矿井通风习题课习题解

《矿井通风习题课习题解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井通风习题课习题解（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、矿井通风习题解矿井通风习题解 主讲主讲: : 王文才王文才 教授教授7/29/20241教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采教育部高等学校地矿学科教学指导委员会采矿工程专业规划教材矿工程专业规划教材 矿井通风与空气调节矿井通风与空气调节主主编编：吴：吴超超副主编副主编：王文才，王海宁，王从陆：王文才，王海宁，王从陆本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图本教材从内容到形式是现有一百多种矿井通风类图书中最好的书中最好的封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感封面设计有深刻的科学内涵和艺术美感页面设计新颖，图表排版饱满页面设计新颖，图表排版饱满7/29/20242内蒙古科技大学 王文才(教授)矿井

2、通风习题解矿井通风习题解n针对针对矿井通风与空气调节矿井通风与空气调节（主编：（主编：吴超，中南大学出版社）教材中的习吴超，中南大学出版社）教材中的习题进行讲解。题进行讲解。7/29/20243内蒙古科技大学 王文才(教授)矿矿 井井 通通 风习题解风习题解 示例：示例： 布置作业布置作业7/29/20244内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （1）矿内空气的主要成分是什么？）矿内空气的主要成分是什么？n答：答：O2、N2和和CO2。n （2）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响，）新鲜空气进入矿井后，受到矿内作业影响，气体成分有哪些变化？气体成分有哪些变化？n答：

3、地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分答：地面新鲜空气进入矿井后，由于物质氧化、分解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，解和其他气体与矿尘的混入，成分发生变化，O2减减少，少，CO2增加，混入的有毒有害气体通常有增加，混入的有毒有害气体通常有CH4、CO2、CO、H2S、NO2、SO2、H2等，井下有内燃等，井下有内燃设备的还有内燃机的废气，开采含设备的还有内燃机的废气，开采含U（铀）、（铀）、Th（钍）等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性（钍）等伴生元素的金属矿床时，还将混入放射性气体气体Rn（氡）及其子体（氡）及其子体（RaARaD），开采汞、），开采汞、砷的矿井还有可能混入砷的矿井

4、还有可能混入Hg和和As的蒸气。的蒸气。7/29/20245内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （5）供人员呼吸及其他需要所消耗的氧）供人员呼吸及其他需要所消耗的氧气量可折算成每人气量可折算成每人30L/min，求每人所需新，求每人所需新鲜空气量为多少鲜空气量为多少?n解：矿井新鲜空气含解：矿井新鲜空气含O2量不低于量不低于20%， 则所则所需新鲜空气量为：需新鲜空气量为：n（L/min）7/29/20246内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的CO2量为量为5.5

5、2m3/min。求稀释。求稀释CO2到允许浓度所需的到允许浓度所需的风量。风量。n解：我国解：我国“地下矿通风规范地下矿通风规范”规定，有人工作或可能规定，有人工作或可能到达的井巷，到达的井巷，CO2浓度不得大于浓度不得大于0.5%。n设所需风量为设所需风量为xm3/min，因新鲜空气含，因新鲜空气含CO2量为量为0.04%，则，则n x=1200（m3/min）7/29/20247内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （9）说明井下氡的来源。）说明井下氡的来源。n答：答：n矿岩壁析出的氡；矿岩壁析出的氡；n爆下矿石析出的氡；爆下矿石析出的氡；n地下水析出的氡；地下水

6、析出的氡；n地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于所处地区的自然本底浓度。一般来说，它在数量上所处地区的自然本底浓度。一般来说，它在数量上是极微小的，可忽略不计。是极微小的，可忽略不计。n以上是矿井空气中氡的来源，在一些老矿山，由于以上是矿井空气中氡的来源，在一些老矿山，由于开采面积较大，崩落区多，采空区中积累的氡有时开采面积较大，崩落区多，采空区中积累的氡有时也会成为氡的主要来源。也会成为氡的主要来源。7/29/20248内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （10）什么叫矿尘？空气含尘量如何表示）什么叫矿尘？空气含尘量

7、如何表示？卫生标准是什么？卫生标准是什么？n答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种矿、岩微粒的总称。生的各种矿、岩微粒的总称。n生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量法表示，即规定每法表示，即规定每m3空气中不超过若干空气中不超过若干mg。n我国规定，含游离我国规定，含游离SiO210%以上的粉尘，每以上的粉尘，每m3空气不得超过空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过。一般粉尘不得超过10mg/m3。7/29/20249内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （14）为为什什么么要要创创造

8、造良良好好的的矿矿井井气气候候条条件件？常常用用矿井气候条件舒适度的指标是什么？矿井气候条件舒适度的指标是什么？n答：温度低时，对流与辐射散热太强，人易感冒。答：温度低时，对流与辐射散热太强，人易感冒。温度适中，人就感到舒适。如超过温度适中，人就感到舒适。如超过25时，对流与时，对流与辐射大为减弱，汗蒸发散热加强。气温达辐射大为减弱，汗蒸发散热加强。气温达37时，时，对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。对流与辐射散热停止，唯一散热方式是汗液蒸发。温度超过温度超过37时，人将从空气中吸热，而感到烦闷，时，人将从空气中吸热，而感到烦闷，有时会引起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。有时会引

9、起中暑。因此矿井内气温不宜过高或过低。矿井通风作业面的温度不超过矿井通风作业面的温度不超过28为宜。散热条件为宜。散热条件的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件的好坏与空气的温度、湿度和风速有关。气候条件是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。是温度、湿度和风速三者的综合作用结果。n答：常用矿井气候条件舒适度的指标有：答：常用矿井气候条件舒适度的指标有：干球温干球温度；度；湿球温度；湿球温度；等效温度；等效温度；同感温度；同感温度；卡卡他度；他度；热应力指数（热应力指数（HSI）。）。7/29/202410内蒙古科技大学 王文才(教授)第一章第一章矿井空气矿井空气 n （15）卡他度高，人

10、感到热还是冷？为什么？）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？n答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，说明环境散热好。说明环境散热好。n （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡他计由他计由38冷却到冷却到35时，所需的时间时，所需的时间t=23(s)，湿，湿卡他计的常数卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种。问此种大气条件可适合何种程度的劳动程度的劳动?n解：解：n，适合于轻微劳动。，适合于轻微劳动。7/29/202411内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井

11、风流的基本特性及其测定 n （2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它各有什么特性？各有什么特性？ n答：大气压力是地面静止空气的静压力，它等于单答：大气压力是地面静止空气的静压力，它等于单位面积上空气柱的重力。位面积上空气柱的重力。n空气的静压是气体分子间的压力或气体分子对容器空气的静压是气体分子间的压力或气体分子对容器壁所施加的压力。空气的静压在各个方向上均相等。壁所施加的压力。空气的静压在各个方向上均相等。根据量度空气静压大小所选择的基准不同，有绝对根据量度空气静压大小所选择的基准不同，有绝对压力和相对压力之分。绝对静压是以真空状态绝对压力和相对

12、压力之分。绝对静压是以真空状态绝对零压为比较基准的静压，即以零压力为起点表示的零压为比较基准的静压，即以零压力为起点表示的静压。绝对静压恒为正值，记为静压。绝对静压恒为正值，记为P0。n答：相对静压是以当地大气压力答：相对静压是以当地大气压力(绝对静压绝对静压)P0为比为比较基准的静压，即绝对静压与大气压力较基准的静压，即绝对静压与大气压力P0之差。之差。如果容器或井巷中某点的绝对静压大于大气压力如果容器或井巷中某点的绝对静压大于大气压力P0，则称正压，反之叫做负压。相对静压，则称正压，反之叫做负压。相对静压(用用Hs表表示示)随选择的基准随选择的基准P0变化而变化。变化而变化。n动压因空气运

13、动而产生，它恒为正值并具有方向动压因空气运动而产生，它恒为正值并具有方向性。当风流速度为性。当风流速度为v(m/s)，单位体积空气的质量为，单位体积空气的质量为(kg/m3)，则某点风流的动压为，则某点风流的动压为Hvv2/2（Pa）。）。7/29/202412内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （2）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它）何谓大气压力？何谓静压、动压和全压？它各有什么特性？各有什么特性？ n答：风流的全压即该点静压和动压之和。答：风流的全压即该点静压和动压之和。n当静压用绝对压力当静压用绝对压力Ps表示时，叠

14、加后风流的压力为表示时，叠加后风流的压力为绝对全压绝对全压Pt。绝对全压等于绝对静压与动压。绝对全压等于绝对静压与动压Hv之和，之和，即；如果静压用相对压力即；如果静压用相对压力Hs表示时，叠加后风流的表示时，叠加后风流的压力就是相对全压压力就是相对全压Ht。相对全压等于相对静压与动。相对全压等于相对静压与动压压Hv的代数和，即的代数和，即Ht=Hs+Hv。抽出式通风风流中的。抽出式通风风流中的Ht和和Hs均为负值，压入式通风风流中的均为负值，压入式通风风流中的Ht为正值，为正值，Hs有时为正有时为负。有时为正有时为负。7/29/202413内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流

15、的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （3）空气压力单位）空气压力单位mmH2O，Pa，mmHg如何换如何换算？算？n答：答：1mmH2O=9.8Pa，n1个标准大气压个标准大气压=760mmHgn=10336mmH2On=101.3kPa。7/29/202414内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （4）已知大气压力）已知大气压力p=101325(Pa) ，相对湿度，相对湿度=80，温度，温度t=30，求湿空气的，求湿空气的d、psh、js和和i。解：温度解：温度t=30时时,查得饱和水蒸气分压查得饱和水蒸气分压ps

16、=4244（Pa）湿空气中水蒸气分压湿空气中水蒸气分压psh=ps=80%4244=3395.2(Pa)含湿量含湿量(kg/kg)密度密度=1.15(kg/m3)湿空气焓湿空气焓=(1.01+1.850.0216)30+25010.216=85.82(kJ/kg)7/29/202415内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （5）冬季进风温度）冬季进风温度+5，相对湿度，相对湿度80%，大气压，大气压力力101.3kPa，进入矿井后，空气温度增至，进入矿井后，空气温度增至+15，大气压力基本不变。若空气的含湿量不变，求矿内大气压力基

