礦井通風(fēng)與安全考試題庫(kù)(全).

1、一、例題例1 1用于濕球溫度計(jì)測(cè)得礦內(nèi)空氣的干溫度為15C，濕溫度為14C,求空氣的相對(duì)濕度。解：干溫度計(jì)與濕溫度計(jì)指示數(shù)差為：t =15 -14 C查附錄得相對(duì)濕度 =90%例1 2礦井總的排風(fēng)量Q=4500m3/min，入風(fēng)溫度ti=+5C，空氣相對(duì)濕度 1=50%,排風(fēng)溫度t2=+25C, 2=100%，試計(jì)算每天風(fēng)流從礦井中帶走的水蒸 汽量。解：查附錄得，當(dāng)t1=+5C時(shí)，p S1=6.8g/ m33當(dāng) t2=+25C 時(shí)，p S2=22.9g/ m帶走的水蒸氣量G為：G= ( p S2X 100% p S1X 50%) Q 24X 60/1000000 =126.36T/d例1 3已

2、知大氣壓力B=101325Pa,相對(duì)濕度 =80%，溫度t=30C，求濕 空氣的d、p v、p、和i。解：根據(jù)t=30 C，查附錄，得Ps=4241.7Pa于是 Pv=Ps=0.8X 4241.7=3393.36PaPv3393.36十宀一d = 0.622= 0.622 乂= 0.2 1 5 5g/kg 干空氣B-Pv101325 -3393.36濕空氣的絕對(duì)濕度為：旦 密色 0.0 2 4kg/ m3RvT 461 (273 30)濕空氣的密度為：J = 0.0034843 (101325 - 0.378 3393.36)= 1.15 kg/ m3273 +30J濕空氣的焓為：i =1.0

3、1td(25011.85t)=1.01X 30+0.2155 (2501+1.85X 30)=581.23 kg/kg 干空氣例14礦井總回風(fēng)流中的沼氣含量為 0.55%,總回風(fēng)量為2900 m?/min，該 礦日產(chǎn)量1700T，試問(wèn)該礦井的絕對(duì)沼氣涌出量為多少？屬于哪級(jí)沼氣礦井？解：絕對(duì)沼氣涌出量 Q=C QX24X 60=0.55%X 2900 X 14403=22968 m /d229683相對(duì)瓦斯涌出量q = 22968 =13.5 m3/T1700根據(jù)規(guī)程規(guī)定，該礦屬于高沼氣礦井。例1 5已知B=101325N/叭 空氣干球溫度t=25 C, d=0.016 kg/kg干空氣， 試用

4、焓濕圖求空氣的濕球溫度，露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度。解：根據(jù)B=101325N/tf的焓濕圖，找到t=25 C, d=0.016 kg/kg干空氣的狀 態(tài)點(diǎn)，得出該點(diǎn)的相對(duì)濕度 =80%,根據(jù)濕球溫度定義，沿著等焓線與 =100%線相交的溫度為濕球溫度t濕=22.5C，根據(jù)干球溫度定義，沿著等含濕量線與=100%線相交點(diǎn)的濕度為露點(diǎn)溫度21.5C。例1 6計(jì)算某巷道中一條寬0.3m,長(zhǎng)200m的排水明溝的水蒸汽蒸發(fā)量。 已知水溫為30C,空氣溫度為20C,空氣的相對(duì)濕度75%,大氣壓力103896PQ 風(fēng)速為3m/s。解：水溝露出的水表面積為：F=0.3X 200=60 m2當(dāng)溫度為30r時(shí)，水蒸汽的

5、飽和壓力為：Ps=4242Pa空氣中水蒸汽的分壓力為：Pv=Ps(20C) =0.75X 2337=1753Pa濕交換系數(shù)為：Ki=4.8X 10-6+3.36X 10-6 v=4.8X 10-6+3.36X 10-6X 3=15.68X 10-6kg/N S 濕交換量為：K1W“Ps-Pv)FB15.68 10(4242 -1753) 60 103896= 2.25 10kg/s第二章 礦內(nèi)風(fēng)流的能量及其變化一、例題例2-1用皮托管和壓差計(jì)測(cè)得 A、B兩風(fēng)筒的壓力分別為h1= 50, h2=10, h4=50, h5=10mmH2O,如圖2-1所示。求h3, h6的壓力各為多少？各壓差計(jì)測(cè)

6、得的是什么壓力？并判定風(fēng)機(jī)所處的位置？wu uytF23圖2-1456解：1） hi為相對(duì)靜壓，h2為動(dòng)壓，h4為相對(duì)全壓，h5為動(dòng)壓。2）壓差計(jì)3的讀數(shù)h3為相對(duì)全壓：h3= hi+ h2= 50+10= 40mmH2O3）壓差計(jì)5的讀數(shù)h5為相對(duì)靜壓：h5= h4 h3=50 10=40mmH2O4）A風(fēng)筒風(fēng)機(jī)位于左側(cè)，進(jìn)行抽出式通風(fēng) B風(fēng)筒風(fēng)機(jī)位于左側(cè)，進(jìn)行壓入式通風(fēng)例2-2某通風(fēng)管路如圖2-2所示，已知U型管1和2的壓力值及r=1.18kg/m3,g=9.81m/S2,求管路中風(fēng)流的動(dòng)壓、相對(duì)靜壓、相對(duì)全壓和中心點(diǎn)的風(fēng)速。圖2-2解：1）用皮托管和壓差計(jì)測(cè)壓有如下公式：ht=hs+hv

