《礦井通風(fēng)》復(fù)習(xí)資料

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1、礦井通風(fēng)》復(fù)習(xí)資料 1. 一．名詞解釋礦井通風(fēng)：依靠通風(fēng)動(dòng)力，將定量的新鮮空氣沿著既定的通風(fēng)路線不斷地輸入井下，以滿足各用風(fēng)地點(diǎn)的需要，同時(shí)將用過的污濁空氣不斷地排出地面。 2. 絕對(duì)濕度：指單位體積或單位質(zhì)量濕空氣中含有水蒸氣的質(zhì)量。 3. 相對(duì)濕度：指濕空氣中實(shí)際含有水蒸汽量與同溫度下的飽和濕度之比的百分?jǐn)?shù)。 4. 恒溫帶：地表下地溫常年不變的地帶。 5. 通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)：以同樣的比例把礦井總通風(fēng)阻曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中，礦井總風(fēng)阻R曲線與風(fēng)壓曲線交于一點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。 6. 防爆門：安裝在出風(fēng)井口，以防可燃?xì)?、煤塵爆炸時(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施。 7. 通風(fēng)

2、摩擦阻力：風(fēng)流在井巷中作均勻流動(dòng)時(shí)，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內(nèi)外摩擦而產(chǎn)生的阻力。 8. 等積孔：習(xí)慣上引用一個(gè)和風(fēng)阻的數(shù)值相當(dāng)、意義相同的假想的面積值來表示井巷或礦井的通風(fēng)難易程度。這個(gè)假想的孔口稱做井巷或礦井的等積孔。 9. 瓦斯的引火延遲性：瓦斯與高溫?zé)嵩唇佑|后，不是立即燃燒或爆炸，而是要經(jīng)過一個(gè)很短的間隔時(shí)間，這種現(xiàn)象叫引火延遲性。 10. 相對(duì)瓦斯涌出量：指平均產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量。 11. 絕對(duì)瓦斯涌出量：指單位時(shí)間內(nèi)涌出的瓦斯體積量。 12. 煤層瓦斯含量：指單位質(zhì)量或體積的煤巖中在一定溫度和壓力條件下所含有的瓦斯量，即游離瓦斯和吸附瓦斯的總和。 13. 煤

3、層瓦斯壓力：指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力。 14. 煤層瓦斯透氣性系數(shù)：我國(guó)普遍采用的單位是皿‘/(MP^?d),其物理意義是在1m長(zhǎng)煤體上，當(dāng)壓力平方差為1MP曠時(shí)，通過1"煤層斷面每天流過的瓦斯體積。 15. 保護(hù)層開采：在突出礦井中，預(yù)先開采的并能使其他相鄰的有突出危險(xiǎn)的煤層受到采動(dòng)影響而減少或消除突出危險(xiǎn)的煤層稱為保護(hù)層。 16. 煤與瓦斯突出：煤礦地下采掘過程中，在很短時(shí)間內(nèi)，從煤壁內(nèi)部向采掘工作空間突然噴出煤與瓦斯的動(dòng)力現(xiàn)象，人們稱為煤與瓦斯突出。 17. “四位一體”綜合防突措施：①突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)；②采取防突措施；③防突措施的效果檢驗(yàn)；④采取

4、安全保護(hù)措施。 18. 礦井火災(zāi)：指發(fā)生在礦井井下或地面井口附近、威脅礦井安全生產(chǎn)、形成災(zāi)害的一切非控制燃燒，是煤礦生產(chǎn)中的主要自然災(zāi)害之一。 19. 火風(fēng)壓：就是高溫?zé)熈鹘?jīng)傾斜或垂直的井巷時(shí)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓的增量。 20. 均壓防滅火：采用風(fēng)窗、風(fēng)機(jī)、連通管、調(diào)壓氣室等調(diào)壓手段，改變通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力分布，降低漏風(fēng)通道兩端的壓差，減少漏風(fēng)，從而達(dá)到抑制和熄滅火區(qū)的目的。 21. 回燃：當(dāng)富燃料燃燒的高溫可燃?xì)怏w遇新鮮空氣時(shí)發(fā)生的突然燃燒。 22. 自然發(fā)火期：是煤炭自然發(fā)火危險(xiǎn)性的時(shí)間量度，即煤體從暴露在空氣環(huán)境 之時(shí)起到自燃所需的時(shí)間。 23. 呼吸性粉塵：指能在人體肺泡內(nèi)沉積的