17、本不变。若空气的含湿量不变，求矿内空气的相对湿度空气的相对湿度?n解：含湿量解：含湿量，n因因d1=d2，所以，所以n解得解得=40.94%n温度温度t=+5时时,查得饱和水蒸气分压查得饱和水蒸气分压ps1=872（Pa）n温度温度t=+15时时,查得饱和水蒸气分压查得饱和水蒸气分压ps2=1704(Pa)n湿空气中水蒸气的分压湿空气中水蒸气的分压psh=ps7/29/202416内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （7）已知某矿内空气压力）已知某矿内空气压力p=103958Pa，空气温度，空气温度t=17，空气的相对湿度，空气

18、的相对湿度60%，求空气的密度。，求空气的密度。n解：温度解：温度t=17时时,查得饱和水蒸气分压查得饱和水蒸气分压ps=1937(Pa)n密度密度nn=n=1.24（kg/m3）7/29/202417内蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （8）某矿井总进风量）某矿井总进风量Q=2500(m3/min)，地表大气，地表大气压力为压力为101.3(kPa)，进风温度，进风温度t1=+5，空气相对湿，空气相对湿度度1=70%，空气密度，空气密度=1.267(kg/m3)。矿井排风井。矿井排风井口气温口气温t2=20，相对湿度，相对湿度

19、2=90%，求每昼夜风流，求每昼夜风流由矿井中带走的水蒸气量。由矿井中带走的水蒸气量。解：温度解：温度t1=+5时时,查得饱和绝对湿度查得饱和绝对湿度gjb1=6.8(g/m3)，绝对湿度绝对湿度gjs1=1 gjb1=70%6.8=4.76（g/m3）n温度温度t2=+20时时,查得饱和绝对湿度查得饱和绝对湿度gjb2=17.2(g/m3)，绝对湿度绝对湿度gjs2=1 gjb2=90%17.2=15.48（g/m3）n每昼夜风流由矿井中带走的水蒸气量为：每昼夜风流由矿井中带走的水蒸气量为：n25002460(15.48-4.76)/1000000=38.592（t）7/29/202418内

20、蒙古科技大学 王文才(教授)第二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n （12）用皮托）用皮托管和管和U型管压差型管压差计测得几种通风计测得几种通风管道中压力的结管道中压力的结果分别如图果分别如图2-26所示。问静压、所示。问静压、动压和全压各为动压和全压各为多少？并判断其多少？并判断其通风方式。通风方式。n解：解：n（a）Hs=-10，Ht=15，Hv=15-(-10)=25；Ht=150，压入式通风。，压入式通风。n（b）Hv=15，Ht=20，；，；Ht=200，压入式通风，压入式通风，Hs=20-15=57/29/202419内蒙古科技大学 王文才(教授)第

21、二章第二章 矿井风流的基本特性及其测定矿井风流的基本特性及其测定 n解：解：n（c）Hs=20，Ht=10，Ht=0，压入式通风，压入式通风，Hv=40-30=107/29/202420内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 解：解：2=1.25kg/m3=1.15kg/m3,所以水柱计右边水所以水柱计右边水面高。其读数为：面高。其读数为：(Pa) （1）如图所示矿）如图所示矿井井,把左侧进口封闭把左侧进口封闭后引出一胶管与水后引出一胶管与水柱计连接。若左侧柱计连接。若左侧井内空气平均密度井内空气平均密度1=1.15kg/m3,

22、右侧井右侧井内空气平均密度内空气平均密度2=1.25kg/m3。试问。试问水柱计哪边水面高水柱计哪边水面高？读数是多少？读数是多少？7/29/202421内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 n解：解：n=101324.72-101724.69+1.2222n-1.21.6722+1.29.8150=189.36(Pa) （2）如图）如图,某倾斜某倾斜巷道面积巷道面积S1=5m2,S2=6m2,两断面垂直两断面垂直高差高差50m,通过风量通过风量600m3/min,巷道内巷道内空气平均密度为空气平均密度为1.2kg/m3,1、

23、2两断两断面处的绝对静压分面处的绝对静压分别为别为760mmHg与与763mmHg(1mmHg=133.322Pa)。求该段巷道的。求该段巷道的通风阻力。通风阻力。7/29/202422内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 n解：解：n=101324.72-101724.69+1.2222n-1.21.6722+1.29.8150=189.36(Pa)p1=760133.322n=101324.72(Pa)p2=763133.322n=101724.69(Pa)v1=Q/60/S1=600/60/5=2（m/s）v2=Q/60

24、/S2=600/60/6=5/3=1.67(m/s)风流方向风流方向12。7/29/202423内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 n解：解：=1500+1.25822-1.2422+1.259.81150-1.209.81150=1603.98（Pa） （3）某矿井深）某矿井深150m,采用压入式通采用压入式通风。已知风硐与地表风。已知风硐与地表的静压差为的静压差为1500Pa,入风井空气的平均密入风井空气的平均密度为度为1.25kg/m3,出风出风井为井为1.2kg/m3，风硐，风硐中平均风速为中平均风速为8m/s,出风

25、口的风速为出风口的风速为4m/s。求矿井通风阻力。求矿井通风阻力。7/29/202424内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 n解：解：n=2200+0-1.2822+1.259.81200n-1.209.81200=2259.70（Pa） （4）某矿井深）某矿井深200m,抽出式通风。风硐与抽出式通风。风硐与地表静压差为地表静压差为2200Pa，入风井空气的平均，入风井空气的平均密度为密度为1.25kg/m3,出风出风井为井为1.2kg/m3,风硐中风硐中平均风速为平均风速为8m/s,扇风扇风机扩散器的平均风速机扩散器的平均

26、风速为为6m/s,空气密度为空气密度为1.25kg/m3,求矿井通风求矿井通风阻力。阻力。7/29/202425内蒙古科技大学 王文才(教授)第三章第三章 矿井风流流动的能量方程及其应用矿井风流流动的能量方程及其应用 n解：解： v2=Q/60/Sn=90/9n=10（m/s） =2309.81+0-1.151022+1.259.81300n-1.159.81250-1.239.81(300-250)=2453.86(Pa) （7）某矿井通风系统如）某矿井通风系统如图图,U型管测出风硐内的压型管测出风硐内的压差读数为差读数为230mmH2O，风，风硐断面硐断面S=9m2，通过风量，通过风量为为

27、90m3/s。入风井深。入风井深H1=300m，其平均空气密，其平均空气密度度1=1.25kg/m3，回风井，回风井浓度浓度H2=250m，其平均空，其平均空气密度为气密度为2=1.15kg/m3。两井口标高相等，两井筒两井口标高相等，两井筒间巷道中的空气平均密度间巷道中的空气平均密度3=1.23kg/m3。问矿井的。问矿井的通风总阻力为多少？通风总阻力为多少？7/29/202426内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （1）矿井风流以层流为主还是以紊流为主）矿井风流以层流为主还是以紊流为主？为什么？为什么？n答：计算说明，在答：计算说明，在

28、4m2的巷道里，当风速大的巷道里，当风速大于于0.018m/s时就成为紊流，绝大多数井巷风流时就成为紊流，绝大多数井巷风流的平均流速都大于上述数值，因此井巷中风的平均流速都大于上述数值，因此井巷中风流几乎都为紊流。流几乎都为紊流。7/29/202427内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （3）由测定得知，某梯形巷道断面）由测定得知，某梯形巷道断面5m2，长，长500m，当通过的风量为，当通过的风量为25m3/s时，压差为时，压差为3.75mmH2O，分别按工程单位制和国际单位制，求算该巷道的摩分别按工程单位制和国际单位制，求算该巷道的摩擦阻

29、力系数。擦阻力系数。n解：解：n=9.30（m）15.8210-4(Ns2/m4)7/29/202428内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （5）假若井筒直径）假若井筒直径D=4m，摩擦阻力系数，摩擦阻力系数=0.04Ns2/m4，深度，深度L=325m，通过的风量为，通过的风量为3000m3/min，问井筒的风阻有多大？阻力有多大？，问井筒的风阻有多大？阻力有多大？n解：解：P=D=3.144=12.56（m），），S=D2/4=3.1442/4=12.56（m2）n（Ns2/m8）nhf=RfQ2=0.0824(3000/60)2=20

30、6（Pa）7/29/202429内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （6）风流以）风流以4m/s的速度从断面为的速度从断面为10m2的巷道突然的巷道突然进入断面为进入断面为4m2巷道，问引起的能量损失为多少？巷道，问引起的能量损失为多少？n解：解：nv2= v1S1/S2=410/4=10（m/s）n（Pa）7/29/202430内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （7）某通风巷道的断面由）某通风巷道的断面由2m2,突然扩大到突然扩大到10m2，若巷道中流过的风量为若巷道中流过的风量为2

31、0m3/s，巷道的摩擦阻力系，巷道的摩擦阻力系数为数为0.016Ns2/m4，求巷道突然扩大处的通风阻力。，求巷道突然扩大处的通风阻力。n解：解：nv1= Q/S1=20/2=10（m/s）n（Pa）7/29/202431内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （9）何谓矿井等积孔？）何谓矿井等积孔？n答：假定在无限空间有一薄壁，在薄壁上开一面积答：假定在无限空间有一薄壁，在薄壁上开一面积为为A的孔口。当孔口通过的风量等于矿井风量，而的孔口。当孔口通过的风量等于矿井风量，而且孔口两侧的风压差等于矿井通风阻力时，则孔口且孔口两侧的风压差等于矿井通

32、风阻力时，则孔口面积面积A称为该矿井的等积孔。称为该矿井的等积孔。7/29/202432内蒙古科技大学 王文才(教授)第四章第四章 矿井通风阻力及其计算矿井通风阻力及其计算 n （12）降低局部阻力有哪些途径？）降低局部阻力有哪些途径？答答:尽量避免井巷的突然扩大与突然缩小尽量避免井巷的突然扩大与突然缩小,将断面大将断面大小不同的巷道连接处做成逐渐扩大或逐渐缩小的形小不同的巷道连接处做成逐渐扩大或逐渐缩小的形状。状。n当风速不变时，由于局部阻力与局部阻力系数成当风速不变时，由于局部阻力与局部阻力系数成正比，所以在风速较大的井巷局部区段上，要采取正比，所以在风速较大的井巷局部区段上，要采取有效措

33、施减小其局部阻力系数，例如在专用回风井有效措施减小其局部阻力系数，例如在专用回风井与主扇风硐相连接处设置引导风流的导风板。与主扇风硐相连接处设置引导风流的导风板。n要尽量避免井巷直角拐弯，拐弯处内外两侧要尽要尽量避免井巷直角拐弯，拐弯处内外两侧要尽量做成圆弧形，且圆弧的曲率半径应尽量放大。量做成圆弧形，且圆弧的曲率半径应尽量放大。n将永久性的正面阻力物做成流线型将永久性的正面阻力物做成流线型,要注意清除井要注意清除井巷内的堆积物巷内的堆积物,在风速较大的主要通风井巷内这点尤在风速较大的主要通风井巷内这点尤其重要。其重要。7/29/202433内蒙古科技大学 王文才(教授)第五章第五章 矿井自然

