1、矿井通风与安全试卷、习题矿井通风与安全试卷 一、名词解释（每题 3 分，共 18 分） 1、绝对湿度： 2、局部阻力： 3、通风机工况点：4、呼吸性粉尘： 5、煤与瓦斯突出：6、均压防灭火：二、简述题（每题 7 分，共 35 分） 7、煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特征? 8、试推演压入式通风矿井的风机房中水柱计测值与矿井自然风压、矿井通风阻力的关系。 9、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述矿井瓦斯抽放方法有哪些？10、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？11、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点。三、计算题（12-13 每题 10
2、 分， 14 题 12 分，15 题 15 分，共 47 分）12、如图所示，已知 II . III 号水柱计的读数分别为 196Pa， 980Pa，请问：13、已知某矿井总回风量为 4500 m3/min，瓦斯浓度为 0.6%，日产量为 4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象） 。（10 分）14、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R11.18，R2 0.58 N?s2/m8，总风量Q48 m3/s ，巷道断面的面积均为 5 m2，求：（1）分支 1 和 2 中的自然分配风量 Q1 和 Q2；（2）若分支 1 需风量为 15 m
3、3/s，分支 2需风量为 33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。 （12 分）15、某矿通风系统如图所示，各进风井口标高相同，每条井巷的风阻分别为，R1=0.33，R2=0.2 ，R3=0.1，R4=0.12 ， R5=0.1，单位为 N2S/m8。矿井进风量为 100 m3/s：（ 15 分）（1）画出矿井的网络图；（2）计算每条风路的自然分配风量；（3）计算矿井的总风阻。习题1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别？1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有娜些？1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?规程对矿井空气中有害气体的最
4、高容许浓度有哪些具 体现定？1-4 CO 有哪些性质?试说明 CO 对人体的危害以及矿井空气中 CO 的主要来源1-5 什么叫矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。1-6 简述风速对矿内气候的影响。1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。1-8 某矿井冬季总进风流的温度为 5，相对湿度为 70%，矿井总回风流的温度为 20，相对湿度为 90%，矿井总进、总回风量平均为 2500 m3/min。试求风流在全天之内从井下带走多少水分？（已知总进、回空气的饱和湿度为 4.76 和 15.48 g/m3）1-9 某矿一采煤工作面 C02 的绝对涌出量为 7.56 m3/min，当供风量为 8
5、50 m3/min 时，问该工作面回风流中 C02 浓度为多少 ?能否进行正常工作。1-10 井下空气中，按体积计 CO 浓度不得超过 0.0024%试将体积浓度 (%)换算为 0压力为 101325 Pa 状态的质量浓度 (mg/m3)。2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压，而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压？2-4 试述能量方程中各项的物理意义。2-5 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中，风流的状态变化过程是怎
6、样反映的？2-6 在压入式通风的风筒中，测得风流中某点 i 的相对静压 hsi 600 Pa，速压 hvi 100 Pa，已知风筒外与 i 点同标高处的压力为 100kPa。求：（1） i 点的相对全压、绝对全压和绝对静压；（ 2） 将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为 0 点） 。2-7 在抽出式通风风筒中，测得风流中某点 i 的相对静压 1000 Pa，速压 150 Pa，风筒外与 i 点同标高的 101332.32 Pa，求：（1）i 点的绝对静压 ；（2）i 点的相对全压 ；（3）i 点的绝对全压 。（4）将上述压力之间的关系作图表示（压力为纵坐标轴，真空为 0 点）