5、，粒徑在5~7卩m以下的粉塵，特別是2》m以下的粉塵。 24. 綜合防塵措施：各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí)都實(shí)施有效的防塵措施。 25. 礦井粉塵爆炸：具有爆炸危險(xiǎn)的煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，在引爆熱源的作用下，可以發(fā)生猛烈地爆炸，對(duì)井下作業(yè)人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅，并可瞬間摧毀工作面及生產(chǎn)設(shè)備。 26. 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：指井下各風(fēng)路按各種形式連接而成的網(wǎng)絡(luò)。 1. 二．簡(jiǎn)答論述礦井中常見的有害氣體及基本性質(zhì)，《規(guī)程》對(duì)礦井有害氣體最高允許濃度有哪些規(guī)定？ ① CO是一種無色、無味、無臭的氣體，相對(duì)密度為0.97，微溶于水,能與空氣均勻地混合。CO能燃燒，濃度在13%?75%時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)；CO與人體血

6、液中血紅素的親合力比氧大200?300倍。 《規(guī)程》規(guī)定:礦內(nèi)空氣中CO濃度不得超過0.0024% ② HS無色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當(dāng)空氣中濃度達(dá)到0.0001%即可嗅 2到,但當(dāng)濃度較高時(shí),因嗅覺神經(jīng)中毒麻痹,反而嗅不到。HS相對(duì)密度為1.19,易溶于水,在常溫、常壓下一個(gè)體積的水可溶解2.5個(gè)體積的HS,2HS能燃燒，空氣中HS濃度為4.3%?45.5%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。 22《規(guī)程》規(guī)定HS的允許濃度為0.00066% ③ NO是一種褐紅色的氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味，相對(duì)密度為1.59,易溶于水。 《2規(guī)程》規(guī)定，氮氧化合物不得超過0.00025% NH一種無色、有濃烈臭味

7、的氣體，比重為0.596，易溶于水，空氣濃度中3達(dá)30%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。 《規(guī)程》NH允許濃度為0.004%3 ④ CH;是一種無色、無味、無臭的氣體，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.55，難溶于 水，擴(kuò)散性較空氣高1.6倍。雖然無毒，但當(dāng)濃度較高時(shí)，會(huì)引起窒息。不助燃，但在空氣中具有一定濃度（5%?16%）并遇到高溫（650°C?750°C）時(shí)能引起爆炸。 ⑤ H無色、無味、無毒，相對(duì)密度為0.07。氫氣能自燃，其點(diǎn)燃溫度比甲烷低100?200°C，當(dāng)空氣中氫氣濃度為4%?74%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。 描述主要通風(fēng)機(jī)特性的主要參數(shù)有哪些？其物理意義。通風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)有流量，壓力，功率和效率。用這四個(gè)參

8、數(shù)可以描述通風(fēng)機(jī)的整個(gè)特性。 流量（風(fēng)量）單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的空氣體積，稱為通風(fēng)機(jī)的流量，一般用Q表示。其單位為m3/s、m3/min或m3/h。在礦井通風(fēng)中，通過通f風(fēng)機(jī)的流量，也就是通風(fēng)機(jī)送入井下或從井下排出的空氣量。 ① 壓力通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，葉輪給予每1米3空氣的全部能量，即每1米3空氣通過通風(fēng)機(jī)后所增加的全部能量，稱為通風(fēng)機(jī)全壓或通風(fēng)壓力，一般用h表示。其單位為Pa。 ft通風(fēng)機(jī)全壓（h），是指通風(fēng)機(jī)出口斷面上空氣的絕對(duì)全壓（P+h）與通 ft2v2風(fēng)機(jī)入口斷面上空氣的絕對(duì)全壓（P+h）之差。 ② 1v1通風(fēng)機(jī)的輸出功率單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的流量和通風(fēng)機(jī)給予每1米3空氣的全部

