《礦井通風(fēng)安全學(xué)》考試試卷1

《礦井通風(fēng)安全學(xué)》考試試卷一、簡(jiǎn)述題(每題3分，共18分)1有哪些性質(zhì)？礦井空氣中的主要來(lái)源？答：是一種無(wú)色、無(wú)味的、無(wú)臭的氣體，相對(duì)密度為，微溶于水，能與空氣均勻地混合。能燃燒，當(dāng)空氣中濃度在有爆炸的危險(xiǎn)。進(jìn)入人體后，首先與血液中的血紅素相結(jié)合，因而減少了血紅素與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)，使血紅素失去輸氧的功能，從而造成人體血液“窒息”。礦井空氣中的主要來(lái)源：井下爆破；礦井火災(zāi)；煤炭自燃以及煤塵、瓦斯爆炸事故等。2、簡(jiǎn)要說(shuō)明決定礦井通風(fēng)阻力大小的因素有哪些？答：摩擦阻力系數(shù)a；井巷斷面；井巷周長(zhǎng)；巷道長(zhǎng)度；巷道內(nèi)風(fēng)量是否過于集中、避免巷道突然擴(kuò)大或縮小、直角拐彎等因素。3、礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法有哪些？答：(1)增阻調(diào)節(jié)法(2減)阻調(diào)節(jié)法(3)增能調(diào)節(jié)法4、簡(jiǎn)述礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型及其適用條件？答：通風(fēng)系統(tǒng)可以分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。中央式分為中央并列式和中央邊界式。中央并列式適用條件：適用于煤層傾角大，埋藏深，井田走向長(zhǎng)度小于，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。中央邊界式適用條件：適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，井田走向長(zhǎng)度不大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井。對(duì)角式分為兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。兩翼對(duì)角式適用條件：煤層走向大于，井型較大，瓦斯與自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井；或低瓦斯礦井，煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井。分區(qū)對(duì)角式適用條件：煤層埋藏淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開掘總回風(fēng)巷。區(qū)域式適用條件：井田面積大、儲(chǔ)量豐富或瓦斯含量大的大型礦井?；旌鲜竭m用條件：井田范圍大，地質(zhì)和地面地形復(fù)雜；或產(chǎn)量大，瓦斯涌出量大的礦井。5、影響礦井瓦斯涌出的因素有哪些？答：影響礦井瓦斯涌出的因素0下：自然因素：①煤層和圍巖的瓦斯含量；②地面大氣壓變化開采技術(shù)因素：①開采規(guī)模；②開采順序與回采方法；③生產(chǎn)工藝；④風(fēng)量變化；⑤采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)；⑥采空區(qū)的密閉質(zhì)量6、煤炭自燃要具備哪些條件？答：煤炭自燃的必要充分條件是：（1有）自燃傾向性的煤被開采后呈破碎狀態(tài)。（2有）較好的蓄熱條件。（3有）適量的通風(fēng)供氧，通風(fēng)是維持較高氧濃度的必要條件，是保證氧化反應(yīng)自動(dòng)加速的前提；實(shí)驗(yàn)表明，氧濃度〉15％時(shí)，煤炭氧化方可較快進(jìn)行。（4上）述三個(gè)條件共存的時(shí)間大于煤的自燃發(fā)火期。上述四個(gè)條件缺一不可，前三個(gè)條件是煤炭自燃的必要條件，最后一個(gè)條件是充分條件。。二、計(jì)算題（1題15分、2題20分，3題15分、共50分）分用精密氣壓計(jì)測(cè)得、管道外的大氣壓力為2號(hào)水柱計(jì)7號(hào)水柱計(jì)讀數(shù)6速壓為6請(qǐng)問：判斷、兩管道的通風(fēng)方式，標(biāo)出風(fēng)機(jī)位置、風(fēng)流方向、皮托管正、負(fù)端;（2）判斷各水柱計(jì)測(cè)得是何壓力？未知的水柱計(jì)讀數(shù)，并在圖中標(biāo)出各液面的位置？求、管道內(nèi)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)靜壓?圖1答：管道的通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)分）管道的通風(fēng)方式為壓入式通風(fēng)分）。