礦井通風與防塵

1．（P2）應用卡他計測定某巷道的氣候條件，卡他計常數(shù)F＝513，干卡他計由38℃冷卻道35℃所需的時間為t＝69s。試求卡他度并說明此種大氣條件適于何種程度的勞動。解：卡他度H應按下式計算

適于輕微體力勞動。供給井下的空氣量Q＝1800（2）能否進行正常工作？解：1。設為井下CO2的濃度，C0為標準大氣中CO2的濃度（體積比），則

2．（P3）某礦井下生產作業(yè)和人員呼吸所產生的二氧化碳量G＝，當時，求（1）井下二氧化碳的濃度為多少？2．按礦山安全規(guī)程規(guī)定，可以進行正常工作。3．（P6）用皮托管和壓差計測得巷道某點風流動壓為空氣密度解：風流動壓與風速存在如下關系

或

，由于

＝23.52Pa，則。求巷道中該點的風速。，Pa，4．（P6）用皮托管和壓差計測得A、B兩風筒的壓力分別為，，，（見圖2－1）。求、各壓差計測得的是什么壓力？

的壓力各為多少Pa？解1。為靜壓，為動壓，為動壓，為全壓；

2．壓差計3的讀數(shù)為全壓

Pa

3．壓差計6的讀數(shù)為靜壓

Pa5．（P7）某礦井井口標高＋200m，大氣壓力，礦內空氣的平均密度。求在井下－500m深處的大氣壓力。解：井下－500m深處的大氣壓力可按下式計算（200＋500）＝1081926．（P8）某梯形巷道斷面S＝6，平均風速層流還是紊流？，問巷道的風流運動狀態(tài)是解：判斷巷道中風流運動狀態(tài)的準則是雷諾數(shù)Re

式中

——巷道的等效直徑，在梯形巷道中，其中周界為；

——空氣運動粘性系數(shù)，℃時，

；

——平均風流，。

故

此值大于臨界雷諾數(shù)＝2320，故是紊流狀態(tài)。7（P8）某巷道斷面S=5.2,用風表測得（側面法）平均風速巷道的風量為多少？，求解：用風表測定巷道風速時，因人體占有面積（約為0.4），故巷道平均風速為

巷道風量為

8（P14）用氣壓計測得某水平巷道1、2兩點的大氣壓分別為101997與101656.5Pa。，（圖3-2），

若巷道1、2點處斷面面積分別為的風量，巷道內空氣平均密度兩斷面間的通風阻力為多少？相當于多少毫米水銀柱和毫米水柱？巷道中通過。問巷道1、2解：假定風流由1點流向2點。由1、2兩點列能量方程式，則阻力h為

Pa

Pa∵h＝340.5＋0－7.2＝333.3Pa

Pa通風阻力

或

∵9．（P14）用空盒氣壓計測得某傾斜巷道中1、2兩點的氣壓分別為760與764mmHg，巷道斷面相同，兩點間的高差兩點間的通風阻力，并判斷巷道中的風流方向。巷道內空氣平均密度（圖3－3），，求1、2解：假定風流由1點流向2點。由1、2兩點列能量方程式，則阻力h為

∵

Pa

Pa

因h為正值，所以風流方向由。Pa10．（P15）某巷道如圖3－4所示，在垂直巷道上下口的水平巷道中，用平托管的靜壓端與壓差計相連接，測得兩斷面間的壓差為120Pa。已知風速，空氣的平均密度。求算Ⅰ、Ⅱ兩斷面間的通風阻力。，解：壓差計左側承受的壓力為，右側承受的壓力為斷面Ⅱ風流的靜壓和斷面Ⅱ與斷面Ⅰ之間膠皮管內空氣柱的壓力之和，所以測得的壓差為

＝120Pa此值即為兩斷面間的靜壓差與位能差之和。動壓差為

Pa列Ⅰ、Ⅱ兩斷面間的能量方程式

風流方向由。＝120－16.8＝103.2Pa11．（P24）某梯形木支架巷道，巷道長度L＝200m，斷面面積，周界巷道摩擦阻力系數(shù)，若通過巷道的風量解：摩擦風阻

巷道摩擦阻力

Pa。試求其摩擦風阻和摩擦阻力。12．（P24）主運輸?shù)篱LL＝2000m，用不完全木支架支護，支柱直徑棚子間距，巷道斷面，周長，巷道中流過的風量為。求該巷道的通風阻力。，解：巷道中的通風阻力主要為摩擦阻力

式中摩擦阻力系數(shù)可由《礦井通風與防塵》附錄中差得。當巷道縱口徑＝0.2m時，查得；巷道斷面為。正系數(shù)K＝8.9，則，

時，校于是Pa，平均風速為，巷道內的空氣密度為求該巷道的摩擦阻力系數(shù)。解：由于巷道斷面的周界13．（P25）在長為120m梯形斷面的平直巷道中，測得通風阻力為59.5Pa，巷道所以

因空氣密度對有影響，須將摩擦阻力系數(shù)的測定值換算為條件下的標準值，即斷面面積為。14．（P28）已知礦井總阻力為1440Pa，風量為

等積孔。如果不改變井巷的規(guī)格尺寸、連接形式及采掘工作面情況，只把風解：礦井風阻與等積孔為

由于井巷的規(guī)格尺寸、連接形式及采掘工作面情況沒有改變，所以風量的增加Pa，試求該礦井的風阻與量提高到，問此時風阻與等積之值是否改變？礦井阻力增加到多少？并不改變等積孔與風阻之值。只是，通風阻力應當增加到15．（P31）某礦為豎井平峒開拓方式，如圖5－1所示。豎井口標高為148m，大氣Pa，平峒口標高為53m，冬季地表平均氣溫℃。試求礦井自然風壓及作用方向。如果礦井總風阻，自然風量（不考慮出口動員損失）是多少？井筒內平均氣溫壓力℃，解：此礦井深度小于100m，自然大氣壓力，則風壓按計算。為求算空氣平均濃度，本例可按深度每增加100m，大氣壓增加1267Pa，概算平峒口水平的

