矿井通风与安全02（合集五篇）

第一篇：矿井通风与安全02

第二章

矿井空气流动的基本理论

本章主要研究内容：

1、空气的物理参数----T、P、Φ、μ、ρ；

2、风流的能量与点压力----静压，静压能；动压、动能；位能；全压；抽出式和压入式相对静压、相对全压与动压的关系

3、能量方程

连续性方程；单位质量能量方程、单位体积能量方程

4、能量方程在矿井中的应用----边界条件、压力坡度图 本章的难点： 点压力之间的关系

能量方程及其在矿井中的应用

第一节

空气的主要物理参数

一、温度

温度是描述物体冷热状态的物理量。矿井表示气候条件的主要参数之一。热力学绝对温标的单位K，摄氏温标：T=273.15+t

二、压力（压强）

空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在矿井通风中习惯称为压力。它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。

P=2/3n(1/2mv2)

矿井常用压强单位：Pa

Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等。

换算关系：

(见P396)

三、湿度

表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。

表示空气湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。1.绝对湿度

每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对温度。其单位与密度单位相同（Kg/ m3），其值等于水蒸汽在其分压力与温度下的密度。

v=Mv/V 饱和空气：在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳水蒸汽量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸汽就会凝结出来。这种含有极限值水蒸汽的湿空气叫饱和空气，这时水蒸气分压力叫饱和水蒸分压力，PS，其所含的水蒸汽量叫饱和湿度s。2.相对湿度

单位体积空气中实际含有的水蒸汽量（V）与其同温度下的饱和水蒸汽含量（S）之比称为空气的相对湿度。

φ＝ V／ S 反映空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。

Φ愈小

空气愈干爆，φ＝0为干空气；

φ愈大

空气愈潮湿，φ＝1为饱和空气。

温度下降，其相对湿度增大，冷却到φ=1时的温度称为露点

露点：将不饱和空气冷却时，随着温度逐渐下降，相对湿度逐渐增大，当达到100％时，此时的温度称为露点。

上例甲地、乙地的露点分别为多少？ 3.含湿量

含有1kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量（kg）称为空气的含湿量。

d= V／ d，V= φPs/461T

d=(P-φPs)/287T

d=0.622 φPs/(P-φPs)

四、焓

焓是一个复合的状态参数，它是内能u和压力功PV之和，焓也称热焓。

i=id+d•iV=1.0045t+d(2501+1.85t)实际应用焓-湿图（I-d)：

五、粘性

流体抵抗剪切力的性质。

当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力(内摩擦力)以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。其大小主要取决于温度。

根据牛顿内摩擦定律有：

FSdvdy运动粘度为：

式中：μ－－比例系数，代表空气粘性，称为动力粘性或绝对粘度。其国际单位：帕.秒，写作：Pa.S。

温度是影响流体粘性主要因素，气体，随温度升高而增大，液体而降低

六、密度

单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，与P、t、湿度等有关。湿空气密度为干空气密度和水蒸汽密度之和，即：

d.av

根据气体状态方程，可推出空气密度计算公式：

0.003484PT(10.378PsatP)

kg/m3式中：P为大气压，Ｐsat为饱和水蒸汽压，单位：Pa；

φ为相对湿度；

Ｔ为空气绝对温度，T= t + 273 , K。

第二节

风流的能量与压力

能量与压力是通风工程中两个重要的基本概念，压力可以理解为：单位体积空气所具有的能够对外作功的机械能。

一、风流的能量与压力 1.静压能－静压

（1）静压能与静压的概念

空气的分子无时无刻不在作无秩序的热运动。这种由分子热运动产生的分子动能 的一部分转化的能够对外作功的机械能叫静压能。

在矿井通风中，压力的概念与物理学中的压强相同，即单位面积上受到的垂直作用力。静压也可称为是静压能。（2）静压特点

a.无论静止的空气还是流动的空气都具有静压力；

b.风流中任一点的静压各向同值，且垂直于作用面；

c.风流静压的大小（可以用仪表测量）反映了单位体积风流所具有的能够对外作功的静压能的多少。如说风流的压力为Pa，则指风流1m3具有101332J的静压能。（3）压力的两种测算基准（表示方法）

根据压力的测算基准不同，压力可分为：绝对压力和相对压力。

A、绝对压力：

以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力，用 P 表示。

B、相对压力：

以当地当时同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压力，即通常所说的表压力，用 h 表示。

风流的绝对压力（Pi）、相对压力（h）和与其对应的大气压（P0）三者之间的关系如下式所示：

hi = Pi －

P0

aP0ha(+)bP0Pahb(-)Pb真空

Pi与hi比较：

I、绝对静压总是为正，而相对静压有正负之分；

II、同一断面上各点风流的绝对静压随高度的变化而变化，而相对静压与高度无关。

III、Pi 可能大于、等于或小于与该点同标高的大气压(P0i)。2．重力位能

（1）重力位能的概念

物体在地球重力场中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一种能量叫重力位能，简称位能，用 EPO 表示。