A管道的風(fēng)機(jī)位置分、風(fēng)流方向分、皮托管正、負(fù)端分、各液面的位置（2分）0圖所示：（2）管測(cè)1量的是相對(duì)靜壓；2管測(cè)量的是動(dòng)壓；3管測(cè)量的是相對(duì)全壓；4管測(cè)量的是相對(duì)靜壓；5管測(cè)量的是動(dòng)壓；6管測(cè)量的是相對(duì)全壓。（每個(gè)0.分）由得管水柱計(jì)讀數(shù)為6管水柱計(jì)讀數(shù)為；分管水柱計(jì)讀數(shù)為6管水柱計(jì)讀數(shù)為。分管道內(nèi)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)靜壓分管道內(nèi)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)靜壓分分某抽出式通風(fēng)礦井如圖所示，進(jìn)風(fēng)井口標(biāo)高為，出風(fēng)井口標(biāo)高為，兩井筒井底標(biāo)高同為。地面空氣平均密度P,進(jìn)風(fēng)井空氣平均密度0P，回風(fēng)井空氣平均密度P,風(fēng)峒中斷面空氣的密度P。風(fēng)峒斷面積，通過的風(fēng)量，通風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)的讀數(shù)為。求：礦井自然風(fēng)壓。說(shuō)明是幫助還是阻礙主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)？N礦井的通風(fēng)阻力R14（3礦）井等級(jí)孔通風(fēng)機(jī)的靜壓S設(shè)擴(kuò)散器阻力5擴(kuò)散器出口動(dòng)壓7通風(fēng)機(jī)的全壓是多少？（5主）要通風(fēng)機(jī)靜壓輸出功率。

答：答：礦）井自然風(fēng)壓由計(jì)算得知，阻礙通風(fēng)。N（2）礦井通風(fēng)阻力（2.分5）礦井的通風(fēng)阻力（2.分5）（3礦）井的等積孔（4通）風(fēng)機(jī)全壓（5主）要通風(fēng)機(jī)靜壓輸出功率3、（1分5）某礦通風(fēng)系統(tǒng)0圖3所示，各進(jìn)風(fēng)井口標(biāo)高相同，每條井巷的風(fēng)阻分別為，.....單位為。礦井進(jìn)風(fēng)量為m計(jì)算：1、畫出礦井的網(wǎng)絡(luò)圖。2、每條風(fēng)路的自然分配風(fēng)量；3、礦井的總風(fēng)阻。圖3答：）礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖答：）礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖0圖4所示圖4由題意得并聯(lián)風(fēng)路、的風(fēng)阻值23支路4與并聯(lián)風(fēng)路23串聯(lián)，所以其風(fēng)阻值為N2s左邊支路與之路1構(gòu)成并聯(lián)風(fēng)路，并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)阻值N2s/8m支路1的風(fēng)量m3/s左邊支路的風(fēng)量,即=左4支路2的風(fēng)量m3/s支路的風(fēng)量=3左2支路的風(fēng)量=（3）礦井的總風(fēng)阻N2s/8m三、論述題（1題6分，2題8分，3題8分、4題10分，共32分）1、比較掘進(jìn)工作面壓入式和抽出式通風(fēng)方式的優(yōu)、缺點(diǎn)？答：1）壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性好；而抽出式通風(fēng)時(shí)，含瓦斯的污風(fēng)通過局部通風(fēng)機(jī)，若局部通風(fēng)機(jī)不具備防爆性能，則非常危險(xiǎn)；2）壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果；抽出式通風(fēng)有效吸程小，掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風(fēng)相比，抽出式風(fēng)量小，工作面排污風(fēng)所需時(shí)間長(zhǎng)、速度慢；3）壓入式通風(fēng)時(shí)，掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走，而用抽出式通風(fēng)時(shí),巷道壁面涌出的瓦斯隨風(fēng)流向工作面，安全性較差；4）抽出式通風(fēng)時(shí)，新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)向工作面，整個(gè)井巷空氣清新，勞動(dòng)環(huán)境好；而壓入式通風(fēng)時(shí)，污風(fēng)沿巷道緩慢排出，當(dāng)掘進(jìn)巷道越長(zhǎng)，排污風(fēng)速度越慢，受污染時(shí)間越久；5）壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸，而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便。