，为什么压差计的读数就等于通风阻力?2-7 动能校正系数的意义是什么?在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数?2-8 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?2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压(或绝对静压)，风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压(或绝对静压)?2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器?扩散器安装有效的条件是什么?2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用?已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压?2-12 用压差计法测定通风阻力时，如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度，测出的压差是否等于通风阻力?偏大还是偏小?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j为75%，求空气的密度、比容和重率。
习题三 矿井通风阻力
习题三矿井通风阻力一、解释题1．层流与紊流答：流体具有层流和紊流两种流动状态，不同流态的速度分布和阻力损失各不相同。
作层流运动的物体，各质点互不干扰地沿着自己的流束运动。
作紊流运动的物体，各质点则相互混杂、碰撞，除沿流动方向运动外还有横向运动，它们的轨迹极其复杂。
雷诺通过试验指出，流体的流动状态与平均速度u有关系，平均速度大时层紊流状态，反之呈层流状态。
此外流动状态还与管道的直径d及流体的粘性有关。
这些因素的综合影响可用一个无量纲参数Re来表示，它叫雷诺数。
用它可以判定流体的运动状态是属于层流还是紊流。
Re=ud/v式中 u——平均速度，m/s；D——管道直径，m；v——流体运动粘性系数，m2/s。
公式表明，尽管流体类型、速度及管径不同，只要雷诺数相同其流态就应该一样。
也就是说，不管流体的速度、粘性及管径多大，只要知道雷诺数就可以确定流动状态。
由紊流运动变为层流运动的雷诺数称为临界雷诺数（流体力学中称下临界雷诺数），其值为2300。
空气是流体的一种，它遵守上述规律。
如想知道井巷中流动的空气究竟是紊流还是层流，可根据井巷风流的具体条件，用公式Re=ud/v进行计算就能够判断。
为便于分析，先把此公式改写为u=Rev/d，m/s。
假设梯形巷道断面面积为4m2，风流的运动粘性系数取v=15*10-6m2/s，以临界雷诺数2300和巷道等值直径d=4S/p代入公式u=Rev/d，即得该巷道风流在临界雷诺数时的速度。
其中巷道周边长p=4.16S，故u=Rev/d=S v4Re16.4=4410* 15*2300*16.46=0.018m/s计算说明，在4m2的巷道里，当风速大于0.018m/s时即属紊流风流。
大多数井巷面积与风流平均速度大于上述数值，因此井巷中风流几乎都是紊流状态。
虽然井巷里的空气主要是紊流，但在速度非常小的地方也可能出现层流。
例如空气在采空区中、岩石裂缝中、风墙和充填物的空隙中以及在矿仓里的矿石间渗流时多属层流状态运动。
矿井通风与安全思考题
《矿井通风与安全》(1)《矿井通风》1．空气密度：单位体积空气所具有的质量称为空气密度。
P242．相对压力：以当地当时同标高的大气压力为基准测算的压力称为相对压力。
（h）P27 3．绝对压力：以真空为基准测算的压力称为绝对压力。
P274．正压通风：在压入式通风矿井中，井下空气中的绝对压力都高于当地当时同标高的大气压力，相对压力是正值，称为正压通风。
P275．负压通风：在抽出式通风矿井中，井下空气中的绝对压力都低于当地当时同标高的大气压力，相对压力是负值，称为负压通风。
P276．摩擦阻力：井下风流沿井巷或管道流动时，由于空气的粘性受到井巷壁面的限制造成空气分子之间相互摩擦以及空气与井巷或管道周壁间的摩擦从而产生阻力这种阻力称为摩擦阻力。
P467．等积孔：为了更形象更具体更直观的衡量矿井通风难易程度矿井通风学上常用一个假象的并与矿井风阻值的孔的面积称为评价矿井通风难易程度，这个假象孔的面积称为矿井等积孔。
P558．自然风压：P709．通风机个体特性曲线：表示通风机的风压功率和效率随风量变化而变化的关系曲线称为通风机个体特性曲线。
P8210．通风机的工况点：当以同样比例把矿井总风阻曲线绘制通风机个体特性曲线中时，风阻曲线于风压曲线于A点时，此点称为通风机的工况点。
P8411．通风网路图：用直观的几何图形来表示通风网络就得到通风网络图。
P9912．风量自然分配：风量按并联各分支风阻值的大小自然分配的性质，称为风量自然分配。
P10413．风量按需分配：14．局部风量调节：在采区内，采区间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调节。
P11815．矿井通风系统：是矿井通风方法，通风方式，通风网络与通风设施的总称。
P127 16．矿井通风方法：指主要通风机对矿井供风的工作方法。
（抽出式，压入式，混合式）17．矿井通风方式：指矿井进风井与回风井的布置方式。
（中央式，对角式，区域式，混合式）P12818．上行通风：当风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式，称为上行通风。
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第四章矿井通风阻力参数及其计算复习思考题
1、矿井风流以层流为主还是以紊流为主？为什么？
2、阻力和风阻是不是一回事？
3、尼古拉茨实验研究提示了井巷粗糙度、雷诺数与λ系数之间的什么关系？
4、由测定得知，某梯形巷道断面5m2，长500m，当通过的风量为25m2/s时，压差为3.75mmH2O，分别按工程单位制和法定单位制，求算譔巷道的摩擦阻力系数。
5、影响摩擦的因素有哪些？
6、假若井筒直径D=4m，摩擦阻力系数α=0.04N∙s2/m4，深度L=325m，通过的风量为3000m3/min，问井筒的风阻有多大？压差有多大？
7、风流以240m/min的速度从断面为10m2的巷道突然进入断面为4m2巷道，问引起的能量损失为多少？
8、某通风巷道的断面由2m2，突然扩大到10m2，若巷道中渡过的风量为20m3/s，巷道的摩擦阻力系数为0.016N∙s2/m4，示巷道突然扩大处的通风阻力。
9、为什么要降低矿井风阻？用什么方法？
10、何谓矿井等积孔？
11、矿井风阻特性曲线表示什么？作风阻为1.962N∙S2/m8的风阻特性曲线。
12、对某巷道经过实测获得如下资料：
（1）如图3-1，两支皮托管间距为200m，倾斜压差计的倾斜系数为0.4，在压差计上的读数为第一次16.5mm、第二次16.2mm、第三次16.3mm。
（2）巷道断面如图3-2，a=3m、b=3.5m、c=2.4m、d=2.3。
图3-1用倾斜压差计测压差图3-2巷道断面
表3-1测风记录
顺序风表顺序读数（格）风表测风时间
零点读数6039 －
1 6545 1min55s
2 7130 2min10s
3 7590 1min40s
（3）用翼式风表测风（侧身法）记录如表3-1。
（4）风表按图3-3校正。
（5）该巷道的气温为150C，气
压750mmHg，相对湿度80%。
根据
以上数据，求标准状况下该巷道的
摩擦阻力系数、摩擦风阻、等积孔，
并作出风阻特性曲线。
图3－5。