2013通风安全学解答题答案

一、矿井通风的目的：将源源不断的地面空气输送到井下各个作业点，以供人员呼吸，并稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘，创造良好的矿内工作环境，保障井下工作人员的身体健康和劳动安全。矿井通风的首要任务就是要保证矿井质量符合要求。矿井通风：就是利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向定量的流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程称为矿井通风。二、矿井空气和地面空气的区别和联系？区别;地面空气进入矿井以后称为矿井空气地面空气：是由干空气和水蒸气组成的混合气体，通常称为湿空气。联系：地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质发生一系列的变化。三、简述造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因是什么。《煤矿安全规程》对矿井采掘工作进风流中的氧气浓度有何规定。答:造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因是: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。(4分)《煤矿安全规程》对矿井采掘工作进风流中的氧气浓度有如下规定:采掘工作面进风流的氧气浓度不得低于20%，二氧化碳不得超过0.5%。(1分)四、矿井气候的指标？1.干球温度干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。特点：在一定程度上直接反映出矿井气候条件的好坏。指标比较简单，使用方便。但这个指标只反映了气温对矿井气候条件的影响，而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用。2.湿球温度湿球温度这个指标可以反映空气温度和相对湿度对人体热平衡的影响，比干球温度要合理些。但这个指标仍没有反映风速对人体热平衡的影响。3.等效温度等效温度定义为湿空气的焓与比热的比值。它是一个以能量为基础来评价矿井气候条件的指标。4.同感温度同感温度（也称有效温度）是1923年由美国采暖工程师协会提出的。这个指标是通过实验，凭受试者对环境的感觉而得出的同感温度计算图。五、摩擦阻力和局部阻力怎么样产生？怎么样减小？由于风流在井巷中做沿程流动时，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称为摩擦阻力。风流在运动的过程中，由于井巷断面、方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生漩涡等造成能量损失，称为局部阻力。1，降低井巷摩擦阻力措施：1，减小摩擦阻力系数，2保证有足够的大井巷断面，3选用周长较小的井巷4减小巷道长度（巷道的摩擦阻力和巷道长度成正比）5避免巷道内风量过于集中（摩擦阻力与风量的平方成正比，风量集中则阻力加大）2，降低局部阻力措施：1尽量避免井巷断面的突然扩大或缩小2在转弯处的内侧和外侧要做成圆弧形3主要巷道内不得随意停放车辆，堆积木料4对冒顶积水要及时处理5采用并联风路六、什么是自然风压？自然风压怎么样产生？矿井由于自然条件产生的通风压力，叫做自然风压有自然因素作用而形成的通风叫自然通风。产生原因：由于在一个有高差的闭合回路中，两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，巷道两侧的空气重量就会形成重力之差，于是就会产生矿井内的空气流动，从而形成自然风压。七、自然风压对矿井的影响？八、自然风压的影响因素？1矿井某一回路中两侧空气柱的温差2空气成分和湿度影响空气密度3井深4主要通风机的工作对自然风压的大小和方向也有一定影响九、轴流式和离心式通风机有什么不同？启动有什么不同？十、通风机串并联的适用条件和目的？串联：风机串联工作适用于风阻大而风量不足的网管。目的：增加风压，用于克服管网过大阻力。保证按需通风相反十一、矿井风量调节措施（局部）：1,增阻法(调节风窗，临时风帘，空气幕调节装置)：增阻法是通过在巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道局部阻力，降低与该巷道处于同一风路中的风量，增大与其关联的通路上的风量。增阻法耗能，但简单，方便，见效快。2,减阻法：与增阻法相反，降低通风阻力，增大该巷道通风量，减小与其并联通路风量，主要措施有扩大巷道断面，降低摩擦阻力系数，清除巷道内障碍物，采用并联风路，缩短风流路线总长度。该方法投资大，施工周期长。3，增能法：主要采用辅助通风机增加通风能量，增加局部风量。措施：采用辅助通风机和利用自然风压。该方法比较方便，可降低矿井总风阻，增加总风量，同时减少矿井主通风机能耗。十二、局部通风压入式和抽出式优缺点：1压入式通风时，通风机及附属设备布置在新鲜风流中，污风不通过通风机，安全。抽出式则会通过瓦斯的污风，危险。2压入式风速和有效射程大，可防止瓦斯积聚，风速大还可提高散热效果。3掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，抽出式时，瓦斯随风流向工作面。