7、。2-8 用压差计和皮托管测得风筒内一点的相对全压为 300Pa，相对静压为 240 Pa，已知空气密度为 1.2kg/m3，试求 A 点的风流速度，并判断通风方式。3-1 何谓层流、紊流？如何判别流体的流动状态？ 3-2 某半圆拱巷道采用砌碹支护巷道宽 3.2m，中心处高度 3.4m，巷道中通过风量为600 m3min。试判别风流流态。(Re 225307，紊流)3-3 尼古拉弦实验曲线可分为哪几个区?各区有何特征?3-4 摩擦阻力系数与哪些因赢有关 73-5 摩擦阻力与摩擦风阻有何区别?3-6 已知某梯形巷道康探阻力系数 0.0177Ns2 m4 ，巷道长 L200 m，净断面积S5m2,
8、通过风量 Q=720 m3 min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。3-7 有一木支架梯形巷道，长 1500 m，断面积为 6m2，木柱直径 do0.22m ，支架纵口径 =6，通过风量为 900m3min,巷道中空气平均密度为 1.25kgm3，求：(1)摩擦风阻，(2) 摩擦阻力，(3)该巷通风所消耗的功率 N (设风机效率为 0.6)。3-8 条件同上题，但通过风量 Q=600 m3min，求 hf 和 N。3-9 部阻力是如何产生的？3-10 某巷道摩擦阻力系数 0.004Ns2m4 ，通过风量 Q=40 m3s，空气密度1.25kgm3。在突然扩大段，巷道断面由 S16 m2 变为 S212
9、m2。求：(1) 突然扩大的局部阻力；(2)若风流由 2 流向 1，则局部阻力为多少？3-11 某矿总回风道断面 S8m2 ，高宽比 H/b1.2，有一直角拐弯，通过风量Q=60m3/s空气密度 1.24kg/m3，摩擦阻力系数 0.015Ns2/m4，求：(1)拐弯的局部阻力；（2）若拐弯处内角做成圆弧形，曲率半径 0.7b，则局部阻力是多少?(3)设风机设备效率0.6,内角抹圆后每年可节约用电多少度?3-12 矿井等积孔的含义是什么？如何计算？3-13 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些？4-1 自然风压是怎样产生的？进、排风井井口标高相同的井巷系统内是否会产生自然风压？4-2 影响自
10、然风压大小和方向的主要因素是什么？能否用人为的方法产生或增加自然风压？4-3 如图 4-1-1 所示的井巷系统，当井巷中空气流动时，2、3 两点的绝对静压力之差是否等于自然风压？为什么？ 4-5 什么叫通风机的工况点？如何用图解法求单一工作或联合工作通风机的工况点，举例说明。4-6 试述通风机串联或并联工作的目的及其适用条件。4-7 某矿抽出式通风，主要通风机型号为 4-72-11 16 型，转速 n630 r/min，矿井风阻 0.73575 N?s2/m8 ，扩散器出口断面 6.72 m2，风阻 0.03576 N?s2/m8 (自然风压忽略)。用作图法求主要通风机的工况点。4-8 某矿主
11、要通风机为 4-72-11 16 离心风机，n800 r/min，主要通风机的全压工作风阻 1.962 N?s2/m8，在冬季自然风压 196.2 Pa夏季 98.1 Pa。求冬夏两季主要通风机的实际工况点4-9 某矿通风系统如图 4-6-5（b）所示，风机为 4-72-11 20，n630 r/min，为 4-72-11 16，n710 r/min， 0.2943 N?s2/m8， 0.981 N?s2/m8， 1.4715 N?s2/m8，试用图解法求两翼风机的工况点及各段风路的通风阻力。 （忽略自然风压和主要通风机装置各部分阻力损失）4-10 如图(题 410)1 、2 两点分别安装风机
12、 F1 和 F2，进风井 A 和 B 的入风量拟定为 40 m3/s， =30 m3/s，已知 0.981 N?s2/m8， 1.4715 N?s2/m8， 2.943 N?s2/m8， 0.249 N?s2/m8，用做图法求主要通风机工况点及风路 C 中风流流向。4-11 如图( 题 4-10)，图中 F1 和 F2 的型号同题 4-9，风阻 、 、 、 和 之值同题 4-10，用做图法求风机工况点和风路 C 中风流方向。4-12 描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义是什么？4-13 轴流式通风机和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点？在启动时应注意什么问题？4-14 主要