7、由圖2-2看出，壓差計(jì)1、2均為負(fù)值，可判斷為抽出式通風(fēng)，且動(dòng) 壓hv永為正值，所以根據(jù)上式可知：h1= 30mmH2O，為相對(duì)全壓h2= 35mmH2O，為相對(duì)靜壓h3=h4 h2= 30+36=6mmH2 O，為動(dòng)壓2）中心點(diǎn)的風(fēng)速：2ghv2 9.81 61.18二 9.99m/s例2-3某礦井通風(fēng)系統(tǒng)如圖2-3所示，采用壓入式通風(fēng)。已知風(fēng)峒內(nèi)與地表 的靜壓差為1470PQ入風(fēng)井空氣的平均重率為12.25N/m3,出風(fēng)井空氣的平均重 率為11.75N/ m3,風(fēng)峒中平均風(fēng)速為8m/s，出風(fēng)井口的平均風(fēng)速為 4m/s，求該礦井的通風(fēng)阻力/4/4解：取1-2為通風(fēng)系統(tǒng)的始末端點(diǎn)，則:Ps2

8、= P0rr 八g,g1 2 1 2hf12= (Ps, Z01 ： 01 g1V1)(Ps2Z0202g2V2)1 ,12.25c211.75 ,2=(Ps“- Ps2)Z(R|-r2)(8242) S1丿 V 12 / 9.819.81)-(FS F0) 200 (12.25-11.75) 30.37 = 1470 128.37 =1598Pa例2-4某礦井通風(fēng)系統(tǒng)如圖2-4所示，在扇風(fēng)機(jī)風(fēng)峒中安設(shè)靜壓管與地表的 U型管壓差計(jì)相連接，壓差計(jì)的讀數(shù)厶h=2254Pa該處斷面S=9川，流經(jīng)風(fēng)峒 的風(fēng)量Q=90m3/s，入風(fēng)井筒深度乙=300m,其空氣重率n=12.25N/m3，回風(fēng)井 筒深度Z

9、2=250m，其空氣重率r2=11.27N/m3，兩井筒間巷道中的空氣平均重率 r3=12.05N/m3 （兩井口標(biāo)高相同），問(wèn)風(fēng)流流經(jīng)礦井的總阻力為多少？- n 圖2-4解：風(fēng)流流經(jīng)礦井的總阻力:= Ps1 - Ps2hV1 hV4Z1 ,1/ (Z2323Z34r34)hV1/ vi=0，故 hvi=02Vi r,2g2gQVs909=10m/s/4102 X11.27貝U: hv457.5Pa2 漢 9.81Ps = Po,：h(屯-PJ =(-2254) =2254因此，% 廠2254 -57.5 300 1235-250 “刃 50 1205 = 2451.5例2-5抽出式風(fēng)機(jī)風(fēng)峒內(nèi)

10、某斷面的絕對(duì)靜壓為98925Pa地面大氣壓為3101058Pa,風(fēng)峒內(nèi)風(fēng)量為3000m /min，凈斷面積為4.2川，干溫度28E，濕溫 度21C，問(wèn)風(fēng)峒內(nèi)該斷面上的相對(duì)靜壓、速壓、相對(duì)全壓、絕對(duì)全壓各為多少？若按圖2-5方式安裝一 U型壓差計(jì)，請(qǐng)?jiān)趫D2-5上畫(huà)出水柱示意高度。n尸少丁 =P0圖2-5解：hs=|P峒P= |98925-101058 =2133Pa干濕球溫度差為 7C，由附錄可得 =52%，Psa=3783.5=3783.516Pa則 由公式：,_ 3.484(P -0.3779 Psa)-273.15 +t_ 3.484(98925 -0.3779 0.52 3783.516

11、)273.15 +283h.14kg/m速壓：1 Q 21 Q Q 2hvv()60s130001.14 () =80.65Pa60 4.2相對(duì)全壓：ht 二 1% 1% =2133-80.65 =2052.35Pa絕對(duì)全壓：R 二 Ps =98925 80.65 = 99005.65Pa例2-6某礦通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，各斷面絕對(duì)靜壓R、風(fēng)速Vi、標(biāo)高乙和斷面處空氣密度p i見(jiàn)下表中，請(qǐng)繪制壓力坡度圖。參數(shù)12345R9981110465110277110083098120Vi3.363.185.366.446.62Zi35.50400.0396.4151.0035.50P i11.2911.6

12、211.7211.5511.47解：經(jīng)計(jì)算得 各點(diǎn)數(shù)值如下：2150401-22-let zo rQ-1v hf （U=4.16s ,對(duì)于 =6 ,192.1 X 10-4n S2/m8,S=6m2 的修正系數(shù)為 0.86 ）-42 8X 0.86=165.2X 104 N S2/m8do=24cm 卩為a =192.1 X 10摩擦風(fēng)阻:廠LU155.2X10x 2004.176Rf =3 =3S63=0.779 N g/m 摩擦阻力：2hf = Rf X Q-4解：根據(jù)傾斜壓差計(jì)測(cè)阻的數(shù)據(jù)整理公式:2 2hr1-2=h+ p 1 V 1 /2- p 2 Vi /2=51 +1(11.985