2、煤塵爆炸的條件，特征？瓦斯、煤塵爆炸有何不同？答：煤塵爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中，并達(dá)到一定的濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩础?煤塵的爆炸性煤塵具有爆炸性是煤塵爆炸的必要條件。煤塵爆炸危險(xiǎn)性必須經(jīng)過試驗(yàn)確定。2懸浮煤塵的濃度井下空氣中只有懸浮的煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，才可能引起爆炸，單位體積中能夠發(fā)生煤塵爆炸的最低和最高煤塵量稱為下限和上限濃度。低于下限濃度或高于上限濃度的煤塵都不會(huì)發(fā)生爆炸。煤塵爆炸的濃度范圍與煤的成分、粒度、引火源的種類和溫度及試驗(yàn)條件等有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，煤塵爆炸的下限濃度為&50,上限濃度為1000?2000。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為0*500。3）引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩疵簤m的引燃溫度變化范圍較大，它隨著煤塵性質(zhì)、濃度及試驗(yàn)條件的不同而變化。我國(guó)煤塵爆炸的引燃溫度在1?1050℃之間，一般為0?800℃。煤塵爆炸的最小點(diǎn)火能為T0m這樣的溫度條件，幾乎一切火源均可達(dá)到，特征：_1形成高溫、高壓、沖擊波煤塵爆炸火焰溫度為10?1900℃,爆源的溫度達(dá)到2000℃以上，這是煤塵爆炸得以自動(dòng)傳播的條件之一。在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為K,但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長(zhǎng)而跳躍式增大。爆炸過程中0遇障礙物，壓力將進(jìn)一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時(shí)，后一次爆炸的理論壓力將是前一次的5?倍。煤塵爆炸產(chǎn)生的火焰速度可達(dá)1120s,沖擊波速度為20s2煤塵爆炸具有連續(xù)性煤塵爆炸的感應(yīng)期煤塵爆炸也有一個(gè)感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要決定于煤的揮發(fā)分含量，一般為?280s,揮發(fā)分越高，感應(yīng)期越短。揮發(fā)分減少或形成“粘焦”煤塵爆炸時(shí)，參與反應(yīng)的揮發(fā)分約占煤塵揮發(fā)分含量的0%以，致使煤塵揮發(fā)分減少。5產(chǎn)生大量的煤塵爆炸時(shí)產(chǎn)生的，在災(zāi)區(qū)氣體中的濃度可達(dá)2%?％,甚至高達(dá)8%左右。爆炸事故中受害者的大多數(shù)?80%是由于中毒造成的。不同：看是否形成“粘焦”現(xiàn)象,可以判斷煤塵是否參與了井下的爆炸。3、均壓防火的實(shí)質(zhì)是什么？試述利用風(fēng)壓調(diào)節(jié)法防火的具體措施？答：均壓防滅火的實(shí)質(zhì)是利用風(fēng)窗、風(fēng)機(jī)、調(diào)壓氣室和連通管等調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達(dá)到抑制遺煤自燃、惰化火區(qū)，或熄滅火源的目的。具體措施：調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓；風(fēng)機(jī)調(diào)壓；風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)聯(lián)合調(diào)壓；調(diào)壓氣室-連通管調(diào)壓。4、試述瓦斯爆炸的過程及其危害？瓦斯爆炸的基本條件？防止采煤工作面上隅角瓦斯積聚的主要措施？答：瓦斯爆炸的過程：瓦斯爆炸是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在高溫?zé)嵩吹淖饔孟掳l(fā)生激烈氧化反應(yīng)的過程。最終的化學(xué)反應(yīng)式為：4222如果不足，反應(yīng)的最終式為：24222礦井瓦斯爆炸是