1、1题型：名词解释，简答，计算，论述1、矿井空气中有害气体的最高容许浓度符号 最高容许浓度/%一氧化碳 CO 0.0024氧化氮（折算成二氧化氮） NO2 0.00025二氧化硫 SO2 0.0005硫化氢 H2S 0.00066氨 NH3 0.0042、绝对湿度：指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量。相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和湿度之比的百分数3、不可压缩单位质量流体常规的伯努力方程表达式： 221121uuZgPZgPh或者： 2122112h4、风流点压力的相互关系风流中任一点 i 的动压、绝对静压和绝对全压的关系为： （无论vitihP是压入式还是抽出式通
2、风，任一点风流的相对全压总是等于相对静压与动压的代数和。 ） 、 和 三者之间的关系为：vihiti tiivih例、压入式通风风筒中某点 i 的 1000Pa， 150Pa，风筒外与 i 点同i vi标高的 Pa，求：0132iP（1）i 点的绝对静压 ；iP（2）i 点的相对全压 ；tih（3）i 点的绝对全压 。ti解（1） Pa01320132iiP（2） Pa5tiivih（3） Pa0 048tiitiivih2例、抽出式通风风筒中某点 i 的 1000Pa， 150Pa，风筒外与 i 点同ihvih标高的 Pa，求：0132iP（1）i 点的绝对静压 ；iP（2）i 点的相对全压
3、 ；tih（3）i 点的绝对全压 。ti解（1） Pa01320132iiP（2） Pa58tiivih（3） Pa0 4tiiti（a）压入式通风；（b）抽出式通风5、风压与风阻的关系，Pa；2frfhRQ， ；3frLUS8Nsm式中：S（m 2）流体的断面；U（m）流体的周界； 称为摩擦阻力系数，3N 24sm6、通风阻力的测量如图 3-5-7 所示，风流自静止的地表大气(其绝对静压是 P0，速压等于零)开始，经过进风口 l 沿井巷到主通风机进风口 2，沿途所遇到的摩擦阻力与局部阻力的总和就是抽出式通风的矿井通风总阻力 hr。据能量方程可知：图 3-5-7，Pa02212()()()rs
4、hPhZg式中 、 分别是地表大气和 2 断面风流的绝对静压，Pa；oP2s2 断面风流的速压，Pa；Z井筒的垂深，m；、 分别是进风井和回风井内空气密度的平均值，kg/m 3。122 断面的相对静压是：，Pa22soshP该矿井的自然风压是：，Pa12nZg则，Pa2rsnhh又因 2 断面的相对全压是：，Pa22ts故又得，Pa2rtnh上述式(3-5-9)和(3-5-10)就是抽出式通风的矿井 hr 的测算式。7、自然风压由矿井自然条件产生的风流的起末点间的能量差，则称为自然通风。相应的压力成为自然风压。4自然风压的计算： 12NmHZg式中：Z矿井最高点至最低水平间的距离，m；g重力加
5、速度，m/s 2；、 分别为 0-1-2 和 5-4-3 井巷中12空气平均密度，kg/m 38、风机的工况点及其合理的工作范围以同样的比例把矿井总风阻 R 曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，则风阻 R 曲线与风压曲线交于 A 点，此点就是通风机的工况点或工作点。所谓选择合理是要求预计的工况点在 HQf曲线的位置应满足以下两个条件：一是从经济方面考虑，所选择的工况点对应主要通风机的静压效率不应低于 70 %，即工作点应在 C 点以上。二是从安全的角度，要求风机工况点不能处于不稳定区。实践证明，许多轴流式主要5通风机在 HQf曲线最高点的左侧，风压与风量的关系不再具有唯一性，如果工作点位于风压曲
6、线最高点的左侧即所谓的“驼峰”区时，主要通风机的运转就可能产生不稳定状况，即工作点发生跳动，风压忽大忽小，声音极不正常（喘振现象） 。为了防止矿井风阻偶然增加等原因使工况点进入不稳定区，在选择和使用风机时规定风机的实际工作风压不应大于最大风压的 0.9 倍，即工作点应在 B 点以下；在转速上要求其不超过额定转速；对于电动机，要求不超负荷运行。所以轴流式风机在风压曲线上的合理工作范围应是 BC 段。9、局部通风方法及其优缺点比较局部通风机的常用通风方式有压入式、抽出式和混合式。 压入式和抽出式通风的比较1）压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好
7、；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机防爆性能出现问题，则非常危险。2）压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小，工作面排污风所需时间长、速度慢。3）压入式通风时，掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，而用抽出式通风时，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性较差。4）抽出式通风时，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速越慢，受污染时间