34、通风矿井自然通风 n （2）影响自然风压大小和方向的因素是什）影响自然风压大小和方向的因素是什么？么？n答：答：温度；温度；n空气成分和湿度；空气成分和湿度；n井深；井深；n风机运转。风机运转。7/29/202434内蒙古科技大学 王文才(教授)第五章第五章 矿井自然通风矿井自然通风 n （3）如何测定矿井自然风压？）如何测定矿井自然风压？n答：答：直接测定法。直接测定法。n间接测定法。间接测定法。n平均密度测算法。平均密度测算法。若井下有扇风机，先停止若井下有扇风机，先停止扇风机的运转，在总风流扇风机的运转，在总风流流过的巷道中任何适当的流过的巷道中任何适当的地点建立临时风墙，隔断地点建立临

35、时风墙，隔断风流后，立即用压差计测风流后，立即用压差计测出风墙两侧的风压差，此出风墙两侧的风压差，此值就是自然风压。值就是自然风压。n在有主扇通风的矿井：首先在有主扇通风的矿井：首先,当主扇运转时，测出当主扇运转时，测出其总风量其总风量Q及主扇的有效静压及主扇的有效静压Hs，则可列出能量方程：，则可列出能量方程：Hs +Hn =R Q2n然后，停止主扇运转，当仍有自然风流流过全矿时，然后，停止主扇运转，当仍有自然风流流过全矿时，立即在风硐或其他总风流中测出自然通风量立即在风硐或其他总风流中测出自然通风量Qn,则则可列出方程：可列出方程：Hn=RQn2n联立解上述两式联立解上述两式,可得自然风压

36、可得自然风压Hn和全矿风阻和全矿风阻R。n自然风压可根据下式进行测算。自然风压可根据下式进行测算。nHn=gz (m1m2)7/29/202435内蒙古科技大学 王文才(教授)第五章第五章 矿井自然通风矿井自然通风 n （3）能否用人为的方法形成或加强自然风）能否用人为的方法形成或加强自然风压压?可否利用与控制自然风压可否利用与控制自然风压?n答：可以用人为的方法形成或加强自然风压，答：可以用人为的方法形成或加强自然风压，可以利用与控制自然风压。如人工调整进、可以利用与控制自然风压。如人工调整进、回风井内空气的温差，就可控制与利用自然回风井内空气的温差，就可控制与利用自然风压。有些矿井在进风井

37、巷设置水幕或者淋风压。有些矿井在进风井巷设置水幕或者淋水，以冷却空气，同时起到净化风流的作用。水，以冷却空气，同时起到净化风流的作用。7/29/202436内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （2）扇风机的工作性能由哪些参数表示）扇风机的工作性能由哪些参数表示?表表示这些参数的特性曲线有哪些示这些参数的特性曲线有哪些?n答：表示扇风机性能的主要工作参数是扇风答：表示扇风机性能的主要工作参数是扇风机的风压机的风压H、风量、风量Q、功率、功率N、效率、效率 和转速和转速n等。将这些参数对应描绘在以为横坐标，等。将这些参数对应描绘在以为横坐标，以、和

38、以、和为纵坐标的直角坐标系上，并用为纵坐标的直角坐标系上，并用光滑曲线分别把同名参数点连结起来，即得光滑曲线分别把同名参数点连结起来，即得、和和曲线，这组曲线称为扇曲线，这组曲线称为扇风机在该转速条件下的个体特性曲线。风机在该转速条件下的个体特性曲线。7/29/202437内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （3）什么是扇风机的工况）什么是扇风机的工况?选择扇风机时对工况有选择扇风机时对工况有什么要求什么要求?n答：当扇风机以某一转速、在风阻答：当扇风机以某一转速、在风阻R的风网上作业的风网上作业时时,可测算出一组工作参数风压、风量、功率可测算

39、出一组工作参数风压、风量、功率和效率和效率，这就是该扇风机在风网风阻为，这就是该扇风机在风网风阻为R时的工况时的工况点。点。n为为使使扇扇风风机机安安全全、经经济济地地运运转转，它它在在整整个个服服务务期期内内的的工工况况点点必必须须在在合合理理的的工工作作范范围围之之内内。即即从从经经济济的的角角度度出出发发，扇扇风风机机的的运运转转效效率率不不应应低低于于60%；从从安安全全方方面面考考虑虑，其其工工况况点点必必须须位位于于驼驼峰峰点点的的右右下下侧侧单单调调下下降降的的直直线线段段上上。由由于于轴轴流流式式扇扇风风机机的的性性能能曲曲线线存存在在马马鞍鞍形形区区段段，为为了了防防止止矿矿

40、井井风风阻阻偶偶尔尔增增加加等等原原因因，使使工工况况点点进进入入不不稳稳定定区区，一一般般限限定定实实际际工工作作风风压压不不得得超超过过最最高高风风压压的的90%，即即S0.9Smax。7/29/202438内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （4）主扇、辅扇、局扇有什么区别？）主扇、辅扇、局扇有什么区别？n答：用于全矿井或其一翼通风的扇风机，并答：用于全矿井或其一翼通风的扇风机，并且昼夜运转，称主扇；帮助主扇对矿井一翼且昼夜运转，称主扇；帮助主扇对矿井一翼或一个较大区域克服通风阻力，增加风量和或一个较大区域克服通风阻力，增加风量和风压的扇

41、风机，称辅扇；用于矿井下某一局风压的扇风机，称辅扇；用于矿井下某一局部地点通风用的扇风机，称局扇。部地点通风用的扇风机，称局扇。7/29/202439内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （6）扇风机并联工作，特性曲线有何变化）扇风机并联工作，特性曲线有何变化？在哪种情况下使用？在哪种情况下使用？n答：扇风机并联作业时，其总风压等于每台答：扇风机并联作业时，其总风压等于每台扇风机的风压，其总风量等于每台扇风机的扇风机的风压，其总风量等于每台扇风机的风量之和。根据上述特性，扇风机并联作业风量之和。根据上述特性，扇风机并联作业时的等效合成特性曲线可按

42、时的等效合成特性曲线可按“风压相等，风量风压相等，风量相加相加”的原则绘制。扇风机并联作业只适用于的原则绘制。扇风机并联作业只适用于风网阻力较小而风量不足的情况。风网阻力较小而风量不足的情况。7/29/202440内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （7）扇风机串联工作，特性曲线有何变化）扇风机串联工作，特性曲线有何变化？在哪种情况下使用？在哪种情况下使用？n答：扇风机串联作业时，其总风量等于每台答：扇风机串联作业时，其总风量等于每台扇风机的风量（没有漏风），其总风压等于扇风机的风量（没有漏风），其总风压等于每台扇风机的风压之和。根据上述特性，

43、扇每台扇风机的风压之和。根据上述特性，扇风机串联作业时的等效合成特性曲线可按风机串联作业时的等效合成特性曲线可按“风风量相等，风压相加量相等，风压相加”的原则绘制。风机串联作的原则绘制。风机串联作业只适用于风网阻力较大而风量不足的情况，业只适用于风网阻力较大而风量不足的情况，而且只有在选择不到高风压的扇风机或矿井而且只有在选择不到高风压的扇风机或矿井扩建时已经有一台风压不能满足要求的扇风扩建时已经有一台风压不能满足要求的扇风机时，才能采用多台扇风机的串联作业。机时，才能采用多台扇风机的串联作业。7/29/202441内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通

44、风 n （9）自然通风对扇风机工作有什么影响？）自然通风对扇风机工作有什么影响？n答：在机械通风矿井中自然风压对机械风压答：在机械通风矿井中自然风压对机械风压的影响，类似于两台扇风机串联作业。当自的影响，类似于两台扇风机串联作业。当自然风压为正时，机械风压与自然风压共同作然风压为正时，机械风压与自然风压共同作用克服矿井通风阻力，使矿井风量增加；当用克服矿井通风阻力，使矿井风量增加；当自然风压为负时，成为矿井通风阻力，使矿自然风压为负时，成为矿井通风阻力，使矿井风量减少。井风量减少。7/29/202442内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （12

45、）一台几何尺寸固定的扇风机，其特性）一台几何尺寸固定的扇风机，其特性曲线是否固定不变曲线是否固定不变?用什么方法可以改变其特用什么方法可以改变其特性曲线？性曲线？n答：一台几何尺寸固定的扇风机，其特性曲答：一台几何尺寸固定的扇风机，其特性曲线不是固定不变的。如离心式扇风机可通过线不是固定不变的。如离心式扇风机可通过调整转速来改变其特性曲线，装有前导器的调整转速来改变其特性曲线，装有前导器的离心式扇风机换可以改变前导器叶片转角来离心式扇风机换可以改变前导器叶片转角来改变其特性曲线；轴流式扇风机可通过调整改变其特性曲线；轴流式扇风机可通过调整转速或叶片安装角度数来改变其特性曲线。转速或叶片安装角度

46、数来改变其特性曲线。7/29/202443内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇与机械通风矿井主扇与机械通风 n （17）某某矿矿井井主主扇扇为为 62A14 1124， n600r/min,叶叶片片数数为为16片片、叶叶片片角角30,其其个个体体性性能能曲曲线线见见图图,风风机机风风量量Q80m3/s,风风压压H770Pa。出出于于矿矿井井改改造造的的需需要要增增加加风风量量，采采取取转转数数不不变变，而而叶叶片片角角调调到到40的的措措施施。求求风风机机的的新新工工况况和和轴轴功功率率各各为为多多少少?7/29/202444内蒙古科技大学 王文才(教授)第六章第六章 矿井主扇

47、与机械通风矿井主扇与机械通风 n解：解：R=h/Q2=770/802=0.1203Ns2/m8nh=0.1203Q2n采取转数不变，采取转数不变，而叶片角调到而叶片角调到40时时,Q=100m3/snH=1200Pa。n轴功率轴功率N=147KW。7/29/202445内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （1）为什么要对矿井通风网路进行风量调）为什么要对矿井通风网路进行风量调节节?有哪几种风量调节法有哪几种风量调节法?n答：在矿井生产中，随着巷道的延伸和工作答：在矿井生产中，随着巷道的延伸和工作面的推进，矿井

