矿井通风与安全试题(答案A)

矿井通风与安全试题（A）参考答案

姓名：_ ____ _学号：______ 班级：_______成绩：_______

一、名词解释（每题4分，共40分）

1、地温梯度

在恒温带以下，地温随深度的变化率叫地温率，也叫地温梯度，通常用百米地温梯度表示。

2、自然风压

由于井内空气与围岩存在温度差，空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同，矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。

3、煤与瓦斯突出

煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内（几秒到几分钟），从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出。

4、煤层瓦斯含量

指单位重量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和，以m3/m3（煤）或m3/t（煤）表示。

5、瓦斯涌出不均衡系数

瓦斯绝对涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，其峰值与平均值的比值，称为瓦斯涌出不均衡系数。

6、感应期

从接触引火源到烃类－空气混合气体快速燃烧或爆炸的时间间隔。

7、煤层自燃发火期

从(火源处的)煤层被开采破碎、接触空气之日起至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止所经历的时间，以月或天为单位。

8、矿尘分散度

在全部矿尘中，各种粒径的尘粒所占的百分比。

9、压风自救装置

利用矿井已有的压风系统，由管路、自救装置和防护罩三部分组成称压风自救装置。

10、矿井突水

凡因井巷、工作面与含水层、被淹井巷、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而突然产生的出水事故，称为矿井突水（简称突水）。

二、简答题（每题8分，共24分）

11、附图简要说明压入和抽出式局部通风的工作方法，并比较压入式和抽出式局部通风方式的优缺点。

答：压入式局部通风与抽出式局部通风的优缺点比较如下：

1) 抽出式通风时，污浊风流必须通过局部通风机，极不安全。而压入式通风时，局部通风机安设在新鲜风流中，通过局通风机的为新鲜风流，故安全性高；

2)压入式通风风筒出口射流的有效射程大，排出工作面炮烟和瓦斯的能力强。而抽出式通风有效吸程小，排出工作面炮烟的能力较差；

3)压入式通风时炮烟沿巷道流动，劳动卫生条件较差，而且排出炮烟的时间较长。而抽出式通风由于炮烟从风筒中排出，不污染巷道中的空气，故劳动卫生条件好；

4)压入式通风可以使用柔性风筒，便于搬运，抽出式通风只能使用刚性风筒或带刚性圈的柔性风筒；

从以上比较可以看出，两种通风方式各有利弊。但压入式通风安全可靠性较好，故在煤矿中得到广泛应用。

绘图（略）。

12、简述煤与瓦斯突出发生的一般规律和预防的主要技术措施。

答：一般规律：

1）突出发生在一定深度上，随着深度增加，突出的危险性增加；2）突出次数和强度，随着煤层厚度特别是软分层的厚度的增加而增多；

3）突出的气体主要是甲烷，个别矿区突出气体是CO2；

4）突出煤层的特点是煤的力学强度低、变化大，透气系数小于10m2/MPa2.d，瓦斯放散速度高，湿度小，层理紊乱，遭地质构造力严重破坏的“构造煤”；

5）煤自重的影响，突出的次数有随着煤层倾角的增大而增加的趋势；

6）突出危险区呈带状分布，突出与地质构造有密切关系；

7）绝大多数突出发生在落煤时，尤其在爆破时；

8）大多数突出都有预兆；

9）突出危险性随着硬而厚的围岩(硅质灰岩、砂岩等)，存在而增高。

预防的技术措施：

1）区域性防突措施，包括：①开采保护层②预抽煤层瓦斯③煤层注水；

2）局部性防突措施，包括：①松动爆破②钻孔抽放瓦斯③水力冲孔④超前钻孔⑤超前支架⑥卸压槽等；

防治突出技术归纳为“四位一体”的综合性防突措施：

①突出危险性预测；②防治突出措施；③防突措施的效果检验；④安全防护措施。

13、阐述煤尘爆炸的必要条件和爆炸特征。

答：必要条件：（1）煤尘要具有爆炸性;(2)浮尘要有一定的浓度；（3）要有高温热源。

爆炸特征：（1）易产生连续爆炸；（2）产生粘块与皮渣；（3）产生大量有毒有害气体；（4）挥发分含量减少。

三、计算题（第14、15题各10分，第16题16分，共36分）

14、某半圆拱形锚喷巷道，半圆拱的半径为1.5m ，巷道的高度为3.5m （图1），在长度为800m ，风量为960m 3/min 时，阻力损失为128.6Pa ，试求该段巷道的摩擦风阻和摩擦阻力系数。若其他条件不变，在风量减少为360m 3/min 时，则阻力损失应是多少？ 解：巷道面积

S=πR 2/2+2R(h-R)=3.14×1.52/2+3×2=9.53 m 2 巷道的湿周

U=πR+2(h-R)+2R=3.14×1.5+2×2+2×1.5=11.71 m

摩擦风阻：22

128.6

0.502(960/60)

h R Q === N ·s 2/m 8 摩擦阻力系数：33

0.5029.530.04680011.71

RS LU α⨯===⨯ N ·s 2/m 4 若通过巷道的风量Q ＝360 m 3/min

则阻力损失为：22''0.502(360/60)18.07h RQ ==⨯= Pa

3

图1 巷道断面 图2

15、某局部通风网路（图2），已知各巷道的风阻R 1＝0.12，R 2＝0.25，R 3＝0.12，R 4＝0.25 N ·s 2/m 8，AB 间的总风压为400Pa ，求各巷道的风量及AB 间的总风阻为多少？