9、能量之乘積，稱為通風(fēng)機(jī)的輸出功率。 ③ 通風(fēng)機(jī)的效率通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于機(jī)械損失及空氣流動(dòng)損失等原因，通風(fēng)機(jī)軸上的功率不可能全部傳遞給空氣，也就是說通風(fēng)機(jī)的軸功率必然要大于通風(fēng)機(jī)的輸出功率，通風(fēng)機(jī)輸出功率和通風(fēng)機(jī)軸功率N之軸比，叫做通風(fēng)機(jī)的效率。 2. 軸流式和離心式通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和功率曲線各有什么特點(diǎn)，在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意什么問題？ 離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線比較平緩，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不大；離心式通風(fēng)機(jī)的功率曲線，在其穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)，功率隨風(fēng)量的增加而增加，為避免啟動(dòng)負(fù)荷大引起的電流過大燒毀電動(dòng)機(jī)，所以離心式通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將閘門關(guān)閉，待通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常后再逐漸打開閘門。 軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓

10、曲線比較陡，并有一個(gè)類似“馬鞍形”的駝峰區(qū)，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化較大。軸流式通風(fēng)機(jī)的功率曲線，在其穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)，功率隨著風(fēng)量的增加而減少，為減少啟動(dòng)負(fù)荷，故軸流式通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，不能關(guān)閉閘門。 3. 主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置有哪些，各有什么作用？通風(fēng)機(jī)的附屬裝置包括反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)峒、擴(kuò)散器和消音裝置等。 ① 反風(fēng)裝置 反風(fēng)就是使正常風(fēng)流反向。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害氣體。為了避免災(zāi)害擴(kuò)大，就得利用主要通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置迅速將風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過來?！兑?guī)程》規(guī)定：要求在10min內(nèi)能把礦井風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過來，而且要求反風(fēng)后的風(fēng)量不小于正常

11、風(fēng)量的40%。 ② 防爆門 《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門。防爆門不得小于出風(fēng)井口的斷面積，并正對(duì)出風(fēng)口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，爆炸氣浪將防爆門掀起，從而起到保護(hù)主扇的作用。 ③ 風(fēng)峒 風(fēng)峒是主扇和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道。由于通過風(fēng)峒的風(fēng)量很大，內(nèi)外的壓力差較大，因此應(yīng)特別注意降低風(fēng)峒阻力和減少漏風(fēng)。 ④ 擴(kuò)散器 在通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外，聯(lián)接一段斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)道稱為擴(kuò)散器。其作用是減少出風(fēng)口的速壓損失，以提高通風(fēng)機(jī)的靜壓。 ⑤ 消音裝置 通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪音，特別是大直徑軸流式通風(fēng)機(jī)的噪音更大，以致影響工業(yè)場(chǎng)地和居民區(qū)的工作和休息，為了保護(hù)環(huán)境，

12、需要采取有效措施，把噪音降低到人們感覺正常的程度。我國(guó)規(guī)定通風(fēng)機(jī)的噪音不得超過90dB。 4. 簡(jiǎn)述礦井通風(fēng)風(fēng)量增阻和減阻方法。 ①增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法就是以并聯(lián)網(wǎng)路中阻力大的風(fēng)路的阻力值為基礎(chǔ)，在各阻力較小的風(fēng)路中增加局部阻力（安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門、窗），使各條風(fēng)路的阻力達(dá)到平衡，以保證各風(fēng)路的風(fēng)量按需供給。 這種調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)便、易行的優(yōu)點(diǎn)，它是采區(qū)內(nèi)巷道間的主要調(diào)節(jié)措施。但這種調(diào)節(jié)法使礦井的總風(fēng)阻增加，如果風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線不變，勢(shì)必造成礦井總風(fēng)量下降，要想保持總風(fēng)量不減少，就得改變風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線，提高風(fēng)壓，增加通風(fēng)電力費(fèi)用。因此，在安排產(chǎn)量和布置巷道時(shí)，盡量使網(wǎng)孔中各風(fēng)路的阻力不要相差太懸殊，

13、以避免在通過風(fēng)量較大的主要風(fēng)路中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門。 ②降阻調(diào)節(jié)法降阻調(diào)節(jié)法與增阻調(diào)節(jié)法相反，它是以并聯(lián)網(wǎng)路中阻力較小風(fēng)路的阻力值為基礎(chǔ)，使阻力較大的風(fēng)路降低風(fēng)阻，以達(dá)到并聯(lián)網(wǎng)路各風(fēng)路的阻力平衡。 降阻調(diào)節(jié)的措施主要有：1)擴(kuò)大巷道斷面；2)降低摩擦阻力系數(shù)；3)清除巷道中的局部阻力物；4)采用并聯(lián)風(fēng)路；5)縮短風(fēng)流路線的總長(zhǎng)度降阻調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是使礦井總風(fēng)阻減少。若風(fēng)機(jī)風(fēng)壓曲線不變，采用降阻調(diào)節(jié)后，礦井總風(fēng)量增加。因而，在增加風(fēng)量的風(fēng)路中風(fēng)量的增加值將大于另一風(fēng)路的風(fēng)量減少值，其差值就是礦井總風(fēng)量的增加值。但這種調(diào)節(jié)法工程量最大，投資較多，施工時(shí)間也較長(zhǎng)。所以降阻調(diào)節(jié)多在礦井產(chǎn)量增大或原設(shè)計(jì)不合理

