《矿井通风》作业2解答参考

一、单项选择题（以下各题每题只有一个正确答案，将正确答案的代号填入题后的括号内）

1.巷道产生摩擦阻力的原因是（ D ）。

A. 巷道断面的突然扩大

B. 巷道断面的突然缩小

C. 巷道拐弯

D. 空气流动时与巷道周壁的摩擦以及克服空气本身的粘性

2、静止的空气无(B)

A. 静压 B. 动压 C. 全压 D. 位压

3、动压对与其(D)的平面施加压力。

A. 垂直 B. 平行 C. 呈一定角度 D. 垂直或呈一定角度

4、下列地点发生火灾不能进行反风的是(D)。

A. 进风井口 B. 进风井

C. 进风大巷 D. 回风大巷

5、井巷任一断面相对某一基准面具有(A)三种压力。
A. 静压、动压和位压  B. 静压、动压和势压

C. 势压、动压和位压  D. 总压、动压和位压

6、皮托管中心孔感受的是测点的(C)。

A．绝对静压 B. 相对全压  C. 绝对全压 D. 相对静压

7、通风压力与通风阻力的关系是(B)。

A．通风压力大于通风阻力  B. 作用力于反作用力

C. 通风阻力大于通风压力 D. 不确定

8、下列选项能反映矿井通风难易程度指标的是( A)。

A． 等积孔   B. 风速   C. 风量  D. 风压

9、下列选项的变化不会对自然风压造成影响的是(D)。

A. 温度   B. 通风方式   C. 开采深度  D. 风量

10、巷道摩擦阻力系数的大小和(B )无关。

A. 巷道断面面积   B. 巷道长度   C. 支护方式   D. 巷道周长

11、火灾发生在回风侧时，为控制风流防止灾害扩大应( A)  。

A. 正常通风   B. 全矿反风   C. 区域反风   D. 风流短路

12、如下图布置的测压仪器所示，可测出相对静压的是(A)

A. 1和4 B. 2和5 C. 3和6 D. 1和6

13、如下图布置的测压仪器所示，可测出相对全压的是(C)

A. 1和4 B. 2和5 C. 3和6 D. 1和6

14、如下图布置的测压仪器所示，可测出速压的是(B)

A. 1和4 B. 2和5 C. 3和6 D. 1和6

15、生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min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（ B）。

A. 30％ B. 40％ C. 50％ D. 60％

二、多项选择题(以下各题均有一个或几个正确答案，将正确答案的代号填入题后的括号内，多选少选错选均不得分）

1. 按结构原理进行分类，可将矿用风机分为（ A C ）。

A. 离心式通风机 B. 主要通风机 C. 轴流式通风机 D. 局部通风机

2. 按服务范围进行分类，可将矿用风机分为（ B C D ）。

A. 离心式通风机 B. 主要通风机 C. 辅助通风机 D. 局部通风机

3. 矿用通风机附属装置包括（ A B C D E ）。

A. 风硐 B. 防爆门 C. 反风装置 D. 扩散器 E. 消音装置

4.矿井通风阻力包括（ A C ）。

A. 摩擦阻力 B. 压差阻力 C. 局部阻力 D. 诱导阻力

5. 同一断面上的三个基本压力组合而形成（ A B C ）三个导出压力。

A. 全压 B. 势压 C. 总压 D. 动压

三、判断题（以下各题的叙述，正确的在题后的括号内打“√”，错误的在题后的括号内打“×”）

1．抽出式通风使井下风流处于负压状态。（√）

2、矿井必须采用机械通风（√ ）

3、两测点的风速相同，则两测点的动压相等（ ×）

4、新井投产前必须进行一次矿井通风阻力测定，以后每五年进行一次。（× ）

5、矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表由企业自己进行检验。（× ）

6、基准面不同，某断面的位压有正值也可能有负值（ √）

7、风流流经同一井巷中时，断面越大的地点，风速越大（× ）

8、井巷断面积越大，摩擦阻力越小（√ ）

9、井巷断面突然扩大或缩小会产生局部阻力（√ ）

10、生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向。（√ ）

11、矿井反风就是把总风流方向迅速反转过来（√ ）

12、防爆门的作用不仅起到保护风机的作用，还能起到防止风流短路的作用；(√)