13、通风机附属装置各有什么作用？设计和施工时应符合哪些要求？5-1 全风压通风有哪些布置方式？试简述其优缺点及适用条件。5-2 简述引射器通风的原理、优缺点及适用条件。5-3 简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。5-4 试述压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。5-5 试述混合式通风的特点与要求？5-6 有效射程、有效吸程、炮烟抛掷长度及稀释安全长度的含义是什么？5-7 可控循环通风的含义及其优缺点、适用条件是什么？5-8 长距离独头巷道通风在技术上有何困难，应如何克服？5-9 试述局部通风机串联、并联的目的、方式和使用条件。5-10 试述风筒有效风量率、漏风率、漏风系数的含义及其相互关系。5
14、-11 试述局部通风设计步骤。5-12 局部通风装备选型的一般原则是什么？5-13 掘进通风安全装备系列化包括哪些内容？并有什么安全作用？5-14 某岩巷掘进长度为 300 m，断面为 8 m2，风筒漏风系数为 1.19，一次爆破炸药量为10 kg，采用压入式通风，通风时间为 20 min，求该掘进工作面所需风量。若该岩巷掘进长度延至 700 m，漏风系数为 1.38，再求工作面所需风量。5-15 某岩巷掘进长度为 400 m，断面为 6 m2，一次爆破最大炸药量 10 kg。采用抽出式通风，通风时间为 15 min，求该掘进面所需风量。5-16 某岩巷掘进长度 1000 m。用混合式（长抽短
15、压）通风，断面为 8 m2，一次爆破炸药量 10 kg，抽出式风筒距工作面 40 m，通风时间 20 min。试计算工作面需风量和抽出式风筒的吸风量。5-17 某煤巷掘进长度 500 m，断面 7 m2，采用爆破掘进方法，一次爆破炸药量 6 kg，若最大瓦斯涌出量 2 m3/min，求工作面所需风量。5-18 柔性与刚性风筒的风阻有何异同点？两者的漏风状况有何不同？5-19 风筒的选择与使用中应注意哪些问题？5-20 某风筒长 1000 m，直径 800 mm，接头风阻 0.2 Ns2/m8，节长 50 m，风筒摩擦阻力系数 0.003 Ns2/m4，风筒拐两个 90o 弯，试计算风筒的总风阻
16、。5-21 为开拓新区而掘进的运输大巷，长度 1800 m，断面为 12 m2，一次爆破炸药量为 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。（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。6-1 什么是通风网络？其主要构成元素是什么？6-2 如何绘制通风网络图？对于给定矿井其形状是否固定不变？6-3 简述节点、路、回路、网孔、生成树、余树的基本概念的含
17、义。6-4 矿井通风网络中风流流动的基本规律有哪几个？写出其数学表达式。6-5 比较串联风路与并联风网的特点。6-6 写出角联分支的风向判别式，分析影响角联分支风向的因素。6-7 矿井风量调节的措施可分为哪几类？比较它们的优缺点。6-8 比较各种风量调节计算方法的特点。6-9 矿井通风网络解算问题的实质是什么？6-10 简述矿井通风风量的增阻调节法。7-1 采区通风系统包括哪些部分？ 7-2 试比较运输机上山和轨道上山进风的优缺点和适用条件。 7-3 何谓下行风？试从防止瓦斯积聚、防尘及降温角度分析上行风与下行风的优缺点。 7-4 试述长壁工作面通风系统有哪些类型？并阐述其各自的特点和适用性。
18、 8-1 井口空气有哪几种加热方式？简述它们各自的优缺点。8-2 某矿井总进风量为 130 kg/s，冬季井口空气计算温度为-28，采用井口房不密闭的加热方式，冷热风在井口房混合。混合前的热风温度为 30，混合后的温度为 2，热媒为压力 343kPa 的饱和蒸汽，试选择合适的空气加热器。8-3 某矿井恒温带深度 Z0=30 m，恒温带温度 tr015，地温率 g r45m/，试求该矿井垂深 500m 处的原岩温度。8-4 某矿一段大巷长 100 m，巷道断面形状为半圆拱，断面积为 14 m2，原岩温度为 35，巷道中平均风温为 22，围岩与风流间的不稳定换热系数为 5.8210-4 kW(m2
19、?) 。求该段巷道围岩放热量。8-5 某一水平掘进巷道，断面积为 10m2，采用 11kW 的局部通风机压人式通风，风筒直径为 800mm，局部通风机入口处巷道中的风温为 25，吸风量为 250m3/min ，空气密度为1.23kg/m3。风筒的有效风量率为 48%，试计算风筒出口的风温。8-6 某回采工作面风量为 600 kg/min，空冷器入口空气温度为 31，相对湿度为 88%，大气压为 101325Pa。欲使空冷器出口风温为 24，相对湿度为 100%，求空冷器的供冷量。8-7 高温矿井选择矿井通风系统时，一般应考虑哪些原则？8-8 简述通风降温的作用及效果。8-9 简述矿井集中空调系
