矿井通风试题03

第1页西南科技大学试题单课程名称：矿井通风与空气调节适用专业：环资学院采矿工程试题编号：《矿井通风与空气调节》03一、名词解释（5×4`）相对湿度等积孔中央式通风风墙位压（能）二、简答题（6×7`）1.用皮托管与U型压差计测得某通风管道中压力之值分别为下图(压力单位：Pa)，问静压、动压及全压各为多少？并判断该巷道的通风方式。2.通风阻力和风压损失在概念上是否相同？它们之间的关系是什么？3.要降低某巷道的局部阻力，可采取哪些措施？4.什么是风硐？在风硐设计和施工过程中应注意什么？5.单一风机工作的通风网络，当矿井总风量增加m倍时，矿井总风压增加多少倍？通风网络中各巷道的风量和风压分别增加多少倍？6.矿井总风量的计算有何规定？三、计算题（38分）1.(6分)某矿井（压入式通风）内某点空气相对压力为1KPa，与地面同标高的大气压力为103.02KPa，空气温度t=170C，求空气的密度和重率。2.（8分）某矿井深250米，采用抽出式通风，已知风硐与地表的相对静压为1800pa，入风井筒空气的平均重率为12.5N/m3，出风井筒空气的平均重率为12.0N/m3，风硐中的平均风速为8m/s，如图1所示，求矿井的通风阻力。3.（10分）某矿利用自然通风，自然风压为400pa时，矿井总风量为20m3/s，若自然风压为300pa，但仍要保持矿井总风量为20m3/s，试求该矿井风阻应降低多少？矿井的等积孔是多少？250150第2页4.(4分)通风网络如图2所示，已知巷道风阻R1＝4.0，R2＝0.5，R3＝0.1，R4＝3，R5＝7N.S2/m8，试判断对角巷道的风流方向。5.（10分）某自然通风矿井如图，已知，Ｑ=15m3/s，入风井筒R1=0.25N.s2/m8，排风井筒R2=0.32N.s2/m8。现利用静压管及压差计测得两井底1-2间的静压差为105pa，求该矿井的自然风压(不计出口动压损失)。Z0Z1105paR11CB54C32Q0R2图1图2第1页西南科技大学试题参考答案课程名称：矿井通风与空气调节适用专业：环资学院采矿工程试题编号：《矿井通风与空气调节》03一、名词解释（5×4`）相对湿度：湿空气中所含水蒸气量与同湿度下的饱和水蒸气量之比的百分数。等积孔：等积孔是一个与风阻的数值相当、意义相同的假想薄板孔口的面积来衡量矿井或井巷的通风难易程度。假定在某一薄板上开一个面积为A的圆孔，当孔中通过的风量Q等于矿井总风量，而且孔中两侧的风压差等于矿井的通风阻力时，则孔中面积A称为井巷或矿井等积孔。中央式通风：进风井位于井田中央，出风井位于井田中央或上部边界的通风方式。风墙：隔断风流在巷道中砌成的隔墙。位压（能）：井巷内任一断面上单位容积风流对某基准面的位压，是指该风流受地心引力作用对该基准面产生的重力位能，习惯叫做位压。二、简答题（6×7`）1.答：ht=-150Pahs=-250Pahv=100Pa抽出式通风。2.通风阻力和风压损失在概念上是否相同？它们之间的关系是什么？答：通风阻力是由于风流的粘滞性和惯性，当它沿井巷流动时，受到井巷周壁的阻力作用。风压损失是风流的能量损失。两者因次相同，数值相等，方向相反。3.要降低某的局部阻力，可采取哪些措施？答：○1避免大小巷道相连，大小断面巷道相连要逐渐过渡；○2避免直角拐弯，拐弯处做成斜面或圆弧，增大曲率半径，设置导风板；○3避免风流突然分支和突然汇合，分支和汇合处内侧做成斜面或圆弧；○4风桥的进风口做成聚流结构，出风口要有扩散结构。4.什么是风硐？在风硐设计和施工过程中应注意什么？答：风硐是指矿井主要通风机与风井之间的一段专用风道设计和施工要求：①风硐断面不宜太小，不宜太长，风速以10m/s为宜；②风硐的风阻应不大于0.0196N.s2/m8，阻力不大于100-200pa；③施工中，要断面规整，内壁光滑，拐弯平稳，并保持无堆第2页积物。5.单一风机工作的通风网络，当矿井总风量增加m倍时，矿井总风压增加多少倍？通风网络中各巷道的风量和风压分别增加多少倍？答：总风压增加m2倍，各巷道的风量增加m倍，风压增加m2倍。6.矿井总风量的计算有何规定？答：按以下要求分别计算，并取其中最大值：○1按井下同时作业最多人数计算，每人每分钟供风量不小于4m3；○2按排尘速度计算，保证各需风点的最低风速；○3有柴油机设备运行的矿井，所需风量按同时作业机每735W（1马力）每分钟供3m3风量计算。○4含铀、钍金属的矿井所需风量，应保证井下空气中氡（及其子体）的浓度符合有关规定。三、计算题（38分）1.（6分）解：绝对压力P＝104.02KPa，T＝273+17＝290（T）密度ρ=0.00348P*1000/T=1.248(Kg/m3)γ=ρg=12.23(N/m3)2.（8分）解：列入风井到风硐的能量方程：h1-2=(P1-P2)+(γ1-γ2)Z+(γ1v12/2g-γ2v22/2g)=1800+(12.5-12.0)*250+(0-12*8*8/2/9.8)=1800+125-39.1=1885.9(pa)3.（10分）解：R1=h1/Q12=1(N.s2/m8)R2=h2/Q12=0.75(N.s2/m8)R降=1-0.75=0.25(N.s2/m8)A1=1.19Q/h11/2=1.19(m2)A2=1.19Q/h21/2=1.37(m2)4.（4分）解：因为：R1/R2＝5＞R3/R4＝0.333所以：对角巷道的风流方向为：C-B。5.（10分）解：假设各参数如图所示，第3页△h=P1-P2P1=P0+γ0z0+γ1z1-R1Q2P2=P0+γ2(z0+z1)+R2Q2△h=P1-P2=(γ0z0+γ1z1)-γ2(z0+z1)-(R1+R2)Q2矿井的自然风压：hn=(γ0z0+γ1z1)-γ2(z0+z1)=△h+(R1+R2)Q2=233.25(pa)Z0Z1P0,γ0105paR1γ1R2,γ2