13、矿井反风能够起到防止灾害扩大，所以，矿井要经常进行反风操作。(×)

14、降低局部阻力地点的风速能够降低局部阻力。(√)

15、井巷风流的两端面之间的通风阻力等于两端面之间的绝对全压之差。(×)

16、等积孔是表示矿井通风难易程度的方法，但矿井并不存在实型的等积孔。(√)

四、简答题(解释术语)

1. 矿井通风压力

矿井通风压力就是进风井口断面与出风井口断面的总压力之差，它是由主要通风机和自然风压共同作用造成的。

2. 压差

空气在流动过程中，因阻力作用而引起通风压力的下降，称为压降、压差或称为压力损失。

3. 矿井通风阻力

风流在井巷中流动时，沿途要遇到因井巷和其他障碍物的摩擦、阻挡、冲击所产生的阻力，这些阻力总称为矿井通风阻力。

4. 摩擦阻力

空气在井巷中流动时，由于空气和井巷内壁之间以及空气分子之间互相碰撞发生摩擦而产生的阻力就是摩擦阻力(也为沿程阻力)。

5. 局部阻力

空气流经井巷的某些局部地点(例如井巷突然扩大、突然缩小，急转弯以及堆积物或矿车等)，因涡流与撞击等所产生的一种阻力即为局部阻力。

6. 矿井通风动力

空气在井巷流动过程中会遇到矿井通风阻力，克服矿井通风阻力的能量或压力称为矿井通风动力。

7. 机械风压

矿井通风动力可以由机械设备和自然条件产生，由通风机产生的风压称为机械风压。

8. 自然风压

矿井通风动力可以由机械设备和自然条件产生，矿井自然条件产生的风压称为自然风压。

9. 机械通风

由机械风压克服矿井阻力进行通风的叫做机械通风。

10. 自然通风

由由自然风压克服矿井阻力进行通风的叫做自然通风。

11. 矿井反风技术

矿井反风技术是当井下发生火灾、爆炸事故时，为防止灾害扩大和满足抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。