如果把质量为M（kg）的物体从某一基准面提高Z（m），就要对物体克服重力作功M.g.Z（J），物体因而获得同样数量（M.g.Z）的重力位能。即：

EPO=M.g.Z 重力位能是一种潜在的能量，它只有通过计算得其大小，而且是一个相对值。实际工作中一般计算位能差。（2）位能计算

重力位能的计算应有一个参照基准面。如下图 1-2两断面之间的位能差：

Ep012=∫ i gdzi

（3）位能与静压的关系

１１dzi２０２０ 当空气静止时（v=0），由空气静力学可知：各断面的机械能相等。设以2-2断面为基准面：

1-1断面的总机械能

E1=EPO1+P2-2断面的总机械能

E2=EPO2+P由E1=E2得： EPO1+P1=EPO2+P2

由于EPO2=0（2-2断面为基准面），EPO1=12.g.Z12，所以：P2=EPO1+P1=12.g.Z12+P1

说明：Ｉ、位能与静压能之间可以互相转化。

II、在矿井通风中把某点的静压和位能之和称之为势能。（4）位能的特点 a.位能是相对某一基准面而具有的能量，它随所选基准面的变化而变化。但位能差为定值。

b.位能是一种潜在的能量，它在本处对外无力的效应，即不呈现压力，故不能象静压那样用仪表进行直接测量。

c.位能和静压可以相互转化，在进行能量转化时遵循能量守恒定律。

3.动能－动压

（1）动能与动压的概念

当空气流动时，除了位能和静压能外，还有空气定向运动的动能，用Ev表示，J/m3；其动能所转化显现的压力叫动压或称速压，用符号hv表示，单位Pa。（2）动压的计算

单位体积空气所具有的动能为：

Evi ＝ i×v2×0.5 式中： i －－I点的空气密度，Kg/m3；

v－－I点的空气流速，m/s。

Evi对外所呈现的动压hvi，其值相同。（3）动压的特点

a.只有作定向流动的空气才具有动压，因此动压具有方向性。

b.动压总是大于零。垂直流动方向的作用面所承受的动压最大（即流动方向上的动压真值）；当作用面与流动方向有夹角时，其感受到的动压值将小于动压真值。

c.在同一流动断面上，由于风速分布的不均匀性，各点的风速不相等，所以其动压值不等。

d.某断面动压即为该断面平均风速计算值。（4）全压

风道中任一点风流，在其流动方向上同时存在静压和动压，两者之和称之为该点风流的全压，即：

全压＝静压＋动压。

由于静压有绝对和相对之分，故全压也有绝对和相对之分。Ａ、绝对全压（Pti）

Pti＝Pi＋hvi B、相对全压（hti）

hti＝hi＋hvi＝Pti－Poi 说明：`A、相对全压有正负之分；

B、无论正压通还是负压通风，Pti>Pi，hti＞ hi。

二、风流的点压力之间相互关系

风流的点压力是指测点的单位体积(1m3)空气所具有的压力。通风管道中流动的风流的点压力可分为：静压、动压和全压。

风流中任一点i的动压、绝对静压和绝对全压的关系为：

hvi=Pti-Pi

hvi、hI和hti三者之间的关系为：hti = hi + hvi。

压入式通风（正压通风）：风流中任一点的相对全压恒为正。

∵

Pti and Pi > Po i

∴

hi＞０，hti＞0且 hti＞hi

压入式通风的实质是使风机出口风流的能量增加，即出口风流的绝对压力大于风机进口的压力。

抽出式通风（负压通风）：风流中任一点的相对全压恒为负，对于抽出式通风由于hti和hi为负，实际计算时取其绝对值进行计算。

∵Pti and Pi＜Poi

hti ＜0且hti＞hi，但|hti |＜| hi | 实际应用中，因为负通风风流的相对全压和相对静压均为负值，故在计算过程中取其绝对值进行计算。即：|hti | =|hi |－hvi

抽出式通风的实质是使风机出口风流的能量降低，即出口风流的绝对压力小于风

a压入式通风P0b抽出式通风hvPatP0Pa hat(+)hbt(-)hvPbt真空ha(+)hb(-)Pb压入式通风抽出式通风机进口的压力。

风流点压力间的关系

例题2-2-

1如图压入式通风风筒中某点i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，风筒外与i点同标高的P0i=101332Pa，求：

(1)i点的绝对静压Pi；

(2)i点的相对全压hti；

(3)i点的绝对静压Pti。

解：(1)Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa

(2)hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa

(3)Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332.32+1150=Pa 例题2-2-

2如图抽出式通风风筒中某点i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，风筒外与i点同标高的P0i=101332Pa，求：

