1、1 / 11中国矿业大学矿井通风与安全复习题( 全)篇一：2013 年中国矿业大学矿井通风与安全考研试题2013 年中国矿业大学矿井通风与安全考研试题 一填空题 保护层保护范围划分 人体散热的三种方式四位一体综合防突措施矿井热量来源，围岩，空气，煤自燃，机电设备散热，等面积相同的巷道摩擦阻力最小的进回风巷道交汇处建立，风桥二、选择题最低煤尘浓度标准 NO2 浓度标准 氧气浓度降低时，瓦斯爆炸上限明显下降，下限机会不变 煤自热期出现气体 三、名词解释自然通风、最低排尘风速、等积孔、 三、问答题矿井通风目的和任务 瓦斯爆炸和煤尘爆炸同异点 瓦斯突出过程 四、计算题一是简单计算风量 风阻 网格 二是
2、计算摩擦阻力系数 爱考机构 1 对 1 个性化辅导 集训保过小班五、论述题 给了一个矿井有 1 2 3 号煤层 均有突出危险， 问给首采工作面制定矿井防突和瓦斯抽采综合治理措施 爱考机构的培训课程和服务范围广阔，从考研公共课考研专业课到与考研相关的心理服务；从北京地区高校到各地重点高校；从适合成绩优秀同学选择的小班课程到适合基础薄弱跨校跨专业同学选择的一对一辅导；爱考学员遍及中国多个大中城市，爱考机构标准化的高端应试课程体系已成为考研培训领域的模板。爱考机构考研辅导体系主要包含考研精品小班辅导、壹计划定制辅导、金榜集训保过班、状元保录特训营、至尊全科一对一保录取计划等，在爱考机构参加辅导的学员
3、有超过 70%考2 / 11入北京大学、清华大学、中国人民大学、中央财经大学、对外经贸大学、中国传媒大学和北京师范大学等全国知名高校。 爱考机构 1 对 1 个性化辅导 集训保过小班篇二：中国矿业大学矿井通风与安全真题 08矿井通风与安全试卷及答案 一、名词解释（每题 3 分，共 18 分） 1、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。（3 分） 2、局部阻力：风流在井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地带产生一种附加的阻力，称为局部阻力。（3 分） 3、通风机工况点：以同样的比例把矿井总风阻 R 曲线绘制于通
4、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 3 分） 4、呼吸性粉尘：呼吸性粉尘是指能在人体肺泡内沉积的，粒径在 57m 以下的粉尘，特别是 2m 以下的粉尘。（ 3 分） 5、煤与瓦斯突出：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，人们称为煤( 岩)与瓦斯突出，简称瓦斯突出或突出。（3 分） 6、均压防灭火：均压防灭火就是采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。（3 分） 二、简述
5、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? 答：煤炭自燃过程大体分为 3 个阶段：潜伏期； 自热期；燃烧期 （1 分）自燃潜伏期煤体温度的变化不明显，煤的氧化进程十分平稳缓慢，然而它确实在发生变化，不仅煤的重量略有增加，着火点温度降低，而且氧化性被活化。它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。（2 分） 经过这个潜伏期之后，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO) 。氧化产生的热量使煤温继续升高，超过自热的临界温度(6080 )，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，产生芳香族
6、的碳氢化合物(CxHy)、氢(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃气体，这个阶段为自热期。（2 分） 临界温度也称自热温度（Self-heating temperature，SHT），是能使煤自发燃烧的最低温度。一旦达到了该温度点，煤氧化的产热与煤所在环境的散热就失去了平衡，即产热量将高于散热量，就会导致煤与环境温度的上升，从而又加速了煤的氧化速度并又产生更多的热量，直至煤自燃起来，即进入燃烧阶段。（2 分） 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？ 答：衡量一个矿井是否有必要抽