8、越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。5）压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。基于上述分析，当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风，而当以排除粉尘为主的井筒掘进时，宜采用抽出式通风。10、三专两闭锁：“三专”即专用变压器、专用电缆、专用开关；“两闭锁”即风电闭锁和瓦斯电闭锁。11、通风网络局部风量分配与调节局部风量调节是指在采区内部各个工作面之间，采区之间或生产水平之间的风量调节。调节的方法有增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。 增阻调节法增阻调节法是以并联
9、网络中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道的局部阻力，从而降低与该巷道处于同一通路中的风量，或增大与其关联的通路上的风量。这是目前使用最普遍的局部调节风量的方法。增阻调节是一种耗能调节法。具体措施主要有（）：(1)调节风窗；(2)临时风帘，(3)空气幕调节装置等。其中使用最多的是调节风窗，其制造和安装都较简单。（1）增阻调节的计算（）6有一并联风网（见图 6-5-1） ，其中 R10.8 Ns2/m8 ， R21.2 Ns2/m8。若总风量Q30 m 3/s，则该并联风网中自然分配的风量分别为：， m3/s1123016.5.8QR则 Q2QQ 1=30
10、 16.5=13.5 m3/s如按生产要求，1 分支的风量应为 5 m3/s，2 分支的风量应为 25 m3/s，显然1 2Q自然分配的风量不符合要求，按上述风量要求，两分支的阻力分别为： 210.857hRQPa 图 6-5-1 图 6-5-2 调节风门为保证按需供风，必须使两分支的风压平衡。为此，需在 1 分支的回风段设置一调节风门，使它产生一局部阻力 her=h2 h175020730 Pa 。调节风门的形式如图 6-5-2 所示，在风门或风墙的上部开一个面积可调的矩形窗口，通过改变调节风门的开口面积来改变调节风门对风流所产生的阻力 hw，使 hwh ev730 Pa。用下式计算调节风门
11、的面积： 0.759wwQSh或1.wwSSR式中 调节风门的风阻， ，Ns 2/m8 。WRWhQ7在上例中，若 1 分支设置调节风门处的巷道断面 S14 m 2，则算出调节风门的面积为： 250.30.794wS即在 1 分支设置一个面积为 0.23 m2 的调节风门就能保证 1 和 2 分支都得到所需要的风量 5 m3/s 和 25 m3/s。 减阻调节法降阻调节法与增阻调节法相反，它是以并联网络中阻力较小风路的阻力值为基础，在阻力较大的风路中采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减小与其并联通路上的风量。减阻调节的措施主要有（） ；扩大巷道断面，降低
12、摩擦阻力系数；清除巷道中的局部阻力物，采用并联风路，缩短风流路线的总长度等。 增压调节法安装辅助通风机（）12、采区风量计算（简答）采区所需总风量( )是采区内各用风地点所需风量之和，并乘以适当系数。mQ即pieiBiOimQK式中 各回采工作面和备用工作面所需要的风量之和，im3/min；各掘进工作面所需要的风量之和，m 3/min；eiQ各硐室所需风量之和，m 3/min；Bi除上述各用风点外，其他巷道风量之和，m 3/min；Oi采区风量备用系数，包括采区漏风和配风不均匀等因素，该值应mK从实测和统计中求得，一般可取为 1.21.25。 回采工作面的需风量回采工作面需风量应按照稀释和排放
13、瓦斯、二氧化碳、炮烟及其它有害气体、粉尘，并使工作面有适宜的气温和风速，分别进行计算，然后取其中的最大值。1、按瓦斯(或二氧化碳) 涌出量计算工作面风量 2、按炸药量计算 3、按人8数计算 4、按工作面气温计算 5、低瓦斯矿井综采工作面所需风量 6、按工作面风速计算 7、备用采面需要风量计算 掘进工作面所需风量掘进工作面所需风量和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。1、按瓦斯或二氧化碳涌出量计算 2、按炸药量计算 3、按局部风机的吸风量计算 4、按人数计算 5、按风速进行验算 硐室所需风量的计算采区内独立通风的每个硐室所需风量，应根据各类硐室分别计算。1、发热量大的机电硐室所需风量 2、火药
14、库所需风量 3、其他硐室所需风量 其他巷道所需风量如果采区内还有其他需要独立供风的巷道。可根据通风的作用（如巷道内木支架防腐、冲淡巷道内的瓦斯等） ，算出各巷道所需风量之和。13、专用回风巷：在采区巷道中，专门用于回风，不得用于运料、安设电气设备的巷道。14、通风方式及设计要求 通风方式分类按进风井与回风井之间的相互位置关系将矿井通风系统分述如下几种类型。1）中央式通风系统按井筒沿井田倾斜位置的不同分为两种类型：（1）中央并列式（2）中央边界式2）对角式通风系统按进、回风井走向和位置可将矿井通风系统分为如下 2 种类型：（1）两翼对角式（2）分区对角式3）区域式通风系统 (Distribute
15、d ventliation system)4）混合式通风系统 (Combined ventilation system)（可不写） 设计要求（估计是了解内容吧）选择矿井通风系统的因素较多，只要抓住起决定作用的主要因素，同时注意其它因素，进行全面分析，就有可能选定比较合理的通风系统。拟定矿井通风系统应严格遵循安全可靠、投产较快、出煤较多，通风基建费用和经营费用之总和最低以及便于管理的原则。(1) 矿井通风网路结构合理；集中进、回风线路要短，通风总阻力要小，多阶段同时作业时，主要人行运输巷道和工作点上的污风不串联。(2) 内外部漏风少。(3) 通风构筑物和风流调节设施及辅助通风机要少。(4) 充分