13、4 5.842 -應(yīng)(5815)2)=51.63Pa29.819.817.252228則摩擦風(fēng)阻：R1, 2=h T 1-2/Q =51.63/ (5.84X 7.15)=0.0296 N - S /m摩擦阻力系數(shù)a為:R1-2s3LU20.0296 7.2200 10.33= 5.348 10J3N2 S2/m42 83-4某礦通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，已知： R1-2=0.186 N S/m , R2-4=R2-3=1.176N S2/m8 , Q2-3=40m3/s, Q2-4=50m3/s；試求：(1)各區(qū)段等積孔A1-2、A2-3、A3-4和通風(fēng)阻力h1-2、h2-3、h2-4(2)兩翼等積

14、孔A1-2-3、A1-2-4和通風(fēng)阻力h1-2-3和h1-2-4 ；(3)礦井總阻力、總風(fēng)阻和總等積孔31z 4題3-4解:根據(jù)公式A=1.192A1-2=1.1922-1.192 1.207= 2.764mA2-3=,R1 -21.192= 1.192 0.922 = 1.1m2通風(fēng)阻力:1192A2-4=1.192 0.922 = 1.1m222h1-2=R1-2Q1-2 =0.186X( 40+50) =1506.6Pa22h2-3=R2-3Q2-3 =1.176X 40 =1881.6Pa2 2h2-4=R2-4Q2-4 =1.1766X 50 =2940Pa2 2(2)h1-2-4=

15、R1-2Q1-2 +R2-4Q2-4=1506.6+2940 =4446.6Pa22h1-2-3 = R1-2Q1-2 +R2-3Q2-3=1506.6+1881.6 =3388.2Pah1-2-3= 192Q2-31192 40 =0.82m2h1-2-3=1.192 Q2-41.192 504446.6. 3388.22=0.894mR=q 沁2Q2902=0.491 N S2 / m8(3)根據(jù)風(fēng)流能量消耗平均法ht (Q 2_3 + Q 2.4)= h 1 _2 -3+h 1.2.4 Q 2_4/ hr:3388.240 +4446.5 匯 50 40+50=3976.2PaA=1.1

16、92 二 1.192 才帀、R -0.491例3-5 某梯形巷道的規(guī)格尺寸長(zhǎng)1000m下寬3m 上寬2m巷道高2m a =0.0147N- S2/m6，通過(guò)風(fēng)量1200m3/min，該巷道的局部阻力為摩擦阻力的10%，求以下各項(xiàng)：(1) 巷道的摩擦阻力、摩擦風(fēng)阻、總阻力、總風(fēng)阻、和總等積孔各為 多少？(2) 若巷道長(zhǎng)度為1600m,其他條件不變，摩擦阻力為多少？2 6(3) 若a降為0.0006 N - S/m，其他條件不變，摩擦阻力為多少？(4) 若風(fēng)量增加到1800m當(dāng)口 =0.0006 N - S2/m4 時(shí)/min，其他條件不變，摩擦阻力和總風(fēng)阻各為多少？(5) 若巷道斷面變?yōu)?m2，

17、其他條件不變，摩擦阻力為多少？解：/八上寬+下寬 卄亠(1)梯形的面積S=巷咼2=(3+2)x 1=5卅周界 U= 0.52222 3 2 = 9.123m摩擦風(fēng)阻:Rf=+147 1000 9.123 =1.073N S2/m8S353摩擦阻力:2 2hf=RfQ =1.073X( 1200/60)=432Pa局部阻力:heT=hf X 10%=43.2Pa總阻力:hT= hf + heT =432+43.2=475.2Pa總風(fēng)阻：Rt= hT/Q2=475.2/400=1.188 N - S2/m8總等積孔：1.192 = 1.192 = 1.09m2+企V1.188(2) 當(dāng) L=160

18、0m時(shí),1600rhf =hf =1.6 432 =691.2Pa1000hfhf0.00060.0147432 =17.6Pa(4)當(dāng) Q =1800m3/min 時(shí)hfQ2hr(|0)2g972Pa由于Rf與風(fēng)量Q無(wú)關(guān)，因此風(fēng)量的改變不會(huì)改變風(fēng)阻值的大小。風(fēng)阻仍為1.0732 8N S2/m。(5 )當(dāng)斷面變?yōu)?m2時(shí)，巷道的周界也會(huì)發(fā)生變化，因此周界變?yōu)椋?.16、6 = 10.19m,二 hf*=.0147 1000 1019 (嗎3063= 277.39Pa第四章礦井通風(fēng)動(dòng)力、例題例4-1通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，當(dāng)扇風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，立即放下風(fēng)峒中的閘門(mén), 并測(cè)得風(fēng)峒中相對(duì)靜壓為 h,試證明

