矿井通风与防尘

1．（P2）应用卡他计测定某巷道的气候条件，卡他计常数F＝513，干卡他计由38℃冷却道35℃所需的时间为t＝69s。试求卡他度并说明此种大气条件适于何种程度的劳动。解：卡他度H应按下式计算

适于轻微体力劳动。供给井下的空气量Q＝1800（2）能否进行正常工作？解：1。设为井下CO2的浓度，C0为标准大气中CO2的浓度（体积比），则

2．（P3）某矿井下生产作业和人员呼吸所产生的二氧化碳量G＝，当时，求（1）井下二氧化碳的浓度为多少？2．按矿山安全规程规定，可以进行正常工作。3．（P6）用皮托管和压差计测得巷道某点风流动压为空气密度解：风流动压与风速存在如下关系

或

，由于

＝23.52Pa，则。求巷道中该点的风速。，Pa，4．（P6）用皮托管和压差计测得A、B两风筒的压力分别为，，，（见图2－1）。求、各压差计测得的是什么压力？

的压力各为多少Pa？解1。为静压，为动压，为动压，为全压；

2．压差计3的读数为全压

Pa

3．压差计6的读数为静压

Pa5．（P7）某矿井井口标高＋200m，大气压力，矿内空气的平均密度。求在井下－500m深处的大气压力。解：井下－500m深处的大气压力可按下式计算（200＋500）＝1081926．（P8）某梯形巷道断面S＝6，平均风速层流还是紊流？，问巷道的风流运动状态是解：判断巷道中风流运动状态的准则是雷诺数Re

式中

——巷道的等效直径，在梯形巷道中，其中周界为；

——空气运动粘性系数，℃时，

；

——平均风流，。

故

此值大于临界雷诺数＝2320，故是紊流状态。7（P8）某巷道断面S=5.2,用风表测得（侧面法）平均风速巷道的风量为多少？，求解：用风表测定巷道风速时，因人体占有面积（约为0.4），故巷道平均风速为

巷道风量为

8（P14）用气压计测得某水平巷道1、2两点的大气压分别为101997与101656.5Pa。，（图3-2），

若巷道1、2点处断面面积分别为的风量，巷道内空气平均密度两断面间的通风阻力为多少？相当于多少毫米水银柱和毫米水柱？巷道中通过。问巷道1、2解：假定风流由1点流向2点。由1、2两点列能量方程式，则阻力h为

Pa

Pa∵h＝340.5＋0－7.2＝333.3Pa

Pa通风阻力

或

∵9．（P14）用空盒气压计测得某倾斜巷道中1、2两点的气压分别为760与764mmHg，巷道断面相同，两点间的高差两点间的通风阻力，并判断巷道中的风流方向。巷道内空气平均密度（图3－3），，求1、2解：假定风流由1点流向2点。由1、2两点列能量方程式，则阻力h为

∵

Pa

Pa

因h为正值，所以风流方向由。Pa10．（P15）某巷道如图3－4所示，在垂直巷道上下口的水平巷道中，用平托管的静压端与压差计相连接，测得两断面间的压差为120Pa。已知风速，空气的平均密度。求算Ⅰ、Ⅱ两断面间的通风阻力。，解：压差计左侧承受的压力为，右侧承受的压力为断面Ⅱ风流的静压和断面Ⅱ与断面Ⅰ之间胶皮管内空气柱的压力之和，所以测得的压差为

＝120Pa此值即为两断面间的静压差与位能差之和。动压差为

Pa列Ⅰ、Ⅱ两断面间的能量方程式

风流方向由。＝120－16.8＝103.2Pa11．（P24）某梯形木支架巷道，巷道长度L＝200m，断面面积，周界巷道摩擦阻力系数，若通过巷道的风量解：摩擦风阻

巷道摩擦阻力

Pa。试求其摩擦风阻和摩擦阻力。12．（P24）主运输道长L＝2000m，用不完全木支架支护，支柱直径棚子间距，巷道断面，周长，巷道中流过的风量为。求该巷道的通风阻力。，解：巷道中的通风阻力主要为摩擦阻力

式中摩擦阻力系数可由《矿井通风与防尘》附录中差得。当巷道纵口径＝0.2m时，查得；巷道断面为。正系数K＝8.9，则，

时，校于是Pa，平均风速为，巷道内的空气密度为求该巷道的摩擦阻力系数。解：由于巷道断面的周界13．（P25）在长为120m梯形断面的平直巷道中，测得通风阻力为59.5Pa，巷道所以

因空气密度对有影响，须将摩擦阻力系数的测定值换算为条件下的标准值，即断面面积为。14．（P28）已知矿井总阻力为1440Pa，风量为

等积孔。如果不改变井巷的规格尺寸、连接形式及采掘工作面情况，只把风解：矿井风阻与等积孔为

由于井巷的规格尺寸、连接形式及采掘工作面情况没有改变，所以风量的增加Pa，试求该矿井的风阻与量提高到，问此时风阻与等积之值是否改变？矿井阻力增加到多少？并不改变等积孔与风阻之值。只是，通风阻力应当增加到15．（P31）某矿为竖井平峒开拓方式，如图5－1所示。竖井口标高为148m，大气Pa，平峒口标高为53m，冬季地表平均气温℃。试求矿井自然风压及作用方向。如果矿井总风阻，自然风量（不考虑出口动员损失）是多少？井筒内平均气温压力℃，解：此矿井深度小于100m，自然大气压力，则风压按计算。为求算空气平均浓度，本例可按深度每增加100m，大气压增加1267Pa，概算平峒口水平的