16、利用一切可用的通风井巷，使专用通风井巷工程量最小。(5) 通风动力消耗少，通风费用低。为使拟定的矿井通风系统安全可靠和经济合理，必须对矿山作实地考查和对9原始条件作细致分析。拟定通风系统的基本要求是：(1) 每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口。(2) 进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大与 0.5 mg/m3。(3) 新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井，已作进风井的箕斗井和混合井必须采取净化措施，使进风流的含尘量达到上述要求。 (4) 主要回风井巷不得作人行道，井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染，井口排风不得造成公害。(5) 矿井有效风量率应在 60以上。(6) 采场、二次破
17、碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通风，电耙司机应位于风流的上风侧，有污风串联时，应禁止人员作业。(7) 井下破碎硐室和炸药库，必须设有独立的回风道。(8) 主要通风机一般应设反风装置，要求 10 min 内实现反风，反风量大于40。选择通风系统时，应根据矿体赋存条件和开采特点，拟定几个可行方案进行详细的技术经济比较，择优选出。15、评价通风系统的难易程度指标以及等积孔相关概念某一井巷或矿井的通风特性就是该矿井或井巷所特有的反映通风难易程度或通风能力大小的性能。这种特性可用该井巷或矿井的风阻值的大小来表示。即风量相同时，风阻大的井巷或矿井，通风阻力必大，表示通风困难，通风能力小；反之，风阻小的井巷
18、或矿井，通风阻力必小，表示通风容易，通风能力大。通风阻力相同时，阻力大的井巷或矿井，风量必小，表示通风困难通风能力小；反之，风阻小的井巷或矿井，风量必大，表示通风容易，通风能力大。习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m 2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔） 。16、矿井瓦斯等级划分规程规定：一个矿井中，只要有一个煤(岩)层中发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，瓦斯矿井必须按照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：(1)低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于 10m3/
19、t 且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于 40m3/min。（2）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于 10m3/t 或矿井绝对瓦斯涌出量大干 40m3/min。（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。17、相对瓦斯和绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯体积量，相对瓦斯涌出量是指平均产一吨煤所涌出的瓦斯量18、瓦斯喷出与突出及其一般规律10瓦斯喷出是指大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。煤矿地下采掘过程中，在很短时间(数分钟)内，从煤(岩)壁内部向采掘工作空间突然喷出煤( 岩) 和瓦斯的动力现象，称为瓦斯突出或突出。突出发生的一般规律：1）突出与地质构造的关系：绝大多数突
20、出发生在地质构造带内，如断层，褶曲，向斜，背斜、扭转和火成岩侵入区附近等。 2)突出与瓦斯的关系：煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量大小是能否实现突出的重要因素之一。一般情况下，瓦斯压力和瓦斯含量越大，突出危险性越大。3)突出与地压的关系：地压愈大，突出的危险性愈大。4)突出与煤层构造的关系：煤层构造主要是指煤的破坏类型和煤的强度。一般说，煤的破坏类型愈高，强度愈小，突出危险性愈大5)突出与围岩性质的关系：在煤层顶底板为坚硬而致密的岩层、厚度又较大时，弹性能与集中应力都比较大，如果煤层瓦斯含量又比较大，突出的危险性也就比较大，反之，则比较小。6)突出与水文地质的关系 ：煤层比较湿润，矿井涌水量比较大，
21、则突出的危险性比较小，反之较大。7)突出具有延期性 19、 “四位一体”综合防突措施：突出危险性预测，采取防突措施，防突措施的效果检验，采取安全保护措施。20、保护层：在突出矿井中，预先开采的并能使其他相邻的有突出危险地煤层收到采动影响而减少或消除突出危险的煤层成为保护层。后开采的成为被保护层。21、矿井火灾：是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧22、外因火灾是由于外部热源如明火、瓦斯煤尘爆炸、放炮、机械冲击与摩擦、电流短路、静电、烧焊、吸烟等引燃可燃物造成的火灾。内因火灾是指煤炭接触空气后，因煤自身氧化产生热量，热量聚集使煤炭自然发火而产生的火灾。23、煤的自然过程煤炭自燃过程大体分为 3 个阶段：准备期；自热期；燃烧期。煤自燃程度的判断指标：a、煤炭自燃倾向性：煤的一种自然属性，它取决于煤在常温下的氧化能力和发热能力，是煤发生自燃能力总的量度。b、煤的自然发火期：煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。
