《矿井通风与安全》试卷(B卷)参考答案

《矿井通风与安全》试卷A卷第1页（共3页）河南理工大学2009-2010学年第一学期《矿井通风与安全》试卷（A卷）参考答案及评分标准总得分阅卷人复查人考试方式本试卷考试分数占学生总评成绩比例闭卷80%分数30分得分1.矿井通风：利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。2.新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。3.相对湿度：单位体积空气中实际含有的水蒸汽量与其同温度下的饱和水蒸汽含量之比。4.静压能：这种由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能。5.摩擦阻力：风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力。6.自然通风：这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。7.通风网络：用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。8.循环风：当局部通风机的吸入风量大于全风压供给设置通风机巷道的风量时，则部分由局部用风地点排出的污浊风流，会再次经局部通风机送往用风地点，故称其为循环风。9.矿井瓦斯：煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。10.矿井火灾：在矿井范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井火灾。11.1、地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。2、矿井空气中常见的有毒有害气体主要有一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、氨气和氢气。3、矿井空气的温度、湿度和流速称为矿井气候条件的三要素。4、人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。5、常见表示空气湿度的方法有绝对湿度、相对温度和含湿量三种。6、井巷通风阻力可分为摩擦阻力和局部阻力两类。7、煤层中瓦斯赋存两种状态有游离状态、吸附状态。8、矿井火灾发生的原因虽是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有热源、可燃物、氧气三个方面，俗称火灾三要素。9、按矿尘的粒径组成范围划分可分为全尘(总粉尘)、呼吸性粉尘。1、请简述矿井空气中氧气浓度降低的原因及一氧化碳的基本性质、主要危害及来源。氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。相对密度为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在13～75％范围内时有爆炸的危险。主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250～300倍。一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。0.08%，40分钟引起头痛眩晕和恶心，0.32%，5~10分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，死亡。主要来源：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。2、请简述动压的特点。a.只有作定向流动的空气才具有动压，因此动压具有方向性。b.动压总是大于零。垂直流动方向的作用面所承受的动压最大（即流动方向上的动压真值）；当作用面与流动方向有夹角时，其感受到的动压值将小于动压真值。c.在同一流动断面上，由于风速分布的不均匀性，各点的风速不相等，所以其动压值不等。d.某断面动压即为该断面平均风速计算值。3、请简述降低井巷摩擦阻力措施。1．减小摩擦阻力系数α。2．保证有足够大的井巷断面。在其它参数不变时，井巷断面扩大33%，Rf值可减少50%。3．选用周长较小的井巷。在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面的周长较大。专业班级：姓名：学号：…………………………密………………………………封………………………………线…………………………专业班级：姓名：学号：…………………………密………………………………封………………………………线…………………………一、名词解释。（评分标准:每题2分）分数20分得分二、填空。（评分标准:每空1分）三、简答题。（评分标准:每题5分，少答者酌情扣分）分数30分得分《矿井通风与安全》试卷A卷第2页（共3页）4．减少巷道长度。5．避免巷道内风量过于集中。4、请简述通风网络图的绘制原则。(1)用风地点并排布置在网络图中部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的上部，风机出口节点在最上部；(2)分支方向基本都应由下至上；(3)分支间的交叉尽可能少；(4)网络图总的形状基本为“椭圆”形。(5)合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。(6)并分支，并联分支可合并为一条分支。5、请简述瓦斯突出的概念及危害。定义：煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内(几秒到几分钟)，从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯(CH4、CO2)的现象，称为煤与瓦斯突出。《规程》中所指的煤与瓦斯突出是突出、压出和倾出的总称。危害：（1）它所产生的高速瓦斯流(含煤粉或岩粉)能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转；（2）喷出的瓦斯由几百到几万m3，能使井巷充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；（3）喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤淹埋人；（4）猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。6、请简述矿尘的概念及主要危害。矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。(1)污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸。(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。此外，煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也会产生很大影响，对生活环境、植物生长1、如图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点的绝对静压Pti。（5分）解：(1)Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa(2)hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa(3)Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332.32+1150=102482.32Pa评分标准:本题5分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。2、某矿井为中央式通风系统，测得矿井通风总阻力hRm=2800Pa，矿井总风量Q=70m3/s，求矿井总风阻Rm和等积孔A，评价其通风难易程度。（5分）解：对照表3-4-1可知，该矿通风难易程度属中等。评分标准:本题5分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。3、某片盘斜井通风系统如图所示,进入井下的总风量为24m3/s,己知井巷各段的阻力为h1-2=70.5Pa,h2-3=30.2Pa,h3-4=50.3Pa,h4-5=31.5Pa,h2-6=35.6Pa,h6-7=60.5Pa,h5-8=100.3Pa，左翼风量Q左为10m3/s，试求:（1）7点到5点的阻力h7-5、风阻R7-5；（2）矿井的总风阻、总阻力、总等积孔（10分）解：h7-5=h2-3+h3-4+h4-5-h2-6-h6-7=30.2+50.3+31.5Pa-35.6-60.5=15.9PaR7-5=h7-5/Q7-52=15.9/(24-10)2=0.08N·s2/m8hm=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-8=282.8PaRm=hm/Q2=282.8/242=0.49097N·s2/m826981490970191191m../.R/.Am四、计算题。分数30分得分i22282800700571mRmRh/Q/.Ns/m21191190571157mA./R./..m《矿井通风与安全》试卷A卷第3页（共3页）评分标准:本题10分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。4、某倾斜巷道如图所示，测得1、2两断面的绝对静压分别为98200Pa和97700Pa；平均风速分别为4m/s和3m/s；空气密度分别为1.14kg/m3和1.12kg/m3；两断面的标高差为50m。求1、2两断面间的通风阻力并判断风流方向。（10分）解：取标高较低的1断面为位压基准面，并假设风流方向为1→2，根据能量方程）（）（阻222222112112v－v－PPh（Z1ρ1g－Z2ρ2g）＝（98200－97700）＋（1.14×42/2－1.12×32/2）＋[0－50×(1.14＋1.12)/2×9.8]＝-54Pa因为求得的通风阻力为负值，说明1断面的总压力小于2断面的总压力，原假设风流方向不正确，风流方向应为2→1，通风阻力为54Pa。评分标准:本题10分，没有计算步骤只有结果不得分，结果错误酌情扣分。