12. 正压通风

当矿井采用压入式通风时，井下空气压力高于当地同标高的大气压力，为正压，因此，压入式通风又称正压通风。

13. 负压通风

当矿井采用抽出式通风时，井下空气压力低于当地同标高的大气压力，为负压，因此，抽出式通风又称负压通风。

五、论述题

1. 试述精密数字气压计测量绝对静压的步骤。

答：

将电源开关拨到“电源通”的位置，接通电源

接通电源至少15min后仪器才能工作

将压差计分挡置于“0”的位置，选择开关拨到“电池”位置

电压小于规定值时，应及时更换电池或充电

电池电压正常后，将选择开关拨到“气压差”的位置，仪器通电15min后，可开始工作

将压差计分挡置于“0”的位置

将压差计分挡置于“0”的位置

选择开关拨到“气压”位置

仪器显示的数字与仪器本身标注基数的代数即为该测点的绝对压力（数字前有“-”号时为负值）；记录数据

选择开关拨到“气压差”位置

转动气压调节旋钮，使数字显示零值

将仪器移动到下一个测点，仪器显示值为两点之间的相对静压差；记录数据

仪器使用完毕后，应将电源开关关闭，切断电源

2. 试述测压的注意事项。

答：1．检查测压仪表和工具

(1)空盒气压计无破损，刻度及温度校正表齐全，量程合乎要求

(2)压差计或补偿微压计不漏气，装有酒精。

(3)精密数字式气压计要充足电，显示数据稳定。

(4)皮托管不堵塞，胶皮管气密性良好。

2．测量绝对压力时使用空盒气压计、精密数字气压计；测量相对压力或压差时使用U

形水柱计、单管倾斜气压计、补偿微压计；测量静压差时也可以使用精密数字气压计(使用

精密数字气压计时要同时测定测点的标高和空气密度)。

3．用空盒气压计测压时，应将仪器盒面平行于风流方向放置，等待10～20 min，一边注意指针的位置，一边用手轻击气压计的玻璃，至指针稳定后，读出测点的大气压力。

4．U形压差计或U形倾斜压差计在测压前应注入蒸馏水或酒精，U形竹两侧的液面应

处于同一水平位置。

5．操作单管倾斜压差计时，应配备皮托管和胶皮管，皮托管的管嘴应正对风流方向。

6．单管倾斜压差计的使用要点

(1)测定时，应防止水、杂物堵塞胶皮管，防止车辆、行人、设备等挤压胶皮管。

(2)仪器和胶皮管的接点要严密，防止漏气影响精度。

(3)携带压差计行走时要小心，防止损坏和酒精溢出。

7．精密数字气压计的使用要点

(1)由于气压变化使气压差值来回跳动时，读数应取平均值。

(2)测定流速较大的气流静压时，静压管应尽可能与气流方向平行

(3)若仪器发生故障，应送修理部门检修，不要随意更换元件。

3. 试述矿井通风阻力测定的目的和基本内容。

答：(1)测定目的

1)掌握矿井通风阻力的分布情况，为改善矿井通风系统，减小通风阻力，降低矿井通风机的能耗以及为采用均压技术防灭火等提供依据。

2)为通风设计和通风技术管理提供资料。

3)为发生事故时选择风流控制方法提供必要的参数依据。

(2)测定内容

1)计算风阻。

2)计算摩擦阻力系数。

3)测量矿井通风阻力，了解分布情况。

4. 试述矿井通风阻力测定的方法。

答：(1)压差计测定法

1)原理。用倾斜压差计作为显示压差的仪器，仪器布置如下图所示，1、2两断面之间的通风阻力为倾斜压差计的读数与速压差之和。

2）测量步骤。测量时人员可分为铺设胶皮管小组、测压小组和其他参数测量小组。铺设胶皮管小组的任务是在两测点间铺设胶皮管，并在其中的一个测点安装静压管。测压小组的任务是安装压差计和仪器附近的静压管，并把来自两个测点的胶皮管与仪器连接起来，读数并做记录。其他参数测量小组的任务是测量测段长度、测点的断面积、平均风速和大气参数。测点顺序一般是从进风到回风逐段进行。人员多时可分多组在一条线上同时进行测量。测量时的具体操作步骤如下图所示。

铺设胶皮管组的一人在低1测点架设静压管，并在此待命，该组其他人员沿测量路线铺设胶皮管至第2测点并在此等候。测压组的人在第2测点架设静压管，并在下风侧处安设连接压差计，读压差计数值并做记录，，完成1-2测段的测量后，通知收胶皮管

于此同时，其他参数测量小组立即进入测点，测量测点，测量测点的动压、巷道断面尺寸、干湿球温度、气压及测点间距，并分别记录测量数据

在第1测点待命者收胶皮管至第2测点，然后顺风流方向沿测量路线铺设胶皮管，同时一并将三脚架、静压管移至第3测点，按上述相同方法完成2-3测段的测量。然后将第2测点的仪器、工具等移至第4测点，依次类推，循序进行，直到测完为止

(2)气压计测定法

1)原理。利用气压计能直接读出该点的静压值，同时测定该点的干、湿温度，巷道的

风速，巷道断面积，再移到下一个测点进行测量，从而根据公式计算出两点间的通风阻力。

2)测定步骤。测定时的具体操作步骤如下图所示。

把校准过的精密气压计和其他仪器带到进风井口（按人员分工各负其责），将气压计置于同一水平面上，开机后约20min即可同时读取大气压值，随后将其按键拨到压差档，同时按下记忆开关

以后基点气压计每隔5min读一次压差值并记录（整个测定过程中不再改变记忆健），主要是检测大气压力变化值，以消除地面气压变化对仪器读数的影响；随身携带下井的气压计也将其按键拨到压差档，并按下记忆开关

到井下第1测点时，先开动风扇式湿度计，过5min读取湿度计干、湿温度，同时测定测点前后巷道风速和断面尺寸，气压计稳定后可读数，并记录读书时间，记录所有测定数据和巷道断面形状与支护方式，并绘制实测节点及所有与此节点相邻的进、出节点的关系素描图