4压入式可用柔性风筒，成本低，重量轻，抽出式则成本高，重量大。5抽出式通风时，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个巷道空气清新，环境好，而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，巷道越长，巷道受污时间越久。使用条件：当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时，用压入式。当以排除煤尘、粉尘为主的井筒掘进时，用抽出式。十三、“三专两闭锁”？？？？“三专”是指专用变压器、专用开关、专用电缆；“两闭锁”则指风、电闭锁和瓦斯。十四、中央式和对角式的优缺点？适用条件？十五试分析采煤工作面采用上行风的优缺点。答：上行通风的优点：采煤工作面和回风巷道风流中的瓦斯以及从煤壁及采落的煤炭中不断放出的瓦斯，由于其比重小，有一定的上浮力，瓦斯自然流动的方向和通风方向一致，有利于较快地降低工作面的瓦斯浓度，防止在低风速地点造成瓦斯局部积聚。(2分)上行通风的缺点：采煤工作面为逆向通风，容易引起煤尘飞扬，增加了采煤工作面风流中的煤尘浓度；煤炭在运输过程中放出的瓦斯，又随风流带到采煤工作面，增加了采煤工作面的瓦斯浓度；运输设备运转时所产生的热量随进风流散发到采煤工作面，使工作面气温升高。(3分)十六、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？答：1)上行风路产生火风压。发生风流逆转的原因主要是：①因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的压能增大：②因巷道冒顶等原因造成火源下风副风阻增大，导致主干风路火源上风侧风量减小．沿程各节点压能降低。为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：①降低火风压；②保持主要通风机正常运转；⑧采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻。（2分）2)下行风路产生火风压。在下行风路中产生火风压，其作用方向与主要通风机作用风压方向相反。当火风压等于主要通风机分配到该分支压力时，该分支的风流就会停滞；当火风压大于该分支的压力时，该分支的风流就会反向。主干风路风阻及其产生的火风压一定时，风量越小，越容易反向。防止下行风风路风流逆转的途径有：减小火势，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。（2分）3）发生风流逆退的原因是：烟气增量过大，主通风机风压作用于主干风路的风压小。防止逆退措施是：减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；在火源的上风侧、巷道的下半部构筑挡风墙，迫使风流向上流，并增加风流的速度。挡风墙距火源5m左右；也可在巷道中安带调节风窗的风障，以增加风速。十七、对比分析目前的煤层防灭火技术主要有哪些？答：目前煤矿井下常用的防灭火技术主要有：堵漏、均压、惰气、惰泡、三相泡沫、阻化剂、用水灭火、灌浆、胶体防灭火技术等。这些技术按其主要作用和功能可归纳为以下几类：（2分）1）控制漏风技术（2分）主要目的是：减少或杜绝松散煤体氧气的供给。技术手段有：水泥喷浆；泡沫喷涂；纳米改性弹性体材料涂抹；均压。2）火区惰化技术（2分）主要目的是：主要是降低火区氧浓度，窒息火区。主要技术手段为N2、CO2等惰性气体；惰气泡沫；三相泡沫。3）煤体阻化（2分）主要目的是：降低煤体的氧化活性，抑制煤氧结合。主要技术手段为：喷注CaCl2；雾化阻化剂；惰化阻化剂。4）吸热降温（2分）主要目的是：降低煤温，彻底熄灭火区，防止复燃。注水；灌浆；液氮；液态CO2。十八、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?答：煤炭自燃过程大体分为3个阶段：①潜伏期；②自热期；②燃烧期（1分）自燃潜伏期煤体温度的变化不明显，煤的氧化进程十分平稳缓慢，然而它确实在发生变化，不仅煤的重量略有增加，着火点温度降低，而且氧化性被活化。它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。（2分）经过这个潜伏期之后，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)。氧化产生的热量使煤温继续升高，超过自热的临界温度(60～80℃)，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，产生芳香族的碳氢化合物、氢(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃气体，这个阶段为自热期。（2分）临界温度也称自热温度（Self-heatingtemperature，SHT），是能使煤自发燃烧的最低温度。一旦达到了该温度点，煤氧化的产热与煤所在环境的散热就失去了平衡，即产热量将高于散热量，就会导致煤与环境温度的上升，从而又加速了煤的氧化速度并又产生更多的热量，直至煤自燃起来，即进入燃烧阶段。二十、