Pa

井口到平峒间的平均大气压力为

Pa

地表空气平均密度按干空气计算，则

竖井中空气平均密度按湿空气计算，则

自然风压为

Pa自然风压作用方向

自然风量按下式计算。

16．（P42）某自然通风矿井，如图5－10所示，冬季地表气温较低，自然风压的作用及。试求在什么条件下，BD井筒内将没有风流流动？方向为解：设ADC风路的自然风压为、BDC风路的自然风压为，各井巷的风、、阻为，并可将自然风压看作是风压不变的“等效风机”，如图5－11所示。根据通风网路风压平衡定律，可建立如下方程。当BD井中没有风流流动时，＝0，则

所以，ADC风路的自然风压（不计出口动能损失）为

＝对于BDC风路

＝两式相除，得

上式即为BD井筒中无风流流动的条件。

17．（P50）已知离心通风机4－72－11No16B，所示，求转数为时的性能参数。时的性能，如表6－14－72－11No16B

性能表表6－1风量，序号全压，Pa效率，％12345624612432233422162089195125.327.629.832.134.336.568.772.073.776.078.879.890.793.094.393.791.088.2轴功率，解：的性能参数按比例定律计算1。各对应点的风量

其他各对应点风量计算的结果填入表6－2中；4－72－11No16B

性能表表6－2风量，轴功率，序号全压，Pa效率，％12345635443502336131913008280930.133.135.838.541.243.8118.7124.4127.4131.3136.2137.990.793.094.393.791.088.22．各对应点的风压

Pa其他各对应点风压计算的结果填入表6－2中；3．各对应点的轴功率

各对应点轴功率计算的结果填入表6－2中；4．各对应点的效率相同，也填入表6－2中；的工况点及矿井的风量。若矿井的总风阻降为况点，并分析两台扇风机的工作状况。8．（P53）某矿井用两台扇风机Ⅰ、Ⅱ串联矿井总风阻工作，两台风机的特性曲线如图6－5所示，。求两台扇风机时，求两台扇风机的工解：1。将矿井总风阻和的风阻曲线画在图6－5上。与曲线R交点M。M点的横坐标为全矿总风量阻力Pa。2。将两台扇风机的风压曲线Ⅰ和Ⅱ串联合成，即在等风量条件下风压相加得曲线Ⅲ，曲线Ⅲ，M点的纵坐标为全矿总3。由M点做等风量线交曲线Ⅰ、Ⅱ上L、K点，L、K点为扇风机Ⅰ、Ⅱ的工况点。两，风压分别为Pa，Pa。扇风机的风量均等于矿井的风量4。若矿井总风阻降为，曲线与曲线Ⅲ交于点，标为全矿的风量,点纵坐标为全矿的总风阻Pa。点横坐5。由点做等风量线与风机曲线Ⅰ、Ⅱ交于、点，、的工况点。两风机的风量均等于矿井风量Pa，Pa。，其风压分别为点为扇风机Ⅰ、Ⅱ扇风机Ⅱ的风压为负值，即成为扇风机Ⅰ的阻力，两扇风机工作不协调。此时若停，矿井总风量可增加到通风情况则得到改善。止扇风机Ⅱ工作，扇风机Ⅰ单独工作的工况点为19．（P67）某通风网路如图7－1。已知各巷道的风阻、、，巷道1的风量的风量及风路ABC、ABD的阻力为多少？。求BC、BD风路自然分配解：BC和BD风路为并联网路，自然分配的风量为计算各巷道的阻力PaPaPa计算各风路的阻力PaPa20．

（P69）设一通风网路如图7-4所示。已知巷道的阻力，，，，Pa，一些巷道的风流方向如图所示。求巷道3、7、8之风流方向及其阻力。解：设巷道BD的风流方向为，对BDCB回路

Pa的风压平衡定律巷道BD的风流方向为设巷道7的风流方向为，对AEDB回路有。

Pa巷道7的风流方向与所设的相反，应为对于EFCD回路。

Pa21．（P96）设某一通风网路及巷道中的风流方向如图、、、、，

8－4所示。已知各巷道的需风量为、，问该通风网路属于哪种类型的风网？、、、若用风窗调节，应在何处安设风窗？风窗的阻力应为多少？解：该通风网路为角联风网，计算各条巷道的阻力

Pa

Pa

Pa

Pa

Pa在闭合回路Ⅰ中，由于，风窗应安设在巷道1中，风窗阻力，为

Pa在闭合回路Ⅱ中，，风窗应安设在巷道4中，风窗阻力为，据

Pa22．（P110）某矿矿体走向长，倾角65~70O，厚10~25m，开采深度在地表以下200~400m，竖井开拓，充填法开采，设计年产矿石30万t。问采用何种通风系统？解：1。由于矿体集中，走向范围不大，埋藏较深，宜采用单翼对角式统一通风系其通风系统见图9－1。统：在矿体一