48、的风阻、网络结构及所需要面的推进，矿井的风阻、网络结构及所需要的风量等均在不断地发生变化，因此要求及的风量等均在不断地发生变化，因此要求及时地进行风量调节。时地进行风量调节。n从调节设施来看，有扇风机、引射器、风窗、从调节设施来看，有扇风机、引射器、风窗、风幕、增加并联井巷和扩大通风断面等。按风幕、增加并联井巷和扩大通风断面等。按其调节的范围，可分为局部风量调节与矿井其调节的范围，可分为局部风量调节与矿井总风量调节。从通风能量的角度看，可分为总风量调节。从通风能量的角度看，可分为增能调节、耗能调节和节能调节。增能调节、耗能调节和节能调节。7/29/202446内蒙古科技大学 王文才(教授)第七

49、章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （2）风窗调节在什么情况下使用？）风窗调节在什么情况下使用？n答：增阻分支风量有富余。答：增阻分支风量有富余。7/29/202447内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （4）说明空气幕的用途。）说明空气幕的用途。n答：空气幕在需要增加风量的巷道中，顺巷答：空气幕在需要增加风量的巷道中，顺巷道风流方向工作，可起增压调节作用；在需道风流方向工作，可起增压调节作用；在需要减少风量的巷道中，逆风流方向工作，可要减少风量的巷道中，逆

50、风流方向工作，可起增阻调节作用。空气幕在运输巷道中可代起增阻调节作用。空气幕在运输巷道中可代替风门起隔断风流的作用。空气幕还可以用替风门起隔断风流的作用。空气幕还可以用来防止漏风、控制风向、防止平硐口结冻和来防止漏风、控制风向、防止平硐口结冻和保护工作地点防止有毒气体侵入。空气幕在保护工作地点防止有毒气体侵入。空气幕在运输频繁的巷道中工作不妨碍运输，工作可运输频繁的巷道中工作不妨碍运输，工作可靠。靠。7/29/202448内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （9）如何调节矿井总风量）如何调节矿井总风量?n答：

51、采取的措施是：改变主扇风机的工作特性，或答：采取的措施是：改变主扇风机的工作特性，或改变矿井通风系统的总风阻。改变矿井通风系统的总风阻。n改变主扇风机的工作特性改变主扇风机的工作特性n通过改变主扇风机的叶轮转速、轴流式扇风机叶片通过改变主扇风机的叶轮转速、轴流式扇风机叶片安装角度和离心式风机前导器叶片角度等，可以改安装角度和离心式风机前导器叶片角度等，可以改变扇风机的风压特性，从而达到调节扇风机所在系变扇风机的风压特性，从而达到调节扇风机所在系统总风量的目的。统总风量的目的。n改变矿井总风阻改变矿井总风阻n风硐闸门调节法。风硐闸门调节法。如果在扇风机风硐内如果在扇风机风硐内安设调节闸门安设调节

52、闸门,通过改通过改变闸门的开口大小可变闸门的开口大小可以改变扇风机的总工以改变扇风机的总工作风阻作风阻,从而可调节扇从而可调节扇风机的工作风量。风机的工作风量。n降低矿井总风阻。降低矿井总风阻。当矿井总风量不足时，当矿井总风量不足时，如果能降低矿井总风如果能降低矿井总风阻阻,则不仅可增大矿井则不仅可增大矿井总风量总风量,而且可以降低而且可以降低矿井总阻力。矿井总阻力。7/29/202449内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （11）某巷道长度不变，欲使其风阻值）某巷道长度不变，欲使其风阻值R降低到降低到R，问

53、，问1）若不改变巷道的支护形式，应把巷道断面扩）若不改变巷道的支护形式，应把巷道断面扩大到多少大到多少?2）若不扩大巷造断面，而用改变巷道支）若不扩大巷造断面，而用改变巷道支护形式的措施，应把摩擦阻力系数降低到多少护形式的措施，应把摩擦阻力系数降低到多少?n答：答：1）若不改变巷道的支护形式，扩大断面前的摩若不改变巷道的支护形式，扩大断面前的摩擦阻力系数擦阻力系数2与扩大断面后摩与扩大断面后摩n擦阻力系数擦阻力系数相等，按右式计相等，按右式计n算分支算分支2扩大断面后断面积扩大断面后断面积S2。n式中，式中，S2分支分支2扩大断面前的断面积，扩大断面前的断面积，m2；R2分支分支2扩大断面前的

54、风阻，扩大断面前的风阻，Ns2/m8；R2分支分支2采采取降阻措施后的风阻，取降阻措施后的风阻，Ns2/m8。2）若不扩大巷造断面若不扩大巷造断面,而用改变巷道支而用改变巷道支护形式措施护形式措施,应把摩擦阻力系数降低到应把摩擦阻力系数降低到7/29/202450内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n （12）某巷道全长为）某巷道全长为L，当将其中，当将其中l段巷道长度上的段巷道长度上的摩擦阻力系数降到原来的摩擦阻力系数降到原来的1/4，全巷道的通风阻力降，全巷道的通风阻力降到原来的到原来的1/2，求等于多少，求

55、等于多少?n解：解：n因为，因为，由此求得：由此求得：7/29/202451内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 解：解：1)(m3/s)Q2=Q-Q1=40-18=22（m3/s）n2)可采用风窗调节。可采用风窗调节。nh1=R1Q12=1.21102=121（Pa）h2=R2Q22=0.81302=729（Pa）n因此风窗应设置在因此风窗应设置在1巷道上，巷道上，n其风窗的阻力为：其风窗的阻力为： hw=h2-h1=729-121=608（Pa）n （13）有一并联通风系统如图所）有一并联通风系统如图所示。已知

56、示。已知Q0=40m3/s、R1=1.21 N.s2/m8、R2=0.81N.s2/m8。问：。问：1)巷道巷道1、2中的风量如何分配中的风量如何分配?2)若若巷道巷道1，2所需风量分别为所需风量分别为10m3/s和和30m3/s时，如何调节时，如何调节?7/29/202452内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 解：解：h2=R2Q22=2.8142=548.80（Pa）nh3=R3Q32=1.8122=259.20（Pa）因此辅扇应安设在因此辅扇应安设在2巷道上，其风压巷道上，其风压及风量分别为：及风量分别为：

57、Hb=h2-h3=548.8-259.20=289.6（Pa）nQb=Q2=14（m3/s）n主扇的风压及风量分别为：主扇的风压及风量分别为：n=(0.23+0.41)(14+12)2+259.2n=691.84（Pa）（m3/s） （14）图中）图中,设设R1=0.23 N.s2/m8、R2=2.80 N.s2/m8、R3=1.80 .s2/m8、R4=0.41N.s2/m8。各巷道要求的风量。各巷道要求的风量是是Q2=14m3/s,Q3=12m3/s,拟以辅扇调拟以辅扇调节。求辅扇和主扇的风压及风量。节。求辅扇和主扇的风压及风量。7/29/202453内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第

58、七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 解：解：=(0.4+2+0.6)102=300(Pa)n在在BC间另开一辅助巷道，使总风量增到间另开一辅助巷道，使总风量增到15m3/s时，时，总风阻总风阻n（Ns2/m8）=0.33（Ns2/m8）（15）某巷道）某巷道ABCD各段风阻各段风阻RAB=0.4、RBC=2.0、RCD=0.6Ns2/m8,巷道风量为巷道风量为10m3/s,欲在欲在BC间另开一间另开一辅助巷道辅助巷道,使总风量增到使总风量增到15m3/s。若。若AD间风压保持不间风压保持不变变,求求BC间辅助巷道的风阻及该巷道的风量。间辅助巷道的风阻

59、及该巷道的风量。7/29/202454内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 解：解：（Ns2/m8）（m3/s）（15）某巷道）某巷道ABCD各段风阻各段风阻RAB=0.4、RBC=2.0、RCD=0.6Ns2/m8,巷道风量为巷道风量为10m3/s,欲在欲在BC间另开一间另开一辅助巷道辅助巷道,使总风量增到使总风量增到15m3/s。若。若AD间风压保持不间风压保持不变变,求求BC间辅助巷道的风阻及该巷道的风量。间辅助巷道的风阻及该巷道的风量。7/29/202455内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通

60、风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 m2 （17）某通风系统如图。各）某通风系统如图。各巷道风阻值巷道风阻值R1=0.08 N.s2/m8、R2=1.60 N.s2/m8、R3=0.81 N.s2/m8、R4=1.50 N.s2/m8、R5=0.13Ns2/m8,系统的总风量系统的总风量Q=45m3/s,各分支需要的风量为各分支需要的风量为Q2=15、Q3=10、Q4=20m3/s。用风窗调节时用风窗调节时(设风窗处巷道断设风窗处巷道断面面S=4m2)，求风窗的面积和位，求风窗的面积和位置。调节后全系统的总风阻为置。调节后全系统的总风阻为多少多少?若用辅扇调节风

61、量，调若用辅扇调节风量，调节后全系统的总风阻为多少节后全系统的总风阻为多少?7/29/202456内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 m2 解：解：h2=R2Q22=1.6152=360(Pa)h3=R3Q32=0.81102=81（Pa）h4=R4Q42=1.50202=600（Pa）n（1）风窗调节时）风窗调节时n风窗应设置在风窗应设置在2和和3巷道上，其巷道上，其风窗的阻力分别为：风窗的阻力分别为：hw2=h4-h2=600-360=240（Pa）nhw3=h4-h3=600-81=519（Pa）n假设假设

62、Sw/S0.5，则，则(m2),假设正确假设正确(m2),假设正确假设正确7/29/202457内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 m2 解解:总阻力总阻力h=h1+h4+h5=R1Q12+600+R5Q52=0.08452+600+0.13452=1025.25Pa R=h/Q2=1025.25/452=0.5063N.s2/m8（2）辅扇调节时。辅扇应设置在）辅扇调节时。辅扇应设置在2和和4巷道上巷道上,其辅扇的风压分别为：其辅扇的风压分别为：nHb2=h2-h3=360-81=279（Pa）nHb4=h4-

63、h3=600-81=519（Pa）总风阻总风阻R=R1+1/(1/R20.5+1/R30.5+1/R40.5)2+R5=0.08+1/(1/1.60.5+1/0.810.5+1/1.50.5)2+0.13=0.345N.s2/m87/29/202458内蒙古科技大学 王文才(教授)第七章第七章 矿井通风网络中风量分配与调节及其解算矿井通风网络中风量分配与调节及其解算 n解：解：n（Pa）n（Pa）n（1）n（2）（1）除以（）除以（2）式得：）式得：求得求得（Pa）,R=0.1923（N.s2/m8） （22）有有一一自自然然通通风风的的矿矿井井,用用无无风风墙墙辅辅扇扇加加强强通通风风。辅辅

