中国矿业大学矿井通风与安全计算题

2020-03-02 21:38:28 来源:范文大全收藏下载本文

1、压入式通风风筒中某点i的hi=1000Pa,hvi=150Pa,风筒外与i点同标高的P0i=101332Pa,求:

(1) i点的绝对静压Pi; (2) i点的相对全压hti; (3) i点的绝对全压Pti。

解:(1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa(3分) (2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa(3分)

(3) Pti=P0i+hti =101332+1150=102482Pa或Pti =Pi+hvi=102332+150=102482Pa(4分)

2、在某一通风井巷中,测得

1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa,若S1=S2,两断面间的高差Z1-Z2=100m,巷道中空气密度为1.2kg/m3,求

1、2两断面间的通风阻力,并判断风流方向。

解:假设风流方向为1断面-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)(2分)

因为S1=S2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

=101324-101858+1.2×9.8×100=642Pa(3分)

因为得值为正值,所以,假设成立,即风流方向为1断面-2断面(5分)。

3、下图为压入式通风的某段管道,试绘制出管道风流中i点各种压力间的相互关系图。

图中如画出绝对压力图,得5分;画出相对压力图,得5分。

1、如右图,若R1=R2=0.04 kg/m7,请比较下图中两种形式的总风阻情况。 若R1=R2=0.04 kg/m,请比较下图中两种形式的总风阻情况。

串联:Rs1= R1+ R2= 0.08 kg/m7(3分) 并联:(6分)

7

RS1(1(1R110.041R2)0.01kg/m710.04)∴ Rs1 :Rs2=8:1

即在相同风量情况下,串联的能耗为并联的 8 倍。(1分)

2、在某一通风井巷中,测得

1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa,若S1=S2,两断面间的高差Z1-Z2=100m,巷道中空气密度为1.2kg/m,求

1、2两断面间的通风阻力,并判断风流方向。

解:假设风流方向为1断面-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)(3分)

3因为S1=S2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

=101324-101858+1.2×9.8×100=642Pa(3分)

因为得值为正值,所以,假设成立,即风流方向为1断面-2断面(4分)。

1、在某一通风井巷中,测得

1、2两断面的绝对静压分别为101324.7Pa和101858Pa,若S1=S2,两断面间的高差Z1-Z2=100m,巷道中空气密度为1.2kg/m3,求

1、2两断面间的通风阻力,并判断风流方向。

解:假设风流方向为1断面-2断面,根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)(3分)

因为S1=S2且巷道中空气密度无变化,所以动能差值为零,则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

=101324-101858+1.2×9.8×100=642Pa(3分)

因为得值为正值,所以,假设成立,即风流方向为1断面-2断面(4分)。

2、测得风筒内某点i相对压力,如图所示,求动压,并判断通风方式。(可不考虑单位)

解:从图中可见接皮管的U型管液面高差,外界大气压大于风筒内风流点压力,所以通风方式为抽出式通风。(5分)

因为相对全压=相对静压+动压 则-10=-100+90 所以相对静压为-100;相对全压为-10 10100动压为90(5分)

1、已知某半圆拱通风行人巷道,净宽为2.7m,拱墙高1.4m。该巷道的风速为1.5m/s,求通过该巷道的风量。

2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%,总风量为12000m3/min,矿井平均日产煤量9000t,求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。

*

3、抽出式矿井中,井下某一点巷道空气中测得空气的静压为96840Pa,速压为360 Pa,地面同一标高的大气压力为98760 Pa。求该点空气的绝对全压和相对全压。

*

4、有一条长500m的水平巷道,断面积相同,已知1点和2点的静压分别为101.35kPa和101.17kPa,巷道标高为—150m,断面为10m2,风速为3m/s,求该巷道的通风阻力为多少?若风速提高到4m/s,通风阻力为多少?

*

5、井下某一巷道的风阻为0.2Ns/m,通过的风量为3600m/min,求该巷道的通风阻力。 *

6、某矿井井下有3个采煤工作面,4个掘进工作面,4个硐室,全部是独立通风。测得每一采煤工作面的风量均为500m3/min,每一进工作面的风量均为240m3/min,每一硐室的风量均为80m3/min,矿井的总进风量为3200m3/min,矿井主通风机的风量为3400m3/min,求矿井的有效风量和漏风量。

7、砌筑砖石密闭,巷道面积为10.2m,密闭厚40cm,每立方米砖石密闭需消耗192块,求砖石消耗量。

8、按水砂比1:2配制水泥砂浆,若有沙200kg,需水泥多少公斤?

9、某掘进巷道采用压入式通风,最大瓦斯涌出量q为0.5m/min,问每分钟至少向该掘进面供多少风才能保证瓦斯浓度不超限?

*

10、某采区巷道为一并联风路(如图所示),已知总风量Q为1500m/min,Ra=0.01Ns/m,Rb=0.02Ns2/m8,若巷道a的需风量为1200m3/min,请在图中标出风窗的位置,并计算风窗阻力。

3

2

8

3

22

8

3

第五部分

计算题

1解:半圆拱巷道的断面积为:

S=1.4×2.7+π×1.352/2=6.64 m2

巷道内通过的风量为:

Q=SV=6.64×1.5=9.96m/s 答:通过该巷道的风量为9.96m3/s。 2解:矿井的绝对瓦斯涌出量为:

Q瓦=12000×0.003=36m3/min 矿井的相对瓦斯涌出量为:

q瓦= Q瓦/T=36×60×24÷9000=3.84m3/t 答:矿井的绝对瓦斯涌出量为36 m3/min,矿井的相对瓦斯涌出量为3.84m3/t。

33解:该点的绝对全压为:

Pt=Ps+hv=96840+360=97200 Pa

该点的相对全压为:

ht=P0-Pa=98760-97200=1560 Pa 答:该点的绝对全压为97200 Pa,该点的相对全压为1560 Pa。 4解:(1)此巷道的通风阻力为:

h12(p1p2)1u12

2u222g(z1z2)

因为

p1=p2 u1=u2 z1= z2

h1-2=(p1-p2)=(101.35-101.17)×10=180Pa

(2)因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比 所以

h\'12h12(u\'u)23

180169320Pa

答:该巷道通风阻力为180Pa,提高风速后通风阻力未320Pa。 5解:巷道的通风阻力为:

h=RQ2=0.2×(3600/60)2=0.2×3600=720Pa 答:该巷道的通风阻力为720Pa。

6解:矿井的有效风量为:

Q有效=500×3+240×4+80×4=2780m3/min (1)矿井的有效风量率为:

P效=(Q效/Q进)×100%

=2780÷3200×100% =86.9% (2)矿井的漏风率为:

P漏=(Q通-Q有效)/Q通×100%

=(3400-2780)÷3400×100%

=18.2% 答:矿井的有效风量率为86.9%,漏风率为18.2% 7解:砖石消耗量:

X=SBT

=10.2×0.4×192

=784 答:修筑密闭需砖石784块。 8解:需水泥为:200×1/2=100kg 答:需水泥100kg。

9解:按《规程》规定,掘进面巷道中瓦斯浓度不得超过1%,故:

即:

0.5Q0.50.01 qQq1%

求得:Q=49.5m3/min 答:每分钟至少向该工作面供风49.5m。

10解:由Qa=1200m/min,则Qa=Q1-Qb=300m/min

ha=RaQa2=0.01×(1200/60)2=4Pa 22

hb=RbQb=0.02×(300/60)=0.5Pa 因为ha>hb,故风窗应建在巷道b内。

h窗=ha-hb=3.5Pa 答:风窗的阻力为3.5Pa。

3

3

3

矿井通风与安全计算题

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