19、h值即等于礦井自然風(fēng)壓。P0F廠廠出Ahr 1r2Z題4-1證:風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，放下閘門(mén)后，礦內(nèi)風(fēng)流體停止流動(dòng)，但空氣的重率仍保持原在的狀態(tài)。在風(fēng)峒中 A點(diǎn)測(cè)出的相對(duì)靜壓 h為： h =Pa-Po根據(jù)流體靜力學(xué)原理，可得出:Pa =Po+ t iZ- t 2Z h= Pa -Po= Po+ t iZ- t 2Z- Po=t iZ- t 2Z礦井自然風(fēng)壓：H n=l iZ-t 2Z h= H n2828例 4-2 通風(fēng)系統(tǒng)如圖 5-7,已知 Ri=0.4 N S/m , R2=0.6 N S/m , R3=0.4N S2/m8，并測(cè)得 Q o=5m3/s, Q2=10m3/s。-BR01乙10Dr

20、2乙1題4-2試求：（1）CDA風(fēng)路、BDA風(fēng)路及CDB風(fēng)路的自然風(fēng)壓（不計(jì)出口動(dòng)壓損失）各多少?（2）如在BD及AD兩段巷道中間時(shí)設(shè)密閉，隔斷風(fēng)流，這時(shí)分別測(cè)定各密閉兩側(cè)的靜壓差是多少？（3）如單獨(dú)在AD巷道中設(shè)密閉，測(cè)定其兩側(cè)靜壓差，其值是多少?解：（1）礦井為自然通風(fēng)，CDA風(fēng)路的自然風(fēng)壓Hn3，應(yīng)等于該風(fēng)路的通風(fēng)阻力 （不計(jì)出口動(dòng)壓損失）即：Hn3 = R2Q22+R3Q3222=0.6 x 102+0.4X 152=150Pa同理，BDA風(fēng)路的自然風(fēng)壓Hn1為：2 2Hn1 = R1Q1 +R3Q32 2=0.4X 5 +0.4 X 15 =100PaCDB風(fēng)路的自然風(fēng)壓Hn2為:2

21、 2Hn2= R2Q2 -RiQl22=0.6X 102-0.4X 52=52Pa(2) 在BD及AD兩巷道中同時(shí)設(shè)密閉后，礦內(nèi)即無(wú)風(fēng)流流動(dòng)。在AD巷道中密閉(設(shè)于A處)兩側(cè)測(cè)出的靜壓差 h3,根據(jù)壓力平衡原 理，從CDA回路計(jì)算： h3 = T 0 ( Z1+Z2)- ( T 1Z1+ T 2Z2) =Hn3即測(cè)出的厶h,等于CDA風(fēng)路的自然風(fēng)壓Hn3=150Pa=在BD巷道中密閉兩側(cè)測(cè)出的靜壓差厶hi，有BCD回路計(jì)算為： hi =Pd-PbPd=Pb+ T 0 Z2- T 2 Z2 hi = ( Pb+ T 0 Z2- T 2 Z2) -Pb= T 0 Z2- T 2 Z2=Hn2即厶h

22、i等于BCD風(fēng)路的自然風(fēng)壓Hn2 =50Pa(3) 單獨(dú)在AD巷道中設(shè)密閉時(shí)，由于在 CDB風(fēng)路中有自然風(fēng)壓存在而有風(fēng) 流流動(dòng)，其風(fēng)量Q2 可由下式計(jì)算Q2= Hnz 二 50=7.07m3/S” R2 + R 0 4 + 0 6因?yàn)樵贑D巷道中有風(fēng)流(流動(dòng)方向?yàn)?C-D )，即有能量損失，所以，這時(shí)在AD巷道中密閉兩側(cè)測(cè)出的靜壓差厶h3 為：2 h3 =r0 (Z1 + z2 ) - ( r1 z1 + r2 z2 ) -R2 Q22= Hn3 -R2 Q22=150-0.6X 7.07=120Pa3例4-3某礦通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，各段的空氣平均重率為r0 =12.54N/m ，r1=12.1

23、5 N/m3，2=11.17 N/m3，風(fēng)峒內(nèi)壓差數(shù)為2940P& 3點(diǎn)平均速壓為98Pa, 擴(kuò)散器出口平均速壓為19.6Pa,試求：(1) 1點(diǎn)到3點(diǎn)的阻力h1-3 ;(2) 扇風(fēng)機(jī)的全壓h扇全;(3) 當(dāng)P0 =101325Pa時(shí)，3點(diǎn)的絕對(duì)靜壓、相對(duì)靜壓、相對(duì)全壓值。ro100mro150m題4-3解:h n =ro zo + ri zi 2 z=12.54X 100+12.15X 150-11.17X 150=136.5Pa(1 ) h1-3 =h s v + h n=2940-98+136.5=2978.5Pa(2) h f s = h s 2 - h v2=2940-98=2842

24、Pah f t = h f s + h f v=2842+19.6=2861.6Pa(3) 當(dāng) P0=101325Pa時(shí)對(duì)于 3 點(diǎn)：P s = P0 -h s=101325-2940=98386Pah s=2940Pah t = h s - h v =2940-98=2842Pa例4-4某抽出式通風(fēng)礦井如圖所示，地表空氣重率 r0為11.77N/m3，礦井內(nèi)各 點(diǎn)的空氣重率為：r1 為 11.77N/m3 , r2 為 11.38N/m3 , r3 為 11.18N/m3 , Z1 =100m，Z2 =200m，風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)壓差計(jì)的靜壓讀值為 981Pa,礦井風(fēng)量為50m/S，風(fēng)峒斷面為 5m2