64、扇扇未未开开动动前前测测得得矿矿井井风风量量为为10m3/s,开开动动辅辅扇扇后后 ;风风 量量 增增 加加 到到16m3/s。无无风风墙墙辅辅扇扇的的出出口口风风速速为为50m/s,出出风风口口断断面面S0=0.05m2,系系数数K=1.6,巷巷 道道 断断 面面S=4m2,空空 气气 密密 度度=1.2kg/m3。求求矿矿井井总总风风阻阻和和自自然然风风压压各各为多少为多少?7/29/202459内蒙古科技大学 王文才(教授)第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 n （1）局部通风的方法有哪几种？）局部通风的方法有哪几种？n答：按通风动力形式的不同，掘进通风方法答：按通风动力形式的不

65、同，掘进通风方法可分为局部扇风机通风、矿井总风压通风和可分为局部扇风机通风、矿井总风压通风和引射器通风三种。其中，局部扇风机通风是引射器通风三种。其中，局部扇风机通风是最为常用的一种掘进通风方法。最为常用的一种掘进通风方法。7/29/202460内蒙古科技大学 王文才(教授)第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 n （8）长距离独头巷道掘进时，采用局扇通风应注）长距离独头巷道掘进时，采用局扇通风应注意哪些问题意哪些问题?n答：需要注意以下几方面的问题：答：需要注意以下几方面的问题：n通风方式要选择得当。长距离巷道掘进时通风方式要选择得当。长距离巷道掘进时,采用压入采用压入式通风，污风在巷

66、道内流动时间长式通风，污风在巷道内流动时间长,受污染的范围大。受污染的范围大。在安全允许的条件下在安全允许的条件下,应尽量采用混合式通风。应尽量采用混合式通风。n采用局部扇风机联合作业。为克服风筒过大的风阻，采用局部扇风机联合作业。为克服风筒过大的风阻，可采用局扇串联作业。当风筒风阻不大而需风量较大时，可采用局扇串联作业。当风筒风阻不大而需风量较大时，也可采用局部扇风机并联通风。并联作业应根据风筒和也可采用局部扇风机并联通风。并联作业应根据风筒和扇风机的具体条件合理使用。扇风机的具体条件合理使用。n条件许可时，尽量选用大直径的风筒，以降低风条件许可时，尽量选用大直径的风筒，以降低风筒风阻，提高

67、有效风量；也可采用单机双风筒并联通筒风阻，提高有效风量；也可采用单机双风筒并联通风。风。n增加风筒的节长，改进接头方式，保证风筒的接增加风筒的节长，改进接头方式，保证风筒的接头质量。减少节头数可减少接头风阻，改进接头方式头质量。减少节头数可减少接头风阻，改进接头方式和保证风筒的接头质量可减少风筒接头处的漏风。和保证风筒的接头质量可减少风筒接头处的漏风。n风筒悬吊力求风筒悬吊力求“平、直、紧平、直、紧”，以减小局部阻力。，以减小局部阻力。扇风机与风筒应尽量安装在一条直线上，转弯时应扇风机与风筒应尽量安装在一条直线上，转弯时应避免急弯；风筒与扇风机直径应相同，不一致时应避免急弯；风筒与扇风机直径应

68、相同，不一致时应采用缓变直径的大小接头。采用缓变直径的大小接头。n减少风筒漏风。金属风筒接头处要加胶垫，螺减少风筒漏风。金属风筒接头处要加胶垫，螺栓齐全、拧紧。柔性风筒要粘补所有针眼（吊环鼻、栓齐全、拧紧。柔性风筒要粘补所有针眼（吊环鼻、缝线）和破口。缝线）和破口。n风筒应设放水孔，及时放出风筒中凝集的积水。风筒应设放水孔，及时放出风筒中凝集的积水。n加强局扇和风筒的维修和管理，并实行定期巡加强局扇和风筒的维修和管理，并实行定期巡回检查风筒状况的制度。回检查风筒状况的制度。7/29/202461内蒙古科技大学 王文才(教授)第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 n （9）某独头掘进巷道长

69、）某独头掘进巷道长200m，断面为，断面为6.5m2，用火雷管起爆，一次爆破火药量为，用火雷管起爆，一次爆破火药量为20kg。若采用抽出式通风，通风时间限于若采用抽出式通风，通风时间限于20min，其，其有效吸程和所需风量各为多少有效吸程和所需风量各为多少?n解：解：n（m）nLt =15+A=15+20=35（m）n(m3/s)7/29/202462内蒙古科技大学 王文才(教授)第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 n （10）某掘进巷道，采用压入式通风，其胶皮风筒）某掘进巷道，采用压入式通风，其胶皮风筒的接头数目的接头数目n12，一个接头的漏风率，一个接头的漏风率p10.02，工，工

70、作面的需风量作面的需风量Q01.51m3/s。问扇风机供风量为多少。问扇风机供风量为多少?n解：解：n（m3/s）7/29/202463内蒙古科技大学 王文才(教授)第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 n 解：解：n(N.s2/m4)n（N.s2/m4）n （14）某独头巷道利用总风压通风）某独头巷道利用总风压通风,风筒长风筒长100m(不考虑漏风不考虑漏风)，摩擦阻力系，摩擦阻力系数数0.004N.s2/m4，直径为，直径为0.4m，贯通，贯通风流巷道的风量为风流巷道的风量为Q1Q310m3/s，欲，欲使独头工作面的风量为使独头工作面的风量为Q21m3/s，用，用风窗调节。问调节风窗

71、造成的风阻应为风窗调节。问调节风窗造成的风阻应为多少多少?7/29/202464内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章 矿井通风系统矿井通风系统 n （1）矿井通风系统由哪几部分构成？）矿井通风系统由哪几部分构成？n答：从系统组成来看，矿井通风系统由通风答：从系统组成来看，矿井通风系统由通风网路、通风动力和通风控制设施三大部分有网路、通风动力和通风控制设施三大部分有机构成。从系统结构来看，矿井通风系统可机构成。从系统结构来看，矿井通风系统可以划分成三大部分，即进风部分、出风部分以划分成三大部分，即进风部分、出风部分和用风部分，各部分担任着不同的职能。和用风部分，各部分担任着不同的职能。7/

72、29/202465内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章 矿井通风系统矿井通风系统 n （3）矿井通风系统的主要类型有哪些？）矿井通风系统的主要类型有哪些？n答：矿井通风系统从不同的角度可分为若干种类型。答：矿井通风系统从不同的角度可分为若干种类型。根据系统格局，可分为统一通风、分区通风和单元根据系统格局，可分为统一通风、分区通风和单元通风三种类型。根据进风井与回风井的布置方式，通风三种类型。根据进风井与回风井的布置方式，可分为中央式、对角式及混合式三种类型。根据主可分为中央式、对角式及混合式三种类型。根据主扇的工作方式及井下压力状态，可分为压入式、抽扇的工作方式及井下压力状态，可分为压入

73、式、抽出式、压抽混合式三种类型。根据风流的输送与调出式、压抽混合式三种类型。根据风流的输送与调控方式，可分为主扇控方式，可分为主扇风窗、主扇风窗、主扇辅扇、多级机辅扇、多级机站、单元调控、以及上述四种类型的不同组合。站、单元调控、以及上述四种类型的不同组合。7/29/202466内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章 矿井通风系统矿井通风系统 n （5）矿井通风构筑物有哪些？各起什么作）矿井通风构筑物有哪些？各起什么作用？用？n答：通风构筑物可分为两大类：一类是通过答：通风构筑物可分为两大类：一类是通过风流的构筑物，包括主扇风硐，反风装置，风流的构筑物，包括主扇风硐，反风装置，风桥，导风板

74、，调节风窗和风障，另一类是风桥，导风板，调节风窗和风障，另一类是遮断风流的构筑物，包括挡风墙和风门等。遮断风流的构筑物，包括挡风墙和风门等。7/29/202467内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章 矿井通风系统矿井通风系统 n （12）矿井漏风主要出现在何处？如何计算矿井漏）矿井漏风主要出现在何处？如何计算矿井漏风率？风率？n答：金属矿山的主要漏风地点和产生漏风原因如下：答：金属矿山的主要漏风地点和产生漏风原因如下：n抽出式通风的矿井，通过地表塌陷区及采空区直抽出式通风的矿井，通过地表塌陷区及采空区直接漏入回风道的短路风流有时可达很高的数值。造成接漏入回风道的短路风流有时可达很高的数值

75、。造成这种漏风的原因，首先是由于开采上缺乏统筹安排，这种漏风的原因，首先是由于开采上缺乏统筹安排，过早地形成地表塌陷区，在回风道的上部没有保留必过早地形成地表塌陷区，在回风道的上部没有保留必要的隔离矿柱，同时也由于对地表塌陷区和采空区未要的隔离矿柱，同时也由于对地表塌陷区和采空区未及时充填或隔离。及时充填或隔离。n压入式通风的矿井，通过井底车场的短路漏风量压入式通风的矿井，通过井底车场的短路漏风量也很高。这种漏风常常是由于井底车场风门不严密或也很高。这种漏风常常是由于井底车场风门不严密或风门完全失效所致。风门完全失效所致。n作业面分散，废旧巷道及不作业的采场不能及时封作业面分散，废旧巷道及不作

76、业的采场不能及时封闭，造成内部漏风。闭，造成内部漏风。n井口密闭、反风装置、风门、风桥、风墙等通风构井口密闭、反风装置、风门、风桥、风墙等通风构筑物不严密，也能造成较大的漏风。筑物不严密，也能造成较大的漏风。7/29/202468内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章 矿井通风系统矿井通风系统 n （12）矿井漏风主要出现在何处？如何计算矿井漏）矿井漏风主要出现在何处？如何计算矿井漏风率？风率？n答：答：n矿井的总风量由有效风量、内部漏矿井的总风量由有效风量、内部漏风量及外部漏风量三部分组成。从原风量及外部漏风量三部分组成。从原则上说，进入用风部分的风量由有效则上说，进入用风部分的风量由有