20、统设计的内容和步骤。8-10 矿井集中式空调系统有哪几种类型？各有什么优缺点？9-1 通风系统包括哪些部分？9-2 简述拟定矿井通风系统的原则和要求。9-3 从防止瓦斯积聚、防尘降温等角度分析采煤工作面上行风与下行风各自的优缺点。9-4 矿井通风系统主要有哪几种类型？说明其特点及适用条件。9-5 试述矿井通风系统安全性评价的目的和作用。10-1 什么是矿井瓦斯?10-2 试述瓦斯的主要物理及化学性质。了解这些性质对于预防处理瓦斯危害有何意义?10-3 瓦斯是如何生成的，煤体内实际含有的瓦斯量是否等于生成量?10-4 瓦斯在煤内存在的形态有哪些？相互之间有何关系？主要存在形态是什？10-5 怎样
21、确定瓦斯风化带的深度?确定瓦斯风化带深度有何实际意义 ?10-6 影响煤层瓦斯含量的因素有哪些?10-7 测定煤层瓦斯压力有何意义? 如何测定？10-8 为什么瓦斯能连续、持久地从煤内涌出？10-9 某采区的月产量为 9000t，月工作日为 30 天，测得该采区的回风量为 480 m3/min，瓦斯浓度为 16。求该采区的瓦斯涌出量。10-10 影响瓦斯涌出量的因素有哪些?10-11 怎样从开采技术因素方面降低瓦斯的涌出量和瓦斯涌出的不均匀性？10-12 地面大气压和风量变化对瓦斯涌出的影响如何？10-13 矿井瓦斯等级分几级?如何鉴定矿井的瓦斯等级？ 10-14 预防和治理瓦斯喷出的主要技术
22、措施有哪些?10-15 煤与瓦斯突出有何特点和危害？10-16 煤与瓦斯突出的机理是什么？10-17 突出的一般规律有哪些? 如何确定矿井和煤层是否有突出危险 ?10-18 为什么开采保护层是最有效的预防突出的措施？怎样划定保护范围？10-19 局部防突措施有哪些？10-20 瓦斯爆炸的危害及影响瓦斯爆炸范围的因素有哪些?10-21 某火区内可燃气体的成分为 3.5% CH4，0.02C3H8 ，0.04C2H4 ，0.06%H2 ，另外，O2 为 18% ，这个火区内有无爆炸危险?10-22 试述瓦斯与煤尘爆炸的异同点?10-23 何谓瓦斯的引火延迟性？煤矿生产中如何利用这一特性?10-24
23、 煤矿井下哪些地点以及什么条件下最容易发生瓦斯燃烧爆炸事故?10-25 为什么未卸压的本煤层抽放方法，在我国大多数煤田很难采用?10-26 影响瓦斯抽放的重要参数有哪些?11-1 什么叫矿井火灾？它分哪几类？各有何特点？11-2 试述煤炭自燃的充要条件。11-3 试述煤炭自燃的影响因素。11-4 煤炭自燃发展过程有哪几个阶段？各阶段有何特征？11-5 我国煤的自燃倾向性分哪几个等级？它们是如何确定的？11-6 试述自燃火灾预报的方法、要求及注意事项。11-7 试述利用风压调节法防火的具体措施。11-8 试述预防性灌浆时泥浆的作用、制备和灌浆方法。11-9 直接灭火法有哪些? 常用的防灭火材料有
24、哪些？11-10 试述火风压的概念及特性。如何计算火风压？12-1 何谓矿尘？它的危害有哪些？12-2 表示矿尘颗粒大小的指标有哪些? 它们对衡量矿尘的危害性有何影响 ?12-3 矿尘的湿润性和荷电性对防尘、降尘有何作用?12-4 矿山尘肺病分为哪几类?12-5 粉尘在人体呼吸系统内的运移规律是什么?12-6 影响尘肺病的发病因素有哪些?12-7 煤尘爆炸的条件及过程是什么?12-8 影响煤尘爆炸的因素有哪些？12-9 撒布惰性岩粉时对岩粉有何要求?12-10 试述综合防尘措施。12-11 何谓最低及最优排尘风速?13-1 矿山救护队的任务有哪些？13-2 AHG4A 型氧气呼吸器主要由哪些系
25、统组成？13-3 简述 AHG4A 型氧气呼吸器的工作原理。13-4 发生事故时，在场人员的行动原则是什么?13-5 井下发生爆炸、火灾、水灾事故时，人员应怎样撤出灾区？13-6 避难硐室有几种？如何构筑临时避难硐室？避难待救时应注意什么？13-7 什么是压风自救装置?13-8 试述 AZL60 型过滤式自救器的佩戴方法步骤。13-9 试述 AZH40 型化学氧自救器的工作原理。13-10 佩戴自救器时应注意哪些事项?13-11 试述对中毒、窒息人员的急救方法。13-12 简述口对口吹气人工呼吸法。13-13 试述对溺水者的急救方法。14-1 简述井下防治水的主要措施。14-2 探放水的原则是什么？14-3 在哪些情况下必须设防水煤柱?14-4 在哪些情况下必须设置水闸墙？在设计和修筑水闸墙时有哪些要求？14-5 注浆堵水材料有哪些? 14-6 矿井突水征兆有哪些?