14、，或者某些主要巷道年久失修的情況下，用來降低主要風(fēng)流中某一段巷道的阻力。 一般，當(dāng)所需降低的阻力值不大時(shí)，應(yīng)首先考慮減少局部阻力。另外，也可在阻力大的巷道旁側(cè)開掘并聯(lián)巷道。在一些老礦中，應(yīng)注意利用廢舊巷道供通風(fēng)用。 5. 礦井局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法有哪些？并簡(jiǎn)述這些調(diào)節(jié)方法。增阻調(diào)節(jié)法與降阻調(diào)節(jié)法與上題相同。 增壓調(diào)解法：以阻力小的阻力值為依據(jù)，在阻力較大的一路安設(shè)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，讓輔助通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)能夠供給這兩個(gè)并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)壓共同克服風(fēng)阻較大風(fēng)路的阻力。 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中各條風(fēng)路的阻力相差比較懸殊，主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓滿足不了阻力較大的風(fēng)路，不能采用增阻調(diào)節(jié)法，而采用降阻調(diào)節(jié)法又來不及時(shí)，

15、可采用增壓調(diào)節(jié)法。 6. 抽出式通風(fēng)礦井的風(fēng)機(jī)房中水柱計(jì)測(cè)值有何意義，它與礦井自然風(fēng)壓、礦井通風(fēng)阻力有何關(guān)系，推演其關(guān)系式。抽出式通風(fēng)礦井的風(fēng)機(jī)房中水柱計(jì)測(cè)值為通風(fēng)機(jī)入口斷面上空氣的相對(duì)靜壓，如圖，即為②斷面上的相對(duì)靜壓。 對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井通風(fēng)機(jī)裝置的全壓(h)ft是指通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器出風(fēng)口斷面上空氣的絕對(duì)全壓與通風(fēng)機(jī)入口斷面上空氣的絕對(duì)全壓之差： h=P—P=(P+h)一(P+h),Pa式中P,P—分別為②，③斷面上的絕對(duì)全壓，Pa,t2t3 P，P——分別為②、③斷面上的絕對(duì)靜壓，Pas2s3h，h——分別為②、③斷面上的速壓，Pav2v3因?yàn)閿嗝姊鄣慕^對(duì)靜壓P就是該斷面同標(biāo)高的s3

16、 地面大氣壓P,即P=P,故上式可寫為： s3h=(P—P)+h—h,Pafts2v3v2h=h+h—h,Pafts2v3v2式中h——為②斷面上的相對(duì)靜壓，Pa。 s2 上式表明，通風(fēng)機(jī)裝置的全壓可以通過測(cè)定風(fēng)峒內(nèi)某斷面上的相對(duì)靜壓h、平均速壓h和擴(kuò)散器出口斷面上的平均速壓h而獲得。 s2v2v3在礦山機(jī)械設(shè)備中，通常把通風(fēng)機(jī)裝置的全壓分為靜壓h和速壓h兩fsfv部分，并且把擴(kuò)散器出口的平均速壓h作為通風(fēng)機(jī)的速壓h，即：v3fvh=h+h,Paftfsfv式中h通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓。由于h=h貝U： fsfvv3h=h+h,Paftfsv3與h=h+h—h對(duì)比則： fts2v3v2h=h—h,Pafss2v2 對(duì)圖中1,2兩點(diǎn)應(yīng)用能量方程可以得到： h=h—h+(zy'—zy""),Par1-2s2v212或h=h—h+h,Pa—h=h+h上式表明：對(duì)抽出式通風(fēng)的礦井，通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓和礦井自然風(fēng)壓共同作用，克服礦井井巷通風(fēng)阻力hr1-2。