25、 ,試求:(1) 自然通風(fēng)壓力為若干?(2) 主扇靜風(fēng)壓為若干？(3) 全礦通風(fēng)阻力為若干?(4) 礦井等積孔為若干？題4-4解：(1) h n =八)* 一寧(11.38+11.18 )X 200/2=11.77 X 100+( 11.77+11.38 )X 100/2- =78.5Pa(2) h f s = h s4 - h v4=981-“(Q)2 =981- 11.181002g S429.82=924Pa(3) h1-4 =h f s + h n=924+78.5=1002.5Pa(4) A=1.192Q 礦/ . h礦=1.192 X 50/ 1002.52=1.88m2例4-5抽

26、出式通風(fēng)礦井，主扇的進(jìn)風(fēng)口（風(fēng)峒）斷面積為4m2，出風(fēng)口（擴(kuò)散器出口）斷面積為5 m2，在進(jìn)風(fēng)口測(cè)的相對(duì)靜壓為1764PQ通過(guò)扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 為50m3 /s,空氣重率為12.05 N/m3，試求抽出式主扇的全壓。靜壓。速增值。 如改為壓入式，測(cè)的出風(fēng)口（風(fēng)峒）的相對(duì)靜壓為1862Pa,通過(guò)主扇的風(fēng)量為340 m /s,其余條件不變，問(wèn)這時(shí)壓入式主扇的全壓。靜壓和速增值又是多少？33解：抽出式：h s=1764Pa，Q=50 m /s，r=12.05 N/m ，vi =50/4=12.5m/s，v2 =50/5=10m/sV212.05 佗52 =95aPa2g2 9.822rv22g212.0

27、5 10 =61.42Pa2 9.82hf s=hs - h v 1 =1764-95.96=1668Pahf v=61.42Pahf t+ hf v =1668+61.42=1729.42Pa壓入式:V1 =40/4=10m/s，V2 =40/5=8m/shv 12rv12g12.05 10261.42Pa2 9.82hv 2 =2rv22g12.05 822 9.82二 39.3Pahs 1 =1862Pa hf s = h s 1 =1862Pahf v = h v 1 =61.42Pahf t = h f s + h f v =1923.42Pa例4-6礦井通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，已知巷道風(fēng)

28、阻R1=0.4N -S2/m8 , R2=0.3N 2/m8， 扇風(fēng)機(jī)I的特性曲線見(jiàn)下圖中曲線I,當(dāng)要求巷道1的風(fēng)量Q1 =30m3/s時(shí)，求扇 風(fēng)機(jī)I的工況及巷道2的風(fēng)阻應(yīng)為多少？題4-6mmO100_806040 -20-IRR33204060解：1）在下圖中作風(fēng)阻曲線 Ri、R3。2）將扇風(fēng)機(jī)I與風(fēng)阻 R3按照“風(fēng)量相等，風(fēng)壓相減”原則串聯(lián)合成 得風(fēng)機(jī)曲線I。3一3）作Qi =30m/s等風(fēng)量線與 Ri曲線交于1點(diǎn)，得hi=36mmH2O。4） 由于1, 2風(fēng)路為并聯(lián)，風(fēng)機(jī)曲線I提供的風(fēng)壓應(yīng)與1, 2風(fēng)路的 通風(fēng)阻力相等。即：H i =h1=h2=36mmH2O作H i =36mmH2O

29、的等風(fēng)壓線交于曲線I上 2點(diǎn)，得Q i = Q i 3=48m /s，由2點(diǎn)作等風(fēng)量線與曲線I交于3點(diǎn)，3點(diǎn)為扇風(fēng)機(jī)I的工況點(diǎn)，扇風(fēng) 機(jī) I 的風(fēng)量 Qi =48 m/s，風(fēng)壓 H1=81mmH2O。5）巷道2的風(fēng)阻計(jì)算為：3Q2= Qi- Qi =48-30=18m /sh2=hi =30mmH2O=353.16Pa2228R2=h2/Q2 =353.16/18 =1.09 N S/m第五章 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流基本規(guī)律和風(fēng)量自然分配一、 例題例5-1某通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知各巷道的風(fēng)阻FA=0.25N.S2/m8,R2 Q2CR1 Q1Gl”A BR3 Q3D題5-1F2=0.34N.S2/m8

30、, R=0.46N.S2/m8，巷道 1 的風(fēng)量 Q=65nVs，求 BC BD 風(fēng)路自然分配的風(fēng)量Q，Q,及風(fēng)路ABC ABD勺阻力為多少？ 解：計(jì)算自然分配的風(fēng)量：Q2 -Q6534.95 RT/S1 + Jr2 /R31 +V0.34/0.46C3=Q-Q2=65-34.95=30.05m 3/s計(jì)算各巷道的阻力：h1=RAQ2=0.25 X 652=1056.3Pah2二RQ2=0.34 X 34.95 2=415.3Pah3=RQ2=0.46 X 30.05 2=415.4Pa計(jì)算各風(fēng)路的阻力：hABC=h1+h2=1056.3+415.3=1472PahABD=h1+h3=1056

