矿井通风与安全计算题

1、压入式通风风筒中某点i 的hi=1000Pa ，hvi=150Pa ，风筒外与i 点同标高的P0i=101332Pa ，求：

(1) i 点的绝对静压Pi ； (2) i 点的相对全压hti ；

(3) i 点的绝对全压Pti 。

解：(1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa （3分）

(2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa （3分）

(3) Pti=P0i+hti =101332+1150=102482Pa 或Pti =Pi+hvi=102332+150=102482Pa （4分）

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa 和101858Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ，巷道中空气密度为1.2kg/m 3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-（2分）

因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa （3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（５分）。

3、下图为压入式通风的某段管道，试绘制出管道风流中i 点各种压力间的相互关系图。

图中如画出绝对压力图，得5分；画出相对压力图，得5分。

1、如右图，若R 1=R 2=0.04 kg/m 7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。

若R 1=R 2=0.04 kg/m 7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。

串联：Rs １= R 1+ R 2= 0.08 kg/m 7（3分）

并联：（6分）

∴ Rs 1 ：Rs 2＝８：１

即在相同风量情况下，串联的能耗为并联的 8 倍。（1分）

7

04.0104.01

11/01.0)

(1)(121m kg R R R S =+=+=

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa 和101858Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ，巷道中空气密度为1.2kg/m 3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-（3分）

因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa （3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。

1、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7Pa 和101858Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100m ，巷道中空气密度为1.2kg/m 3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-（3分）

因为S 1=S 2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

)()(2222111121gZ h P gZ h P h v v r ρρ++-++=-

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa （3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。

2、测得风筒内某点i 相对压力，如图所示，求动压，并判断通风方式。（可不考虑单位）

解：从图中可见接皮管的Ｕ型管液面高差，外界大气压大于风筒内风流点压力，所以通风方式为抽出式通风。（5分）

因为相对全压＝相对静压＋动压

则－10＝－100＋90

所以相对静压为－100；相对全压为－10

动压为90（5分）

1、已知某半圆拱通风行人巷道，净宽为2.7m ，拱墙高1.4m 。该巷道的风速为1.5m/s ，求通过该巷道的风量。

1解：半圆拱巷道的断面积为：

S=1.4×2.7＋π×1.352／2=6. 64 m 2

巷道内通过的风量为：

Q=SV=6.64×1.5=9.96m 3/s

答：通过该巷道的风量为9.96m 3/s 。

2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%，总风量为12000m 3/min ，矿井平均日产煤量9000t ，求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。

2解：矿井的绝对瓦斯涌出量为：

Q 瓦=12000×0.003=36m 3/min

矿井的相对瓦斯涌出量为：

q 瓦= Q 瓦／T=36×60×24÷9000=3.84m3/t

答：矿井的绝对瓦斯涌出量为36 m 3/min ，矿井的相对瓦斯涌出量为3.84m3/t 。

*3、抽出式矿井中，井下某一点巷道空气中测得空气的静压为96840Pa ，速压为360 Pa ，地面同一标高的大气压力为98760 Pa 。求该点空气的绝对全压和相对全压。

3解：该点的绝对全压为：

Pt=Ps ＋hv=96840＋360=97200 Pa

该点的相对全压为：

ht=P0－Pa=98760－97200=1560 Pa

答：该点的绝对全压为97200 Pa ，该点的相对全压为1560 Pa 。

*4、有一条长500m 的水平巷道，断面积相同，已知1点和2点的静压分别为

101.35kPa 和101.17kPa ，巷道标高为—150m ，断面为10m 2，风速为3m/s ，求该巷道的通风阻力为多少？若风速提高到4m/s ，通风阻力为多少？

4解：（1）此巷道的通风阻力为：

)z z (g 2

u u )p p (h 212222112121-ρ+ρ-ρ+-=-

因为 1p =2p 1u =2u 1z = 2z

故 h 1-2=（p 1－p 2）=（101.35－101.17）×103=180Pa

（2）因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比

所以 Pa 3209

16180)u 'u (h 'h 22121=⨯=⨯=-- 答：该巷道通风阻力为180Pa ，提高风速后通风阻为320Pa 。

*5、井下某一巷道的风阻为0.2Ns 2/m 8，通过的风量为3600m 3/min ，求该巷道的通风阻力。 5解：巷道的通风阻力为：

h=RQ 2=0.2×（3600/60）2=0.2×3600=720Pa