77、效风量及内部漏风量组成，存在如下的风量及内部漏风量组成，存在如下的关系：关系：QYQGi,QWLQZ-QU ,QRLQU-QYn式中式中,QY矿井有效风量；矿井有效风量；QGi各各工作面实得风量；工作面实得风量；QZ矿井总风量矿井总风量(压入式通风矿井为总进风量，抽出压入式通风矿井为总进风量，抽出式通风矿井为总排风量式通风矿井为总排风量)；QU实际实际进入需用风部分的风量；进入需用风部分的风量；QWL外部外部漏风量；漏风量；QRL内部漏风量。内部漏风量。Y有效风量率有效风量率;WL外部漏风率外部漏风率;RL内部漏风率。内部漏风率。7/29/202469内蒙古科技大学 王文才(教授)第九章第九章

78、 矿井通风系统矿井通风系统 n （14）选择调控方式的原则有哪些？）选择调控方式的原则有哪些？n答：各种调控方式的选用法则如下：答：各种调控方式的选用法则如下：n网路结构比较简单的通风系统，宜选用主网路结构比较简单的通风系统，宜选用主风窗风窗调控。只要在最大阻力线路上不再设置风窗，就符调控。只要在最大阻力线路上不再设置风窗，就符合该种调控方法的最小功耗原则。合该种调控方法的最小功耗原则。n网路结构稍微复杂的通风系统，宜选用主扇网路结构稍微复杂的通风系统，宜选用主扇辅辅扇调控。只要在最小阻力线路以外的其余风路设置扇调控。只要在最小阻力线路以外的其余风路设置辅扇，即可达到调控风量的目的，并符合该种

79、调控辅扇，即可达到调控风量的目的，并符合该种调控方法的最小功耗原则。方法的最小功耗原则。n网路结构较为复杂、有氡危害的通风系统，建网路结构较为复杂、有氡危害的通风系统，建议选用多级机站或单元调控方式。议选用多级机站或单元调控方式。n网路结构比较复杂、开采范围较大的通风系统，网路结构比较复杂、开采范围较大的通风系统，建议选用单元调控方式或不同类型的组合调控方式。建议选用单元调控方式或不同类型的组合调控方式。7/29/202470内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （2）矿井通风设计的原则有哪些？）矿井通风设计的原则有哪些？n答：在设计矿井通风系统构建

80、方案时，应严格遵循技答：在设计矿井通风系统构建方案时，应严格遵循技术效果良好、运行安全可靠、基建费用和经营费用低术效果良好、运行安全可靠、基建费用和经营费用低以及便于管理的原则，即：以及便于管理的原则，即：n系统宏观构建规划合理，既有利于通风，又与矿系统宏观构建规划合理，既有利于通风，又与矿井开采规划、开拓方案相辅相成。井开采规划、开拓方案相辅相成。n通风方式及压力分布合理，有利于有毒有害气体通风方式及压力分布合理，有利于有毒有害气体和粉尘排出与控制。和粉尘排出与控制。n矿井供风量合理矿井供风量合理,既有一定余量既有一定余量,又不过大浪费。又不过大浪费。n通风网路结构合理，能将生产要求的风量送

81、到每通风网路结构合理，能将生产要求的风量送到每一个工作面，并将工作面用过的污风快捷地排除地表；一个工作面，并将工作面用过的污风快捷地排除地表；井巷工程量少井巷工程量少,通风阻力小通风阻力小,污风不串联。污风不串联。7/29/202471内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （2）矿井通风设计的原则有哪些？）矿井通风设计的原则有哪些？n答：在设计矿井通风系统构建方案时，应严格遵循技答：在设计矿井通风系统构建方案时，应严格遵循技术效果良好、运行安全可靠、基建费用和经营费用低术效果良好、运行安全可靠、基建费用和经营费用低以及便于管理的原则，即：以及便于管理

82、的原则，即：分风调控简便易行，分风均衡性、稳定性、可靠分风调控简便易行，分风均衡性、稳定性、可靠性好性好,有害漏风少有害漏风少,有效风量率和风速合格率高。有效风量率和风速合格率高。设备选型合理，安装使用简便，购置费低，运行设备选型合理，安装使用简便，购置费低，运行效率高。效率高。通风构筑物和风流调节设施尽量少。通风构筑物和风流调节设施尽量少。充充分利用一切可用于通风的井巷和通道，使专用通风井分利用一切可用于通风的井巷和通道，使专用通风井巷工程量最小。巷工程量最小。通风动力消耗少，通风费用低。通风动力消耗少，通风费用低。适应生产变化的能力强，现场应用和管理的难度不大，适应生产变化的能力强，现场应

83、用和管理的难度不大，能够管好、用好。能够管好、用好。7/29/202472内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （3）什么是统一通风、分区通风、单元通风？）什么是统一通风、分区通风、单元通风？n答：一个矿井构建成一个整体通风系统的格局称为统答：一个矿井构建成一个整体通风系统的格局称为统一通风。一通风。n一个矿井分别建立若干个通风网路、通风动力及调控一个矿井分别建立若干个通风网路、通风动力及调控设施均绝对独立的、风流互不连通的通风系统的格局设施均绝对独立的、风流互不连通的通风系统的格局称为分区通风。称为分区通风。n答：依据用风部分通风网络结构和采掘规划

84、布局，答：依据用风部分通风网络结构和采掘规划布局，以工作面为服务核心，将用风部分复杂的通风网路，以工作面为服务核心，将用风部分复杂的通风网路，划分建设成若干个相互独立、相对简单、现有手段划分建设成若干个相互独立、相对简单、现有手段可以调控、分风稳定性能够适应生产工作面变化的可以调控、分风稳定性能够适应生产工作面变化的通风单元，在其中用风机等调控措施控制风流按需通风单元，在其中用风机等调控措施控制风流按需分配。各通风单元由各自独立的工作面通风网路、分配。各通风单元由各自独立的工作面通风网路、自成体系的通风动力和调控设施有机组合构成，相自成体系的通风动力和调控设施有机组合构成，相对通风系统自成一体

85、，故对应称之为通风单元。对通风系统自成一体，故对应称之为通风单元。7/29/202473内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （4）矿井进风井与回风井的布置原则是什么？）矿井进风井与回风井的布置原则是什么？n答：每个通风系统至少要有一个可靠的进风井和一答：每个通风系统至少要有一个可靠的进风井和一个可靠的回风井。个可靠的回风井。n因为在进风井中输送的是新风，所以进风井既可专因为在进风井中输送的是新风，所以进风井既可专门构建，又可利用直通地表的人行运输井巷替代。为门构建，又可利用直通地表的人行运输井巷替代。为了保证进风质量，对于需采用压入式供风控制氡污染

86、了保证进风质量，对于需采用压入式供风控制氡污染的矿井，以及开凿工程量不大矿井来说，最好设置专的矿井，以及开凿工程量不大矿井来说，最好设置专用进风井。在一般情况下，为节省开拓工程量，大都用进风井。在一般情况下，为节省开拓工程量，大都均以人行运输道或罐笼提升井兼做进风井。由于箕斗均以人行运输道或罐笼提升井兼做进风井。由于箕斗在卸矿过程中产生大量粉尘，会造成进风风源污染，在卸矿过程中产生大量粉尘，会造成进风风源污染，故无净化措施时，箕斗井和混合并不宜做进风井。故无净化措施时，箕斗井和混合并不宜做进风井。n答：矿井回风风流中含有大量有毒有害物质，所以答：矿井回风风流中含有大量有毒有害物质，所以回风井一

87、股都是专用的，不能作行人及运输之用。因回风井一股都是专用的，不能作行人及运输之用。因此，每个矿井都必须设置一个以上的专用回风井。此，每个矿井都必须设置一个以上的专用回风井。7/29/202474内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （5）什什么么是是中中央央式式通通风风系系统统、对对角角式式通通风风系系统统、混混合式通风系统？合式通风系统？ n答：进风井与排风井均布置在井田走向的中央，风答：进风井与排风井均布置在井田走向的中央，风流在井下的流动路线呈折返式，这就是中央式通风系流在井下的流动路线呈折返式，这就是中央式通风系统。统。n根据矿体埋藏条件和开

88、拓方式的不同，对角式布置根据矿体埋藏条件和开拓方式的不同，对角式布置有多种不同的型式。如果矿体走向较短，矿量集中，有多种不同的型式。如果矿体走向较短，矿量集中，整个开采范围不大，可将进风井布置在矿体一端，排整个开采范围不大，可将进风井布置在矿体一端，排风井在另一端，构成侧翼对角式布置型式。假若矿体风井在另一端，构成侧翼对角式布置型式。假若矿体走向较长且规整，采用中央开拓，可将进风井布置在走向较长且规整，采用中央开拓，可将进风井布置在中央，两翼各设一个回风井，构成两翼对角式。中央，两翼各设一个回风井，构成两翼对角式。n答：当矿体走向长，开采范围广，采用中央式开拓，答：当矿体走向长，开采范围广，采

89、用中央式开拓，可在井田中部布置进风井和回风井，用于解决中部矿可在井田中部布置进风井和回风井，用于解决中部矿体开采时通风；同时在矿井两翼另开掘回风井，解决体开采时通风；同时在矿井两翼另开掘回风井，解决边远矿体开采时的通风。整个矿井进风井与回风井由边远矿体开采时的通风。整个矿井进风井与回风井由三个以上井筒按中央式与对角式混合组成，既有中央三个以上井筒按中央式与对角式混合组成，既有中央式又有对角式，形成混合式进风和回风。式又有对角式，形成混合式进风和回风。7/29/202475内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （7）矿井通风主扇安装地点如何选择？）矿井

90、通风主扇安装地点如何选择？n答：矿井大型主要扇风机一般安在地表，这样地表答：矿井大型主要扇风机一般安在地表，这样地表安装、检修和管理都比较方便；当矿井较深，工作面安装、检修和管理都比较方便；当矿井较深，工作面距主扇较远，沿途漏风量较大时，在下列情况下，主距主扇较远，沿途漏风量较大时，在下列情况下，主扇可安装于井下：扇可安装于井下：n在采用压入式（或抽出式）通风的矿井，但专在采用压入式（或抽出式）通风的矿井，但专用进风井（或专用回风井）附近地表漏风较大，为了用进风井（或专用回风井）附近地表漏风较大，为了减少密闭工程和提高有效风量率，主扇可安装在井下减少密闭工程和提高有效风量率，主扇可安装在井下进