31、.3+415.4=1472Pa例5-2通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，已知各巷道的風(fēng)阻R=0.5N.S2/m8,R=1.5N.S2/m8 , R=1.0N.S2/m8 , Rf1.5N.S2/r8 , R5=0.5N.S2/m8 , R6=1.0N.S2/m8,該系統(tǒng)的風(fēng)壓為h=81Pa正常通風(fēng)時(shí)風(fēng)門(mén)E關(guān)閉，求 此時(shí)各巷道的風(fēng)量；若打開(kāi)風(fēng)門(mén)，而且系統(tǒng)的總風(fēng)壓保持不變，求該種情況下系統(tǒng)的總風(fēng)量及工作面和風(fēng)門(mén)短路的風(fēng)量解：1）風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，BC間的風(fēng)阻R為:R)=R：+Ri+Rf1.5+1.0+1.5=4.0N.S 2/m8系統(tǒng)的總風(fēng)阻R為:453E -6CDB2題5-21 A2 8R二R+R+R=0.5+4.0

32、+0.5=5.0N.S /m系統(tǒng)的風(fēng)量： Q= .ETR 二.81/5.0 =4.02m/s2）打開(kāi)風(fēng)門(mén)，巷道6中有風(fēng)流，系統(tǒng)的總R = RiR5Ro十匹風(fēng)阻R為：R二R+F5+R/= 0.5 + 0.5+4.0； 1 +4.0 2 1.02 8=1.44N.S /m系統(tǒng)的總風(fēng)量為：Q，二,h R,；81 1.44=7.5m3/s工作面的風(fēng)量為:hf7yh2-5m/s通過(guò)風(fēng)門(mén)的短路風(fēng)量:Q6 = Q -Q3 = 7.5-2.5 = 5.0m/s例 5-3 通風(fēng)網(wǎng)路如圖所示，已知各巷道阻力hi=13,h2=8,h4=6,h5=4,h6=5mmHO,方向已在圖上標(biāo)注，求巷道 7、3、8之間風(fēng)流方向

33、及阻力。解：設(shè)巷道3的風(fēng)流方向?yàn)锽一 D,對(duì)BDC回路的風(fēng)壓平衡定律:h3+h5-h 4=0h3=h4-h 5=6-4=2mm2OE 7 D L43.巷道3的風(fēng)流方向?yàn)?Bf D。設(shè)巷道7的風(fēng)流方向?yàn)镋 D,對(duì)AED測(cè)路hi+h7-h 3-h 2=0h7=h3+h2-h i=8+2-13=-3mmbO巷道7的風(fēng)流方向與所設(shè)相反，為Df E。設(shè)巷道8的風(fēng)流方向?yàn)镋F,對(duì)EFCD回路h8-h 6-h 5+h7=0hs=h6+h5-h 7=5+4-3=6mm2O巷道8的風(fēng)流方向?yàn)镋 f F。例5-4某通風(fēng)網(wǎng)路如圖所示，已知各巷道風(fēng)阻：Ri=0.8N.S2/m8,2BA1試：1)A、B間總風(fēng)阻；2)各

34、巷道風(fēng)量31 題5-4F2=1.7N.S2/m8, R=2.1N.S2/m8, R=0.5N.S2/m8, AB間的總風(fēng)壓為 500Pa。解: 1)1 1 1=r R|2R1- R2 .1 10.8、1.7=1.885R12U .885 丿2 2 8= 0.281N.S/m，=,+ 12.1. 0.5 0.281= 1.821盤(pán)=0.301N.S/m， ! 32) QaB 二.hAB RaB = 500 0.301=40.76m/sQ3 - Q ABQl24 = QaBQ2 Q1241R3= 40.76 i 1.6398 =15.44 mVsR124R1243.= 25.32 m/S R3=2

35、5.32,.i 1.7 0.8 A 10.3 nVs3Q=Q24-Q2=25.32-10.3=15.02m /s例5-5通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知巷道風(fēng)阻Ri=4.0N.S2/m8 ,F2=0.5N.S2/m8, R=0.1N.S2/m8, F4=3.0N.S2/m8, Rs=7.0N.s7m8, Q=30nVs求通風(fēng)網(wǎng)路中各巷道自然分配的風(fēng)量。解：方法I:首先判斷BC的風(fēng)流方向:R1R24 =80.5R4I333144、C5131Q0題5-52b1因：O故巷道BC的風(fēng)流方向?yàn)镃-Bh1=h3+hs二 R1Q12 二 R3 Q4 Q5 2 R5Q52h4=h5+h2二 R4Q42 汀2 Q1 Q5

