矿井通风与安全课后习题部分答案

矿井通风与安全课后习题部分答案Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】第一章p20页1-1、地面空气由氧气、氮气、二氧化碳、氩、氖、水蒸气等组成的混合气体。

矿井空气和地面空气的区别是（1）氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。

（2）混入瓦斯、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、二氧化氮等有毒有害气体和矿尘。

（3）空气的状态参数（温度、压力和湿度等）发生变化。

1-9、由公式φ=ρν/ρs 冬季5°时，ρs =m 3；进风流中绝对湿度为ρν=×=m 3；20°时，回风流中ρs = g/m 3；绝对湿度为ρν=×＝m 3。

则一天带走的水分为（）×2500×24×60=38160kg 。

1-10、二氧化碳的浓度C=(850+=%<%，故能正常工作。

第二章p35页2-7、 p i =p oi +h i == pa H ti =h i +h oi =-900+160=-740 pa P ti =p i +h vi =+160= pa2-8、如果相对静压为负，相对全压为正，则动压为540pa ，2V 2ρ=540，推出：速度=30m/s ，与矿井实际情况不符合；如果相对静压为正，相对全压为正，则动压为60pa ，则推出此处全压和静压都为正，则V=10m/s 。

如果相对静压为负，相对全压为负，这种情况不可能。

知该点的压力大于同标高大气压力故为压入式通风。

第三章p52页3-9 首先计算雷诺数，然后才知道选择合适的公式225e -6Q 10044vdr 3.143R ==9.831010000014.410πυυ⨯⨯⨯==⨯>⨯，所以为完全紊流状态，选择完全紊流摩擦阻力平方公式。

3-10 突扩局部阻力 h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=风流从2断面流入1断面相当于突缩断面 查表 ζ= h 1=ζ1ρm Q 2/2s 12=3-11 332fr fr322h LU59.6 6.4h Q 0.036LUQ 10010.820S S αα⨯=⇒===⨯⨯当有矿车后局部阻力为h h 84.6559.625.05er fr h =-=-= （在标准下空气密度为m 3）3-12h=196+（××××62）= pa 由h =RQ 2得R=·S 2/m 83-13 22hQ (0.010.050.020.02)3090R Pa ==+++⨯=A 90h ===3-14 由矿井等积孔定义知对于多台通风机同时工作的的矿井等积孔计算，应根据全矿井通风总功率等于各台主要通风机工作系统功率之和的原理计算出总阻力，而总风量等于各台主要通风机所在风路上风量之和，代入，m 2。

得：0r0Q h +1r1Q h +2r2Q h =r Qh r h =134paA=rQ/h =第五章： 5-15：解：(1) 压入式风筒出口风量 ○1按允许最低风速计算： ○2按排除炮烟计算工作面需风量 长压短抽混合式排除炮烟长度为：m 25002.08401011.0S K1.0L s =⨯⨯⨯⨯==s C Ab压入式通风掘进工作面所需风量： 所以压入式风机的出口风量为 m 3/min (2) 抽出式风筒的吸风量 压入式风筒出口风量：（3）所以掘进工作面需风量为min ，符合规定。

（4）抽出式风筒的吸风量为min 。

5-16：解：○1按允许最低风速计算：m in27025.060183m SV Q =⨯⨯==○2按最大瓦斯涌出量计算：取C t =1%，进风流瓦斯浓度C o =0，瓦斯涌出不均衡系数K=； 由于采用机械化掘进，不需要考虑排除抛烟，故取○1和○2中的最大值， 5-19：（没有审核）（安全101聂忠仁） 解：(2)○1按允许最低风速计算：m in10815.060123m SV Q =⨯⨯==○2按排除炮烟计算：因为是运输大巷，所以b=40 L/Kg 所以工作面所需风量为 m 3/min(2)风筒百米漏风率为%，3741.1015.0100181511100L 11100=⨯-=-=βφ漏风系数821008210016.1164.615.181006.4R 800mm D m S N R LR m S N •=⨯==∴•==，查表得由（风流在风筒中的摩擦阻力）(还有弯头题目没有给定，做题时也可以考虑) (3)局部通风机的选型由风量Q f =min ，全风压h ft = pa 选择对旋轴流式局部通风机 (4)若直径D=1000mm 3，则有：由风量Q f =min ，全风压h ft =，选择对旋轴流式局部通风机 第六章： 6-11：解：(1)23211 (1111):⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=n R R R R Rs 由公式(2)Qs RiRsi =Q 由公式： 同理：828.55Q2m S N •=；828228.8Q4;98.9Q3m S N m S N •=•=6-12：解：假设支路5风流由2节点流向3节点，则所以，假设不成立，）（到节点的方向为节点支路23235→ 6-13：解：(1)并联风网82224.0794.01186.111m S N R s•=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=总风阻(2)由题意：Q 1'=10 m 3/min ，Q 2'=30 m 3/min ， 分支1通风阻力为：2111‘Q R h ==×100=分支2通风阻力为：2222‘Q R h ==×800=为了使风压平衡，可在风路1上设置一个调节风窗，使它产生pa 596h h h 12er =-=的局部阻力。