Pa

井口到平峒間的平均大氣壓力為

Pa

地表空氣平均密度按干空氣計算，則

豎井中空氣平均密度按濕空氣計算，則

自然風壓為

Pa自然風壓作用方向

自然風量按下式計算。

16．（P42）某自然通風礦井，如圖5－10所示，冬季地表氣溫較低，自然風壓的作用及。試求在什么條件下，BD井筒內將沒有風流流動？方向為解：設ADC風路的自然風壓為、BDC風路的自然風壓為，各井巷的風、、阻為，并可將自然風壓看作是風壓不變的“等效風機”，如圖5－11所示。根據(jù)通風網路風壓平衡定律，可建立如下方程。當BD井中沒有風流流動時，＝0，則

所以，ADC風路的自然風壓（不計出口動能損失）為

＝對于BDC風路

＝兩式相除，得

上式即為BD井筒中無風流流動的條件。

17．（P50）已知離心通風機4－72－11No16B，所示，求轉數(shù)為時的性能參數(shù)。時的性能，如表6－14－72－11No16B

性能表表6－1風量，序號全壓，Pa效率，％12345624612432233422162089195125.327.629.832.134.336.568.772.073.776.078.879.890.793.094.393.791.088.2軸功率，解：的性能參數(shù)按比例定律計算1。各對應點的風量

其他各對應點風量計算的結果填入表6－2中；4－72－11No16B

性能表表6－2風量，軸功率，序號全壓，Pa效率，％12345635443502336131913008280930.133.135.838.541.243.8118.7124.4127.4131.3136.2137.990.793.094.393.791.088.22．各對應點的風壓

Pa其他各對應點風壓計算的結果填入表6－2中；3．各對應點的軸功率

各對應點軸功率計算的結果填入表6－2中；4．各對應點的效率相同，也填入表6－2中；的工況點及礦井的風量。若礦井的總風阻降為況點，并分析兩臺扇風機的工作狀況。8．（P53）某礦井用兩臺扇風機Ⅰ、Ⅱ串聯(lián)礦井總風阻工作，兩臺風機的特性曲線如圖6－5所示，。求兩臺扇風機時，求兩臺扇風機的工解：1。將礦井總風阻和的風阻曲線畫在圖6－5上。與曲線R交點M。M點的橫坐標為全礦總風量阻力Pa。2。將兩臺扇風機的風壓曲線Ⅰ和Ⅱ串聯(lián)合成，即在等風量條件下風壓相加得曲線Ⅲ，曲線Ⅲ，M點的縱坐標為全礦總3。由M點做等風量線交曲線Ⅰ、Ⅱ上L、K點，L、K點為扇風機Ⅰ、Ⅱ的工況點。兩，風壓分別為Pa，Pa。扇風機的風量均等于礦井的風量4。若礦井總風阻降為，曲線與曲線Ⅲ交于點，標為全礦的風量,點縱坐標為全礦的總風阻Pa。點橫坐5。由點做等風量線與風機曲線Ⅰ、Ⅱ交于、點，、的工況點。兩風機的風量均等于礦井風量Pa，Pa。，其風壓分別為點為扇風機Ⅰ、Ⅱ扇風機Ⅱ的風壓為負值，即成為扇風機Ⅰ的阻力，兩扇風機工作不協(xié)調。此時若停，礦井總風量可增加到通風情況則得到改善。止扇風機Ⅱ工作，扇風機Ⅰ單獨工作的工況點為19．（P67）某通風網路如圖7－1。已知各巷道的風阻、、，巷道1的風量的風量及風路ABC、ABD的阻力為多少？。求BC、BD風路自然分配解：BC和BD風路為并聯(lián)網路，自然分配的風量為計算各巷道的阻力PaPaPa計算各風路的阻力PaPa20．

（P69）設一通風網路如圖7-4所示。已知巷道的阻力，，，，Pa，一些巷道的風流方向如圖所示。求巷道3、7、8之風流方向及其阻力。解：設巷道BD的風流方向為，對BDCB回路

Pa的風壓平衡定律巷道BD的風流方向為設巷道7的風流方向為，對AEDB回路有。

Pa巷道7的風流方向與所設的相反，應為對于EFCD回路。

Pa21．（P96）設某一通風網路及巷道中的風流方向如圖、、、、，

8－4所示。已知各巷道的需風量為、，問該通風網路屬于哪種類型的風網？、、、若用風窗調節(jié)，應在何處安設風窗？風窗的阻力應為多少？解：該通風網路為角聯(lián)風網，計算各條巷道的阻力

Pa

Pa

Pa

Pa

Pa在閉合回路Ⅰ中，由于，風窗應安設在巷道1中，風窗阻力，為

Pa在閉合回路Ⅱ中，，風窗應安設在巷道4中，風窗阻力為，據(jù)

Pa22．（P110）某礦礦體走向長，傾角65~70O，厚10~25m，開采深度在地表以下200~400m，豎井開拓，充填法開采，設計年產礦石30萬t。問采用何種通風系統(tǒng)？解：1。由于礦體集中，走向范圍不大，埋藏較深，宜采用單翼對角式統(tǒng)一通風系其通風系統(tǒng)見圖9－1。統(tǒng)：在礦體一