7、放，可以根据以下几点：对于生产矿井，由于矿井的通3 / 11风能力已经确定，所以矿井瓦斯用处量超过通风所能稀释瓦斯量时，即应考虑抽放瓦斯；对于新建矿井，当采煤工作面瓦斯涌出量5m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量 3m3/min，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应该抽放瓦斯。对于全矿井，一般认为，绝对瓦斯涌出量30m3/min，相对瓦斯涌出量1525m3/t 时应抽放瓦斯；开采保护层应考虑抽放瓦斯。（3 分）开采层瓦斯抽放方法：（1）岩巷揭煤、煤巷掘进预抽：由岩巷向煤巷打穿层钻孔，煤巷工作面打超前钻孔。（2）采空区大面积预抽：由开采层机巷、风巷或煤门打上向、下向顺层钻孔；由石门、岩巷或临近层煤
8、巷向开采层打穿层钻孔；地面钻孔；密闭开采巷道。（3）边掘边抽：由煤巷两侧或岩巷向煤层周围打防护钻孔。（4）边材边抽：由开采层机巷、风巷等向工作面前方卸压区打钻；由岩巷、煤门等向开采分层的上部或下部未开采分层打穿层或顺层钻孔。（1 分） 邻近层瓦斯抽放方法：（1）开采工作面推过后抽放上下邻近煤层：由开采层机巷、风巷、中巷或岩巷向邻近层打钻；由开采层机巷、风巷、中巷或岩巷向采空区方向打斜交钻孔；由煤门打沿邻近层钻孔；地面钻孔；在邻近层掘汇集瓦斯巷道；（1 分） 采空区瓦斯抽放：密封采空区插管、打钻和预埋管抽放。（1 分） 围岩瓦斯抽放：由岩巷两侧或正前向裂隙带打钻、密闭岩巷进行抽放等措施。（1 分
9、） 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？ 答：1)上行风路产生火风压。发生风流逆转的原因主要是：因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的压能增大：因巷道冒顶等原因造成火源下风副风阻增大，导致主干风路火源上风侧风量减小沿程各节点压能降低。为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：降低火风压； 保持主要通风机正常运转；采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻。（2 分） 2)下行风路产生火风压。在下行风路中产生火风压，其作用方向与主要通风机作用风压方向相反。当火风压等于主要通风机分配到该分支压力时，该分支的风流就会停滞；当火风压大于该分支的压力时，该分支的风流就会反
10、向。主干风路风阻及其产生的火风压一定时，风量越小，越容易反向。防止下行风风路风流 逆转的途径有：减小火势，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。 （2分）3）发生风流逆退的原因是：烟气增量过大，主通风机风压作用于主干风路的风压小。防止逆退措施是：减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；在火源的上风侧、巷道的下半部构筑挡风墙，迫使风流向上流，并增加风流的速度。挡风墙距火源 5m 左右；也可在巷道中安带调节风窗的风障，以增加风速。（3 分） 11、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点。 答：掘进工作面压入式和抽出式通风方式均具有自己的优、缺点，现分析比较
11、如下： （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；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 分） （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4 / 11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。（2 分） （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。（1
12、分） （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，掘进巷道越长，排污风速越慢，受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。（1 分） （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。（1 分） 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巷掘进时，宜采用抽出式通风。 三、计算题（12-13 每题 10 分，14 题 12 分， 15 题 15 分，共 47 分）