前进道下一测点时，测定上诉所有数据，依次类推，直至测量工作全部完成

5. 降低矿井通风阻力的措施有哪些？

答：1．降低井巷摩擦阻力措施

(1)减小摩擦阻力系数。

(2)保证有足够大的井巷断面。在其他参数不变时井巷断面扩大33％，值可减少50％。

(3)选用周长较小的井巷。在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面的周长较大。

(4)减少巷道长度。

(5)避免巷道内风量过于集中。

2．降低局部阻力措施

为降低局部阻力，应尽量避免井巷断面的突然扩大或突然缩小，断面大小悬殊较大的井巷，其连接处断面应逐渐变化。尽可能避免井巷直角转弯或大于90°的转弯，主要巷道内不得随意停放车辆、堆积材料等。要加强矿井总回风道的维护和管理，对冒顶、片帮和积水处要及时处理。

6. 试述矿井反风的方法、方式及其适用条件。

答：

矿井反风	名称	定义	适用条件
矿井反风方法	反风道反风	利用主要通风机装置，设置专用反风道和控制风门，使通风机的排风口与反风道相连，风流由风硐压入回风道，从而使风流反向的方法，称为反风道反风	离心式通风机和轴流式通风机都可以采用这种反风方法
	反转反风	利用主要通风机反转，使风流反向的方法，称为反转反风	轴流式通风机采用这种反风方法
矿井反风方式	全矿井反风	全矿井总进风、回风井巷及采区主要进、回风巷风流全面反向的反风方式称为全矿井反风	当矿井在进风井口附近、井筒或井底车场及其附近的进风巷道发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸时
	区域性反风	调节一个或几个主要通风机的反风设施，从而实现矿井部分地区的风流反向的反风方式称为区域性反风	在多进风井、多回风井的矿井一翼（或某一独立通风系统）进风大巷发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸式
	局部反风	主要通风机保持正常运行，通过调整采区内预设风门开关状态，实现采区内部分巷道风流的反向，把火烟直接引向回风道的反风方式称为局部反风	当采区内发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸时

7. 试述矿井反风演习的要求。

答：1)每一个矿井每年至少进行一次反风演习，北方的矿井应在冬季结冰时期进行。当矿井有新的井翼、水平投产或更换主要通风机时，都应进行反风演习。对多台主要通风机通风的矿井，应分别进行多台主要通风机同时反风和单台主要通风机各自反风的演习，以分别观测反风效果。

2)反风演习持续时间不应小于从矿井最远地点撤离到地面所需的时间，且不得小于2 h。

3)反风演习前，必须制订反风演习计划。

4)反风演习后，由矿井主要技术负责人组织总结，并填写反风演习报告，报有关部门审查。矿通风区(队)和矿山救护队各备一份，并保存一年，对反风演习中发现的设备、操 作以及其他问题，必须限期解决。

8. 试述矿井反风演习的过程。

答：1）组织参加反风演习的人员学习《矿井反风演习措施》，并由反风演习技术人员讲解注意事项。

2）各岗位人员汇报情况，井下各采区变电所停电，井下采掘工作面断电，各部门汇报井下人员撤离情况。

3）各测试组开始测量有关数据，井下全面停电、停水。

4）机房工作人员立即开始操作反风设施，停止运行风机，启动备用机，启闭风门，反风开始。

5）指挥部所有人员密切关注监测系统显示的瓦斯含量、风量等数据，判断反风演习的进展情况，井下人员模拟进行发生事故时的反风自救与互救演习。

6）风流全部反向时，即实现全面反风，反风时间、风量以及各种气体浓度完全符合《规程》的规定，演习宣告结束，恢复正常通风。进行正常送电，恢复生产。

9. 试述矿井反风演习报告的内容。

答：1）按照矿井灾害预防和处理计划的要求，规定火灾发生的假说地点。

2）确定反风演习开始时间和持续时间。

3）明确反风设备的操作顺序。

4）确定反风演习观测项目和方法。

5）预计反风后的通风网络、风量和瓦斯情况。

6）制订反风演习的安全措施。

7）明确恢复正常通风的操作顺序和制订排除瓦斯的安全措施。

8）规定参加反风演习的人员及分工和培训工作。

反风演习计划由矿总技术负责人组织编制，报主管部门审批。

六、计算题

1、井下某一巷道的风阻为0.2Ns²/m⁸，通过的风量为3600m³/min，求该巷道的通风阻力。

解：巷道的通风阻力为：

h=RQ²=0.2×（3600/60）²=0.2×3600=720Pa

答：该巷道的通风阻力为720Pa。

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