36、 2 R5Q52以Q52除以上式兩式得:RiR4Q4Q5丿Q4Q5+ R5QiI Q5丿、2+ R5設(shè)：x二 思，建代入 整理為:R5 1 yR5 R5(1 +x f + R5 z_xy j- (B)R4(A) , (B)兩式為二元聯(lián)立方程組，可用圖解法求解。設(shè)y等于0, 1,2, 3代入式(A)可求得x等于1.33 , 1.36 , 1.41 , 1.43，再設(shè)x等于0, 1，2，3 代入式(B)，可求得 y 等于 1.58，1.74，1.96，2.08，作圖得二曲線交點(diǎn)M為Q30x y 11.411.811x=1.41，y=1.81y7.1m/sQ4 二Q5y =7.1 1.812.9m/

37、sQi =Q5x =7.1 1.41 =10.0 m/s3q二Q-Q4=30-12.9=17.1m /s3Q=Q-Q1=30-10=20m/s據(jù)式h二RQ可求得各巷道的阻力 h1=400, h2=145, h3=400，h4=500,h5=352Pa通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總阻力：h0=h1+h2=400+145=545Pa方法H,上述(A) , (B)可用迭代法求解：設(shè)：R14.0將x值代入式(B):一嚴(yán)呼.325-+7083.0將y代入式(A)206(1+1.8) +0.7,x =.=1.40.40將x代入式(B)IIy0.5(1+1.4) +7.0 十3.0.因y與y足夠接近，故可取x=1.4 , y

38、=1.81，再按方法I的計(jì)算過(guò)程，由 x, y可求得各巷道的風(fēng)量和風(fēng) 壓。第六章采區(qū)通風(fēng)一、例題：例6 1某綜采工作面長(zhǎng)150m，日產(chǎn)2000噸，該工作面相對(duì)沼氣涌出量為3.5m3/T ,工作面人數(shù)為45人，兩端開(kāi)機(jī)窩所需消耗炸藥量為7kg，工作面溫度為21C，采高2.5m支撐掩護(hù)式支架，試問(wèn)該工作面應(yīng)供多少風(fēng)量？解：根據(jù)回采面所需風(fēng)量的計(jì)算要求：(1) 按沼氣或二氧化碳涌出量計(jì)算：1Q = Kch4Qch4 /( C1)100式中：Kch4 沼氣涌出不均衡系數(shù)，取1.35;Qch4 絕對(duì)沼氣涌出量，m/min ;3.5疋 20003Qch4 二 Qtch4T/(24 60)4.861m /m

39、in24 60C1 入風(fēng)流中沼氣濃度，不得大于0.5 %，該處取為零。Q=1.35 4.861 100=656m3/min(2) 按炸藥量計(jì)算：Q=25A=25 7 =175m3/min式中：25以炸藥量(kg)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，ni/min kg ;A 一次爆破所用的最大炸藥量，kg。(3) 按人數(shù)計(jì)算：Q _4N_4 45_ 180m3/mi n式中：4每人每分鐘應(yīng)供給的最小風(fēng)量，mf/min 人；N 工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。(4) 按工作面氣溫計(jì)算根據(jù)風(fēng)速與氣溫對(duì)良好氣候條件的關(guān)系V = 1.25m/s取3Q=60V S=60 1.25 7.59 = 569m3/min式中：S工作

40、面斷面積，mt對(duì)于支撐掩護(hù)式支架，其斷面可按以下近似式計(jì)算：2S=3.45(M -0.3) -3.45 (2.5 - 0.3) = 7.59m式中：M 米咼，m。(5) 低沼氣礦井綜采工作面所需風(fēng)量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式計(jì)算：Q =200 心 K3 K4式中：K1采高系數(shù)，對(duì)于采高大于2m,取K, = M 0.3 =1.88K2 工作面長(zhǎng)度系數(shù)，L=150mK2 = L/10 二 150/10 =1.22K3溫度系數(shù)，t = 21 C，取1.0K4支架后方空頂系數(shù)，對(duì)于易于冒落，取 1.0Q=200 1.88 1.22 1.0 1.0 = 460.5m3 / min(6) 按工作面風(fēng)速驗(yàn)算：按工作面允許風(fēng)

41、速 0.25 VW 4m/s要求Qmin = 0.25 60 S=15 7.59 = 113.85m3/minQmax =4 60 S=240 7.59 = 1821.6m3/min因此，根據(jù)以上計(jì)算取 Q= 656m3/min作為工作面供給風(fēng)量，滿足了以上要求。例62某礦采用中央分裂式通風(fēng)系統(tǒng)，安有一臺(tái)K2-60風(fēng)機(jī)，測(cè)得風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量為335000m /min，回風(fēng)石門(mén)通過(guò)風(fēng)量為 4800m /min，東翼有兩個(gè)回采面，其風(fēng)量分別為：510和3450 m /min，還有一個(gè)備用面，二掘進(jìn)頭，一個(gè)采區(qū)變電所和絞車(chē)房，它們的風(fēng)量分別為：255, 2X 150, ? ? , 70 m /min，西