13、 12、如图所示，已知 II . III 号水柱计的读数分别为 196Pa， 980Pa，请问： （1）判断如图所示通风方式，标出风流方向、皮托管正负端； （2） I、II、 III 号水柱计测得是何压力?求出 I 号水柱计读数? （10 分） 解：（1）管道通风方式为抽出式（2 分），风流方向为从左向右（1 分），皮托管正（右）、负（左）端（2 分）， （2）I 号测的是相对静压， II 号测的是动压， III 号测的是相对全压（3 分） 由|hti|=|hi| -hvi，可以得出 I 号管的读数为 196+980=1176Pa（2 分）13、已知某矿井总回风量为 4500 m3/min，瓦
14、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） 解：绝对瓦斯涌出量：Qg=45000.6%=27m3/min（3 分） 相对瓦斯涌出量： qg=（450060240.6%）/4000=9.72m3/t （4 分） 因为：Qg 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 m3/s，分支2 需风量为 33
15、 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。 篇三：矿井通风与安全复习计算题一、采区通风系统的总要求： 1能有效地控制采区内的风流方向，风量大小和同质。 5 / 112漏风小 3风流稳定性高。 4有利于排放沼气，防止自燃和防尘。 5有效好的气候条件 6安全经济和技术合
16、理 二、采区通风的基本要求 1每个采区必须有单独的回风道，实行分区通风，回采面掘进面都应采用独立通风，不能串联通风。 2工作面尽量避免位于角联分支上，要保证工作面风向稳定。 3煤层倾角大，不得采用下行风。 4回采工作面风速不得低于 1m/s 5工作面回风流中沼气浓度不得超过 1% 6必须保证通风设施规格质量（风向、风桥、风筒） 7要保证风量按需分配，保证通风阻力小，风流畅通 8机电峒室必须在进风流中。 9采空区必须及时封闭。 10要设置防尘管路避究路线，避难峒室和局部反风系统。 三、采区进风上山的选择 轨道上山进风，运输上山回风（优越性） 轨道上山进风，不必在下部车场设风门，避免物料频繁过风门
17、，造成风门损坏，易漏风，甚至风流短路。 轨道上山进风，可使新鲜风流免受沼气煤尘污染，有利于保证较优的风质。 必须在轨道上山上部和中部甩车场设置风门、风门数量多、不易管理、漏风大。 运输上山中、多台运输机串联运输的上部机头不能确保在新鲜风流中。 。运输机上山进风，轨道回风(优越性 风流与煤流方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流污染。 煤流中释放瓦斯，使进风流瓦斯浓度增大。 运输设备散发的热量，使进风流温度升高。 须在轨道上山下部车场内安设风门，由于运输频繁，风门常损坏漏风，甚至引起短路，影响工作面生产。 1轨道上山2运输上山 在选择采区通风系统时要根据采区巷道布置，瓦期、煤尘及温度等具体条件而确
18、定。 从安全观点出发，一般认为 瓦斯煤尘危险性大的采区一般宜采用轨进运回系统。 瓦斯煤尘危险性小的采区一般采用运进轨回系统。 急倾斜煤层，采区溜煤眼不允许做采区进风巷，应采用轨进运回 高瓦斯、综采、往往采用三条上山（通风上山，轨道上山，运输上山）。 回采工作面上行风与下行风的分析 1上行风风速小时，可能出现瓦斯分层流动和局部积存。 6 / 11下行风时，沼气与空气混合能力大，不易出现分层和局部瓦斯积存。 2上行风 运输途中瓦斯被带入工作面，工作面瓦斯浓度大。 下行风 运输途中瓦斯被带入回风巷，工作面瓦斯浓度小。 3上行风 和运输煤流方向相反，容易引起煤尘飞扬，工作面粉尘浓度大。 下行风 和运输
19、煤流方向相同，工作面粉尘与沉降一致，利于沉降。 4上行风，须把风流引导最低水平然后上行，经过路线长。风流被地温加热的程度大，且运煤设备发热量也加入，故工作面气温高。5上行风上偶角瓦斯常超限。 6下行风 运输设备在回风巷运转安全性差。 7下行风比上行风所需的机械风压要大，因为要克服自然风压。且一旦停风，工作面风向逆转。 8下行风一旦工作有火源，产生火风压与机械风压相反，会使工作面风量减少，沼气浓度增加，故下行风，在起火地点沼气爆炸的 可能性比上行风大。 五、回采工作面进风巷与回风巷的布置形式 1U 形（后退式） 简单可靠 采空区漏风小 但工作面上隔面易积存瓦斯 工作面进风巷要提前掘出，维护工作量
