矿井通风与安全试卷、习题
2020-03-02 21:36:26 来源：范文大全收藏下载本文
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：R1＝1.18，R2＝0.58 N?s2/m8，总风量Q＝48 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 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850 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）。
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 m3／min。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7 3-5 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L＝200 m，净断面积 S＝5m2,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do＝0.22m，支架纵口径 =6，通过风量为900m3／min,巷道中空气平均密度为1.25kg／m3，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 m3／min，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 ＝0.004Ns2／m4，通过风量Q=40 m3／s，空气密度1.25kg／m3。在突然扩大段，巷道断面由S1＝6 m2变为S2＝12m2。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S＝8m2，高宽比H/b＝1.2，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n＝630 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 某矿主要通风机为4-72-11 16离心风机，n＝800 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Ⅰ为4-72-11 20，n＝630 r/min，Ⅱ为4-72-11 16，n＝710 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4－10)
1、2两点分别安装风机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。 5-11 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。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。
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tr0＝15℃，地温率g r＝45m/℃，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5.82×10-4 kW／(m2?℃)。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% CH4，0.02％C3H8，0.04％C2H4，0.06%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 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 AHG—4A型氧气呼吸器主要由哪些系统组成？ 13-3 简述AHG—4A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AZL—60型过滤式自救器的佩戴方法步骤。 13-9 试述AZH—40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?
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