42、翼有兩個(gè)工作面和一個(gè)備用面，其風(fēng)量分別為：560,570, 270 m /min，還有兩個(gè)掘進(jìn)頭、變電所、絞車(chē)房和單獨(dú)供風(fēng)的火藥庫(kù)，其風(fēng)量分別為： 2X 150, 70, 70, 100 m3/min。試求該礦井的內(nèi)部有效風(fēng)量率，外部漏風(fēng)率、內(nèi)部漏風(fēng)率和 礦井漏風(fēng)率？解：礦井的有效風(fēng)量：Qr =5104502552 1507070 56057027032 1507070100 = 3595m /min礦井的內(nèi)部漏風(fēng)量：QLi 二 QmQr = 48003595 = 1205m3 / min礦井的外部漏風(fēng)量：3QLe =Qf -Qm =5000-4800 = 200m /min礦井的內(nèi)部漏風(fēng)率

43、PLi :1205Pu 二Qu/Qf 100%100% =24.1%5000礦井的外部漏風(fēng)率 PLe :PLe=QLe/Qf 100%200 100% =4%5000礦井的總漏風(fēng)率PLt：PLt =PLi PLe =28.1%礦井的有效風(fēng)量率 Pr：Qr3595Prr 100%100% = 71.9%Qf5000礦井的內(nèi)部有效風(fēng)量率：q3595和證噸“面100%6.9%第七章掘進(jìn)通風(fēng)一、例題的獨(dú)頭巷道，斷面為 4.5m2, 次爆破火藥量為 15kg。 t=20min。試計(jì)算工作面需風(fēng)量為多少？若漏風(fēng)風(fēng)量備例7 1某礦掘進(jìn)一條長(zhǎng)150m 用一臺(tái)局扇作壓入式通風(fēng)，通風(fēng)時(shí)間 用系數(shù)$ =1.25，求

44、局扇風(fēng)量。1）工作面所需風(fēng)量19 19 3ALrS15 150 4.5 =1.59m3/st20 602）漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù) $ =1.25時(shí)，局扇風(fēng)量為：Q0Qf解：二 Q0 =1.25 1.59 = 1.99m3/sQ0為1.05m 3/s采用引射器作壓入式通風(fēng), $ =1.1，風(fēng)筒摩擦阻力系數(shù)例7 2掘進(jìn)某獨(dú)頭巷道，工作面所需風(fēng)量配直徑為400mm，長(zhǎng)為50m的風(fēng)筒，風(fēng)筒漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù) =0.004N S2/m4,試確定引射器的型號(hào)。25%,則S2/m8解：1）風(fēng)筒阻力的計(jì)算，取風(fēng)筒局部風(fēng)阻為摩擦風(fēng)阻的1.25化1.25 漢 0.004 漢 505(0.4)R =6.5 丁 .5 N2)

45、 引射器風(fēng)量的計(jì)算Qj = Qo =1.1 1.05 = 1.16m / s3）引射器風(fēng)壓的計(jì)算h = RQiQo +2gS2= 158.7 1.16 1.051.052 1.22 (3.14 0.22)2=236 pa4）由 Qi=1.16 x 60= 69.6m3/min , hi = 236pa，查有關(guān)設(shè)備手冊(cè)，可選用 WA 200 型, 氣壓P=5kg/cm2，環(huán)隙寬度S =0.09mm的環(huán)隙式引射器。例73某礦掘進(jìn)一條長(zhǎng)903m的獨(dú)頭巷道，采用混合式通風(fēng)方式。在距工作面72m處,用一臺(tái)局扇作壓入式工作，其膠皮風(fēng)筒直徑300mm，總長(zhǎng)62m。在距工作面52m處，用一11 -nR1.14

46、1-6 0.02臺(tái)局扇由工作面向外排風(fēng)（相當(dāng)于抽出式），其膠皮風(fēng)筒直徑為 500mm，總長(zhǎng)851m。由風(fēng)筒排出的污風(fēng)送入舊巷，由主扇排出地表，如圖所示。掘進(jìn)巷道斷面為4.4m2, 次爆破火藥量為20kg，通風(fēng)時(shí)間為20min。試計(jì)算工作面所需風(fēng)量，并選擇局扇。解：1）壓入式局扇的計(jì)算工作面所需風(fēng)量：19 19 3QpALrS.20 52 4.4 = 1.07m3/st20 60膠皮風(fēng)筒漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)$式中：n風(fēng)筒接頭數(shù)目，10m 一節(jié)，取n=6;Pi 一個(gè)接頭的漏風(fēng)率，取 0.02。 壓入式局扇的風(fēng)量 Qfp:Qfp 二 Qp =1.14 1.0 1.22m3/s風(fēng)筒風(fēng)阻R的計(jì)算:R = R1RR3考慮到風(fēng)筒接頭處的局部風(fēng)阻，將a值增大25%，可以近似認(rèn)為所計(jì)算出來(lái)的風(fēng)阻包括了風(fēng)筒的摩擦風(fēng)阻 R1和風(fēng)筒接頭處的局部風(fēng)阻R2,本題中風(fēng)筒轉(zhuǎn)彎處的局部風(fēng)阻R3=0,取a =0.004，所以風(fēng)筒風(fēng)阻為：=6.51.25 Ld5= 6.51.25 0.004 620.35= 829.2N S2/m8壓入式局扇風(fēng)壓的計(jì)算:H fp 二 RQfpQp2gS2二 829.2 1.22 1.071.072 1.22 (3.14 0.152)2= 1222.8pa由計(jì)算的風(fēng)量 Qfp=1.22m3/s,