20、大。 U 形（后退式）采空区漏风大 工作面风量容易不足 超前巷掘进时，独立通风长度短。 采空区沼气不涌向工作面，而涌向回风巷。 2Z 形（后退式）回风巷为沿空留巷，可提高回采率。 巷道采准工程量较少 采区内进回风巷总长度近似不变，有利于稳定风阻，改善通风。 无上隅角瓦斯超限，但回风巷常出现沼气超限。 Z 形（Z 形的前进式）回风巷为沿空留巷，或预掘。 巷道采准工作量较少。 采区内进风量总长度近似不变，有利用稳定风阻，改善通风。 上隅角瓦斯浓度大，有积聚。 3Y 型（后退式）解决了 U 型上隅角瓦斯常超限问题。 工作面上下顺槽都是进风流，改善作业环境。 7 / 11实行沿空留巷，可提高采区回采率
21、。 适用于瓦斯涌出量特大的煤层中。 还需边界准备专用回风上山，增加了采区巷道的掘进和维护费。 4双 Z 型（后退式） 工作面分割成上下行风二段，通风能力大。 工作面中间，瓦斯浓度大（前进式），沼气进入工作面。工作面中间，瓦斯浓度小（后退式），沼气不进入工作面较安全。 后退式在采空区，维护一条回风巷，工程量大，作业困难，不安全。 采空区漏风大，易引起遗煤自然发火。 5W 型（称双工作面） 后退式比前进式优越，是解决综采高沼气工作的重要形式。 前进式巷道维护在采空区，漏风大，有效风量率低，且易十自然发火。 供风量增加，通风能力大，适用综采。 高瓦斯矿，中间巷可不直钻孔，抽瓦斯抽放率高。 扩散漏风距
22、离范围小，有利于防止采空区自燃。 第三节 采区所需风量的计算按需供给风量是采区通风的核心。一、采区所需总风量是采区风备用风地点所需风量之和。 Q 采总 = 式中 (?Qai?Qbi?Qci?Qdi)?KwzQai工作面和备用面风量之和 m/min 3 Qbi各掘进工作面所需风量之和 m/min 3 Qci各峒室所需风量之和 m/min 3 Qdi风量备用系数（包括漏风）一般取 1.2 其它巷道需风量计算依据 采掘工作面回风道 CH4 浓度 进风流氧气浓度20%CH4 浓度 机电峒室 二、回采工作面需风量 1按沼气涌出量计算 kg?QgQw?Cg?Cin g(m3/min) kg涌出不均衡系数（
23、k= 最大涌出量/ 平均涌出量）和采 1.31.45 炮采1.351.5 Qg沼气绝对涌出量 m/min 3 Cg? Cg工作面回风流量高允许浓度 Cin工作面进风流 2按工作面气温与风速的关系计算 1100 Qai?60?vai?Sai m/min 3 Sai2(m)? 采高?平均控制距 工作面平均断面使用支撑式支架时 8 / 11掩护式支架时 Sa?3.75(M?0.3) Sa?3(M?0.3) 3按炸药量计算 Qw?500A/C(m3/min)?25A(m3/min) 3m/kg 500稀释每公斤炸药产生的炮烟风量 ?故放炮后通风时间一般 20min A一次爆破所用的最大炸药量 kg 4
24、按人数计算 Qai?4Nai 4每人每分钟供给 4m 的规定风量（实际每人每分钟呼吸风量 0.3m/分） 33 Nai工作面同时工作的最多人数。 5按风速进行验算 根据规程规定定，回采工作面最低风速为 0.25m/s，最高风速为 4m/s 的要求验算。Qai?0.25?60?Sai（Sai 工作面断面积） Qai?4?60?Sai 所需风量。 低沼气矿井综采工作面所需风量 Qai6备用采面需风量：一般取生产采面的一半，即2，风速?15m/s，五种方法算得下风量，选择最大值作为回采工作面 Q?200k1k2k3k4 200 综采面基本风量（采高 hm/min k1? 3?1m 时，控顶距 4m，
25、风速 1.5m） k1半径系数 当 h?2m当 h? 2m k1?0.3k2 k2?10 L工作面长度 工作面长度系数 k3 温度系数 1617 k3=0.81822k3=1.02324k3=1.22526k4=1.4 k4支架后方空顶系数，易于冒落 k4?1k?1.14 强制放顶 三、掘进工作面所需风量 1按沼气涌出量计算 Q?100qk q掘进头绝对沼气涌出量 m/min 3 K瓦斯不均衡系数一取可取 1.52.0 2按炸药量计算 Q?25A(m/min) A一次爆破最大炸药量（kg） 3按高扇吸风量计算 3 Q?Qf?I Qf 3局扇吸风量 5.5kw 100m/min 9 / 1111kw 200m/min 28kw- 350m/min 33 I 局扇台数 4按人数计算 Q?4N N 工作面最多人数 5按风速验算 3Q?0.15?60?S 断面 m/min 岩巷掘进面 3Q?0.25?60?S 断面 m/min 煤巷或半煤巷 3Q?4?60?S 断面 m 岩巷掘进面 以上五种方法中选择最大值作为掘进所需风量。 三、峒室所需风量的计算 /min 10 / 11