91、风段（或回风段）内进风段（或回风段）内,这样可以充分利用漏风通风这样可以充分利用漏风通风降低通风阻力降低通风阻力,增大矿井进风量（或出风量）增大矿井进风量（或出风量）,将原来将原来有害漏风有害漏风,转变为有益漏风。转变为有益漏风。n答：答：有山崩、滚石、雪崩危险的地区布置风井有山崩、滚石、雪崩危险的地区布置风井,地表无适当位置或地基不宜建筑扇风机房时。地表无适当位置或地基不宜建筑扇风机房时。n有自燃发火危险和进行大爆破的矿井，在井下安装有自燃发火危险和进行大爆破的矿井，在井下安装扇风机时，应有可靠的安全措施并经主管部门批准。扇风机时，应有可靠的安全措施并经主管部门批准。n主要扇风机无论安设在地

92、面或井下，都应考虑在安主要扇风机无论安设在地面或井下，都应考虑在安全和不受地压及其他灾害威胁的条件下，扇风机的全和不受地压及其他灾害威胁的条件下，扇风机的安装位置尽可能地靠近矿体，以提高有效风量率。安装位置尽可能地靠近矿体，以提高有效风量率。此外在井下安设时，还应考虑到扇风机的噪音不致此外在井下安设时，还应考虑到扇风机的噪音不致影响井底车场工作人员的工作。影响井底车场工作人员的工作。7/29/202476内蒙古科技大学 王文才(教授)第十章第十章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 n （13）矿井通风费用的预算包括哪些？）矿井通风费用的预算包括哪些？n答：矿井通风费用由设备折旧费、通风动力费、

93、答：矿井通风费用由设备折旧费、通风动力费、材料消耗费、通风人员工资、通风井巷折旧费材料消耗费、通风人员工资、通风井巷折旧费和维护费、仪表的购置费等组成。和维护费、仪表的购置费等组成。7/29/202477内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用以评价矿井通风系统的基本状况。以评价矿井通风系统

94、的基本状况。n风量（风速）合格率风量（风速）合格率。n风量或风速合格率，为风量或风速符合地下矿通风风量或风速合格率，为风量或风速符合地下矿通风规范要求的需风点数与需风点总数的百分比。它反规范要求的需风点数与需风点总数的百分比。它反映需风点的风量或风速是否满足需要，以及风量的分映需风点的风量或风速是否满足需要，以及风量的分配是否合理。配是否合理。n式中，式中，z同时工作的需风点总数；同时工作的需风点总数；n风量或风速符风量或风速符合要求的需风点数。合要求的需风点数。7/29/202478内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3

95、）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用以评价矿井通风系统的基本状况。以评价矿井通风系统的基本状况。n 风质合格率风质合格率c。风质合格率为风源质量符合地。风质合格率为风源质量符合地下矿通风规范要求的需风点数与需风点总数的百分下矿通风规范要求的需风点数与需风点总数的百分比，它反映风源的质量及其污染状况。比，它反映风源的质量及其污染状况。nn式中，式中，m风源质量符合要求的需风点数。风源质量符合要求的

96、需风点数。 7/29/202479内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用以评价矿井通风系统的基本状况。以评价矿井通风系统的基本状况。n 有效风量率有效风量率u。有效风量率为矿井通风系统中的。有效风量率为矿井通风系统中的有效风量与主扇装置风量的百分之比，它反映主扇装有效风量与主扇装置风量的百

97、分之比，它反映主扇装置风量供利用的程度。置风量供利用的程度。n式中，式中，Qu 各需风点的有效风量之和，即到达各需风点的有效风量之和，即到达各需风点的新风量之和；各需风点的新风量之和；Qf 主扇装置的风量。多主扇装置的风量。多台主扇并联时，为其风量之和；风机串联工作时，取台主扇并联时，为其风量之和；风机串联工作时，取其风量之大者其风量之大者。7/29/202480内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这

98、些指标是如何定义的？n答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用以评价矿井通风系统的基本状况。以评价矿井通风系统的基本状况。n 主扇装置效率主扇装置效率f。主扇装置效率为该装置的输出。主扇装置效率为该装置的输出功率与输入的功率的百分比，它反映主扇装置的工况、功率与输入的功率的百分比，它反映主扇装置的工况、性能及其与矿井通风网性能及其与矿井通风网n路的匹配是否适当。路的匹配是否适当。n式中，式中，Hf主扇装置风压，主扇装置风压，Pa；Qf主扇装置风量，主扇装置风量，m3/s；N主扇电机输入功率，主扇电机输入功率，kW；c主扇电机效主扇电机效率。应

99、实测，如无条件实测，可参考表率。应实测，如无条件实测，可参考表11-2取值：取值：d传动效率，直联取传动效率，直联取100%，其它取，其它取85%。7/29/202481内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用答：以下五项作为鉴定矿井通风系统的基本指标，用以评价矿井通风系统的基本状况。以评价矿井通风系统的基本状况。n 风量供需比风量供需

100、比。风量供需比为实测的主扇装置风量。风量供需比为实测的主扇装置风量与计算的需风量的比值，它反映风量的供需关系。与计算的需风量的比值，它反映风量的供需关系。nn式中，式中，按设计定额计算的同时工作各作业点按设计定额计算的同时工作各作业点需风量的风量之和，需风量的风量之和，m3/s。7/29/202482内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：通风系统综合指标答：通风系统综合指标c

101、，是以上五项基本指标的综，是以上五项基本指标的综合反映，用以直观地衡量通风系统总的技术经济状况。合反映，用以直观地衡量通风系统总的技术经济状况。nn式中，式中，风量供需指数。当风量供需指数。当11.67时，取时，取n=100%；1.67时，取；时，取；1.00时，取时，取=100%7/29/202483内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指

102、标，主答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指标，主要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。n单位有效风量所需功率单位有效风量所需功率B。单位有效风量所需功率，。单位有效风量所需功率，为每立方米有效风量通过单位长度的主风路的能耗，为每立方米有效风量通过单位长度的主风路的能耗，它反映单位风量的能耗状况。它反映单位风量的能耗状况。n式中，式中，矿井主扇、辅扇和局扇所需功率之和。矿井主扇、辅扇和局扇所需功率之和。按实测的电机输入功率计算，按实测的电机输入功率计算，kW；L以百米为单以百米为单位长度的主风流线路的总长度，位长度的主风流线路的总长度，100m。7/

103、29/202484内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指标，主答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指标，主要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。n单位采掘矿石量的通风费单位采掘矿石量的通风费I。单位采掘矿石量的通。单位采掘矿石量的通风费用，为矿井通风总费用与年采掘矿石量之比。风费用，为矿井通风总费

104、用与年采掘矿石量之比。nn式中，式中，I单位采掘矿石量的通风费用，元单位采掘矿石量的通风费用，元/吨；吨；F每年用于矿井通风的总费用。包括电费、设备折旧费、每年用于矿井通风的总费用。包括电费、设备折旧费、工程摊提费、材料消耗、维修费以及工资等，元工程摊提费、材料消耗、维修费以及工资等，元/年；年；T该通风系统内的年采掘矿石量，万吨该通风系统内的年采掘矿石量，万吨/年。年。7/29/202485内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （3）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标）衡量一个通风系统好坏的主要指标及辅助指标有哪些？这

105、些指标是如何定义的？有哪些？这些指标是如何定义的？n答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指标，主答：以下三项作为鉴定矿井通风系统的辅助指标，主要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。要用以衡量矿井通风系统的经济及能耗情况。n年产万吨耗风量年产万吨耗风量Y。年产万吨耗风量。年产万吨耗风量,为主扇风量与为主扇风量与年采掘矿石量的比值年采掘矿石量的比值,用以直观用以直观n地衡量单位产量所需的风量。地衡量单位产量所需的风量。n式中，式中，Y单位采掘矿石量的通风电耗，单位采掘矿石量的通风电耗，kWh/t；t扇风机每班工作的时数，时扇风机每班工作的时数，时/班。按工作制度主、辅扇班。按工作制度主、辅扇按

106、按7、5时时/班，局扇按班，局扇按6时时/班计算；班计算；f扇风机每昼运转扇风机每昼运转的班数，班的班数，班/昼夜。按矿山的实际工作制度确定；昼夜。按矿山的实际工作制度确定；D每年工作天数，日每年工作天数，日/年。年。7/29/202486内蒙古科技大学 王文才(教授)第十一章第十一章 矿井通风测定和通风系统管理矿井通风测定和通风系统管理 n （4）举例说明测定巷道阻力的方法和步骤。）举例说明测定巷道阻力的方法和步骤。n答：巷道阻力的测定方法有：答：巷道阻力的测定方法有：n（1）压差计法；）压差计法；n（2）气压计法。）气压计法。n （5）举例说明测定罐笼竖井的通风阻力的）举例说明测定罐笼竖井

107、的通风阻力的方法和步骤。方法和步骤。n答：罐笼竖井通风阻力的测定方法有：答：罐笼竖井通风阻力的测定方法有：n（1）压差计法；）压差计法；n（2）气压计法。）气压计法。7/29/202487内蒙古科技大学 王文才(教授)第十二章第十二章 矿井热环境调节矿井热环境调节 n （1）如何计算地温率、地温梯度？）如何计算地温率、地温梯度？n答：地温率是指恒温带以下岩层温度每增加答：地温率是指恒温带以下岩层温度每增加1，所，所增加的垂直深度，即：增加的垂直深度，即：n，m/n地温梯度是指恒温带以下，垂直深度每增加地温梯度是指恒温带以下，垂直深度每增加100m时，时，原始岩温的升高值，它与地温率之间的关系为

108、：原始岩温的升高值，它与地温率之间的关系为：n Gr100/gr，/100mn式中，式中，gr地温率，地温率，m/；Gr地温梯度，地温梯度，/100m；Z0、Z恒温带深度和岩层温度测算处的深度，恒温带深度和岩层温度测算处的深度，m；tr0、tr恒温带温度和岩层原始温度，恒温带温度和岩层原始温度，。7/29/202488内蒙古科技大学 王文才(教授)第十二章第十二章 矿井热环境调节矿井热环境调节 n （2）围岩与风流间传热量与哪些因素有关系？如何）围岩与风流间传热量与哪些因素有关系？如何用公式表达？用公式表达？ n答：井巷围岩与风流间的传热是一个复杂的不稳定答：井巷围岩与风流间的传热是一个复杂的