S-风窗所在巷道断面积（题目没有给定，可取S=5）; 调节风窗的风阻：R W =h w /2'1Q =596/102=6-14（没有审核）解：）（到节点的方向为节点支路）（到节点的方向为节点支路45456189.023.0*32.044.0*15.0748523233172.215.0*11.032.0*14.05241→∴<==→∴>==R R R R R R R R由节点流入风量与流出风量相等： 所以.208.107,255,54,15233333m q s m q s m q s m q s m q =====，由papa pa pa pa pa pa pa RQ h 1768h ,237h ,75.426h ,75.935h ,84h ,213h ,75.242h ,5.311h 2=========得对回路（1,2,3）有：321h h h +=，因为75.4532,5.311=+=h h h ，要使风压平衡，需在支路1上增加的压力，即在支路1上设置一风门，使支路一的风阻增加8220633.015/25.141m S N R •==∆。

对回路（2,3,4,5）有：6h 534++=h h h ，因为5.1576h 53,84=++=h h h ，要使风压平衡，需在支路4上增加的压力，即在支路4上设置一风门，使支路一的风阻增加82298.55/5.1494m S N R •==∆。

对回路（4,5,6）有：6h 87+=h h ，因为75.2186h 8,237=+=h h ，要使风压平衡，需在支路7上增加的压力，即在支路7上设置一风门，使支路一的风阻增加8229575.110/75.1954m S N R •==∆。

调节方案为：在支路1、4、7上设置风门，使风阻分别增加820633.01m S N R •=∆，8298.54m S N R •=∆，829575.17m S N R •=∆。

5-15 为开拓新区而掘进的运输大巷，长度1800 m ，断面为12 m 2，一次爆破炸药量为15 kg 。

若风筒为直径600 mm 的胶布风筒，双反边联接，风筒节长50 m ，风筒百米漏风率为1％。

试进行该巷道掘进局部通风设计（安全091班黄良）。

（1）计算工作面需风量；（2）计算局部通风机工作风量和风压； （3）选择局部通风机型号、规格和台数。

（4）若风筒直径选800 mm 的胶布风筒，其他条件不变时，再重新选择局部通风机的型号、规格和台数。

解：由题意可知由题意筒长L=1800 m ，直径d 1=600mm ，断面积S ＝12 m 2，节长ei A =15 kg ，j l =50 m1） 根据公式25pi pi Q A =，m 3/min ，可知道工作面需风量为：Q=25×15，m 3/min ，h Q =371525=⨯ 5 m 3/min = m 3/s2） 计算局部通风机工作风量和风压 节数N=1800/50=36，故节头数n=35 风筒百米漏风率为p=1％由1000011pL -=φ可知=⨯-=100001800111φ 根据掘进工作面所需风量hQ 和风筒的漏风情况，用下式计算风机的工作风量式中：φ——漏风系数故ah Q Q φ==×= m 3/s压入式通风时，设风筒出口动压损失为0v h ，则局部通风机全风压t H （Pa ）： =00.28262 1.20.18350.618000.00355.625321+⨯⨯⨯+⨯⨯=++=R R R R=+= m 8其中j ξ是α=对应的由曲线图故风压H=××+××=3）选择局部通风机型号、规格和台数故由书上104页表可知选择风机型号为台数为10台故由书上104页表可知选择风机型号为台数为10台串联工作4）当风筒直径改变为d2=800mm其它不变时=××1800/+35××（2×）= Ns2/m 8（其中S= α= jξ=）此时2040.811ht f a h v f a hQ H R Q Q h R Q QDρ=+=+=××+××=故选择风机为台数为3台串联工作。