109、不稳定传热过程。井巷开掘后，随着时间的推移，围岩被冷传热过程。井巷开掘后，随着时间的推移，围岩被冷却的范围逐渐扩大，其所向风流传递的热量逐渐减少；却的范围逐渐扩大，其所向风流传递的热量逐渐减少；而且在传热过程中由于井巷表面水分蒸发或凝结，还而且在传热过程中由于井巷表面水分蒸发或凝结，还伴随着传质过程发生。为简化研究，目前常将这些复伴随着传质过程发生。为简化研究，目前常将这些复杂的影响因素都归结到传热系数中去讨论。杂的影响因素都归结到传热系数中去讨论。n答：因此，井巷围岩与风流间的传热量可按下式来答：因此，井巷围岩与风流间的传热量可按下式来计算：计算：nQrK P L(trm-t)，kWn式中，

110、式中，Qr井巷围岩传热量，井巷围岩传热量，kW；K围岩与风流围岩与风流间的不稳定换热系数，间的不稳定换热系数，kW/(m2)；P井巷周长，井巷周长，m；L井巷长度，井巷长度，m；trm平均原始岩温，平均原始岩温，；t井井巷中平均风温，巷中平均风温，。n答：围岩与风流间的不稳定传热系数答：围岩与风流间的不稳定传热系数K是指井巷是指井巷围岩深部未被冷却的岩体与空气间温差为围岩深部未被冷却的岩体与空气间温差为1时，时，单位时间内从每单位时间内从每m2 巷道壁面上向空气放出巷道壁面上向空气放出(或吸收或吸收)的热量。它是围岩的热物理性质、井巷形状尺寸、的热量。它是围岩的热物理性质、井巷形状尺寸、通风强

111、度及通风时间等的函数。通风强度及通风时间等的函数。7/29/202489内蒙古科技大学 王文才(教授)第十二章第十二章 矿井热环境调节矿井热环境调节 n （3）试分析矿井中各种热源的放热的方式和）试分析矿井中各种热源的放热的方式和放热量的大小。放热量的大小。n答：（答：（1）地表大气状态的变化；）地表大气状态的变化；n（2）空气的自压缩温升；）空气的自压缩温升；n（3）井巷围岩传热；）井巷围岩传热；n（4）机电设备放热；）机电设备放热；n（5）运输中矿石的放热；）运输中矿石的放热；n（6）矿物及其它有机物的氧化放热；）矿物及其它有机物的氧化放热；n（7）热水放热；）热水放热；n（8）人员放热。

112、）人员放热。7/29/202490内蒙古科技大学 王文才(教授)第十二章第十二章 矿井热环境调节矿井热环境调节 n （7）高温矿井降温一般技术措施有哪些？）高温矿井降温一般技术措施有哪些？n答：矿井降温的一般技术措施是指除了矿井空调技术答：矿井降温的一般技术措施是指除了矿井空调技术外，其他各种用于调节和改善矿井气候条件的措施。外，其他各种用于调节和改善矿井气候条件的措施。它主要包括：通风降温、隔热疏导、个体防护等。它主要包括：通风降温、隔热疏导、个体防护等。n （8）高温矿井制冷空调有哪几种类型？）高温矿井制冷空调有哪几种类型？n答：矿井空调系统，若按制冷站所处的位置不同来分，答：矿井空调系统

113、，若按制冷站所处的位置不同来分，可以分为以下三种基本类型：可以分为以下三种基本类型：n地面集中式空调系统；地面集中式空调系统；n井下集中式空调系统；井下集中式空调系统；n井上、下联合式空调系统。井上、下联合式空调系统。7/29/202491内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （1）常用含尘量的计量指标有哪些？）常用含尘量的计量指标有哪些？n答：含尘量的计量指标有：答：含尘量的计量指标有：n矿尘浓度。单位体积矿内空气中所含浮尘的数量矿尘浓度。单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度，其表示方法有两种：称为矿尘浓度，其表示方法有两种：n质量法。

114、每立方米空气中所含浮尘的毫克数，单质量法。每立方米空气中所含浮尘的毫克数，单位为位为mg/m3。n计数法。每立方厘米空气中所含浮尘的颗粒数，计数法。每立方厘米空气中所含浮尘的颗粒数，单位为粒单位为粒/cm3。n产尘强度。指生产过程中，凿岩或装矿等工艺单产尘强度。指生产过程中，凿岩或装矿等工艺单位时间产生的粉尘量，常用的单位为位时间产生的粉尘量，常用的单位为g/s。7/29/202492内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （1）常用含尘量的计量指标有哪些？）常用含尘量的计量指标有哪些？n答：含尘量的计量指标有：答：含尘量的计量指标有：n相对产尘强

115、度。指每采掘相对产尘强度。指每采掘1吨或吨或1立方米矿岩所产立方米矿岩所产生的矿尘量，常用的单位为生的矿尘量，常用的单位为mg/t或或mg/m3。凿岩或井。凿岩或井巷掘进工作面的相对产尘强度可按每钻进巷掘进工作面的相对产尘强度可按每钻进1m钻孔或钻孔或掘进掘进1m巷道计算。相对产尘强度使产尘量与生产强巷道计算。相对产尘强度使产尘量与生产强度联系起来，便于比较不同生产情况下的产尘量。度联系起来，便于比较不同生产情况下的产尘量。n矿尘沉积量。单位时间在巷道表面单位面积上所矿尘沉积量。单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为沉积的矿尘量，单位为g/（m2d）。这一指标用来表）。这一指标用来

116、表示巷道中沉积粉尘的强度，是确定岩粉撒布周期的重示巷道中沉积粉尘的强度，是确定岩粉撒布周期的重要依据。要依据。7/29/202493内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （3）粉尘质量浓度测定方法有哪些？）粉尘质量浓度测定方法有哪些？n答：按照采集的粉尘粒径范围和采样持续时间等因素答：按照采集的粉尘粒径范围和采样持续时间等因素可分为以下几种：可分为以下几种：n 定点短时间测定方法定点短时间测定方法n（1）总粉尘浓度测定方法）总粉尘浓度测定方法n定点短时间测定方法定点短时间测定方法n定点工班测定方法定点工班测定方法n（2）呼吸性粉尘浓度测定方法）呼

117、吸性粉尘浓度测定方法n定点短时间测定方法定点短时间测定方法n工班测定方法工班测定方法n定点工班测定方法定点工班测定方法n个体工班测定方法个体工班测定方法7/29/202494内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （6）试说明凿岩防尘的具体方法。）试说明凿岩防尘的具体方法。n 答：（答：（1）湿式凿岩；）湿式凿岩；n （2）干式凿岩捕尘；）干式凿岩捕尘；n （3）岩浆防护罩。）岩浆防护罩。 7/29/202495内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （10）如何按矿尘粒度的大小进行矿尘分级）如何按矿尘

118、粒度的大小进行矿尘分级？矿尘粒度大小与矿尘的危害有何关系？矿尘粒度大小与矿尘的危害有何关系？n答：按粒径，矿尘可划分为粗尘、细尘、微尘答：按粒径，矿尘可划分为粗尘、细尘、微尘和超微尘。粒度减小容易使其进入人体呼吸系和超微尘。粒度减小容易使其进入人体呼吸系统，据研究，只有统，据研究，只有5m以下粒径的矿尘才能进以下粒径的矿尘才能进入人的肺内，是矿井防尘的重点对象。入人的肺内，是矿井防尘的重点对象。7/29/202496内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （14）密闭抽尘系统一般由哪几部分组成？）密闭抽尘系统一般由哪几部分组成？用在何处？用在何处？

119、n答：密闭抽尘净化系统是由密闭吸尘罩、排尘答：密闭抽尘净化系统是由密闭吸尘罩、排尘风筒、除尘器和风机等部分组成。风筒、除尘器和风机等部分组成。n矿内许多产尘地点（采掘工作面、溜矿井等）矿内许多产尘地点（采掘工作面、溜矿井等）和产尘设备（如破碎机、输送机、装运机、掘和产尘设备（如破碎机、输送机、装运机、掘进机、锚喷机等）产尘量大而集中，采取密闭进机、锚喷机等）产尘量大而集中，采取密闭抽尘净化措施，就地控制矿尘，常是有效而经抽尘净化措施，就地控制矿尘，常是有效而经济的办法。济的办法。7/29/202497内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与防辐射矿井防尘与防辐射 n （16）

120、喷锚支护作业时，有何防尘措施？）喷锚支护作业时，有何防尘措施？n答：锚喷支护防尘的基本措施有：答：锚喷支护防尘的基本措施有：n改干料为潮料。要求含水率为改干料为潮料。要求含水率为5%7%，可使备，可使备料、运料、卸料和上料各工序的粉尘浓度明显降低，料、运料、卸料和上料各工序的粉尘浓度明显降低，喷射时的粉尘浓度和回弹率也降低。喷射时的粉尘浓度和回弹率也降低。n改进喷嘴结构。采用双水环或三水环供水方式改进喷嘴结构。采用双水环或三水环供水方式,使使喷射物料充分润湿，能收到良好的防尘效果。喷射物料充分润湿，能收到良好的防尘效果。n低风压近距离喷射。试验表明，产尘量及回弹率低风压近距离喷射。试验表明，产

121、尘量及回弹率都随喷射气压和喷射距离的增加而增加，应采用低气都随喷射气压和喷射距离的增加而增加，应采用低气压（压（118147kPa）和近距离（）和近距离（0.40.8m）喷射。）喷射。n局部除尘净化。对作业中的上料、拌料和喷射机局部除尘净化。对作业中的上料、拌料和喷射机的上料口与排气口都应采取局部密闭抽尘净化系统，的上料口与排气口都应采取局部密闭抽尘净化系统，控制粉尘飞扬扩散。控制粉尘飞扬扩散。n加强通风。对锚喷作业巷道或硐室，要加强通风，加强通风。对锚喷作业巷道或硐室，要加强通风，稀释和排出粉尘。稀释和排出粉尘。7/29/202498内蒙古科技大学 王文才(教授)第十三章第十三章 矿井防尘与

122、防辐射矿井防尘与防辐射 n （21）为什么佩戴防尘口罩不能完全防尘？）为什么佩戴防尘口罩不能完全防尘？n答：矿井要求所有接触粉尘作业人员必须佩戴答：矿井要求所有接触粉尘作业人员必须佩戴防尘口罩，但防尘口罩的作用是非常有限的，防尘口罩，但防尘口罩的作用是非常有限的，不能认为佩带了防尘口罩就万事大吉了。不能认为佩带了防尘口罩就万事大吉了。7/29/202499内蒙古科技大学 王文才(教授)7/29/2024100内蒙古科技大学 王文才(教授)7/29/2024101内蒙古科技大学 王文才(教授)7/29/2024102内蒙古科技大学 王文才(教授)谢谢各位同学！谢谢各位同学！7/29/2024103内蒙古科技大学 王文才(教授)