(1)i点的绝对静压Pi；

(2)i点的相对全压hti；

(3)i点的绝对静压Pti。

解：(1)Pi=P0i+hi=101332.5-1000=100332Pa

(2)|hti | =|hi|－hvi ＝1000-150=850Pa

hti ＝－850 Pa

（3）Pti=P0i+hti=101332.5-850=100482Pa

三、风流点压力的测定 1.矿井主要压力测定仪器仪表

（1）绝对压力测量：空盒气压计、精密气压计、水银气压计等。(介绍实物)（2）压差及相对压力测量：恒温气压计、“Ｕ”水柱计、补偿式微压计、倾斜单管压差计。

（3）感压仪器：皮托管，承受和传递压力，+-测压。2.压力测定（1）绝对压力

直接测量读数。

（2）相对静压(以如图正压通风为例)（注意连接 方法）：

推导如图

h = hi

? 以水柱计的等压面0 ’ －0’ 为基准面，设: i点至基准面的高度为 Z，胶皮管内的空气平均密度为ρm，胶皮管外的空气平均密度为ρm’；与i点同标高的大气压P0i。

则水柱计等压面0 ’－0’两侧的受力分别为：

水柱计左边等压面上受到的力：

P左＝ P０+ ρ水gh ＝P0i + ρm’g(z-h)+ ρ水gh 水柱计右边等压面上受到的力：

P右＝ P0i+ρmgz

由等压面的定义有：P左＝ P右，即：

P0i+ρm’g(z-h)+ρ水gh＝ P0i+ρmgz

若ρm＝ ρm’有：

h0＋－zP0 ih

∵ ρ水

＞＞ ρm

pip0i水mg0 hpip0i水g(pip0i)ghighi

对于负压通风的情况请自行推导（注意连接方法）： 说明：

（I）水柱计上下移动时，hi 保持不变；

（II）在风筒同一断面上、下移动皮托管，水柱计读数不变，说明同一断面上hi相同。

（3）相对全压、动压测量

测定连接如图（说明连接方法及水柱高度变化）

（以上关系，实验室验证）

第三节

矿井通风中的能量方程

当空气在井巷中流动时，将会受到通风阻力的作用，消耗其能量；为保证空气连续不断地流动，就必需有通风动力对空气作功，使得通风阻力和通风动力相平衡。

一、空气流动连续性方程

在矿井巷道中流动的风流是连续不断的介质，充满它所流经的空间。在无点源或点汇存在１２ 时，根据质量守恒定律：对于稳定流，流入某空间的流体质量必然等于流出其的流体质量。

如图井巷中风流从1断面流向2断面，作定常流动时，有：

ρ１ V1 S1＝ ρ２ V２ S２

Mi=const 式中 ρ１、ρ2 －－

1、2断面上空气的平均密度，kg/m3 ；

V1,，V2－－

1、2 断面上空气的平均流速，m/s；

S1、S2 －－

1、2断面面积，m2。

两种特例：

（I）若 S1＝S2，则ρ１ V1＝ρ２V２；

（II）若ρ１＝ ρ２，则V1 S1＝ V２ S２。对于不可压缩流体，通过任一断面的体积流量相等，即Q=viSi=const

二、可压缩流体的能量方程

能量方程表达了空气在流动过程中的压能、动能和位能的变化规律，是能量守恒和转换定律在矿井通风中的应用。

（一）单位质量(1kg)流量的能量方程

在井巷通风中，风流的能量由机械能（静压能、动压能、位能）和内能组成，常用1kg空气或1m3空气所具有的能量表示。机械能：静压能、动压能和位能之和。

内能：风流内部所具有的分子内动能与分子位能之和。空气的内能是空气状态参数的函数，即：u = f（T，P）。能量分析

q１z10LRqRz20２p2、v2、u2p1、v1、u1

任一断面风流总机械能：压能＋动能＋位能 任一断面风流总能量：压能＋动能＋位能＋内能 所以，对单位质量流体有：

22断面总能量11断面总能量:P11:v122g.Z1u1P22v222g.Z2u2假设：1kg空气由1 断面流至2 断面的过程中，LR（J/kg）：克服流动阻力消耗的能量；

qR（J/kg）：LR部分转化的热量(这部分被消耗的能量将转化成热能仍存在于空气中）；

q（J/kg）：外界传递给风流的热量（岩石、机电设备等）。

根据能量守恒定律：

P1v1g.ZuqqP2v2g.Zu112

2212R222＋ LR11 根据热力学第一定律，传给空气的热量（qR+q），一部分用于增加空气的内能，一部分使空气膨胀对外作功，即：

2qRq=u2u1Pdv1

P2P12222 1P2v2P1v1dPv11PdvvdP1式中：v为空气的比容，m3/kg。又因为：

112vdP=21dP

上述三式整理得：

2LR122v1v2vdP22gZ1Z2即为：单位质量可压缩空气在无压源的井巷中流动时能量方程的一般形式。过程 式中

称为伯努力积分项，它反映了风流从1断面流至2断面的 过 程中的静压能变化，它与空气流动过程的状态密切相关。对于不同的状态过程，其积分结果是不同的。

对于多变过程，过程指数为n，对伯努利积分进行积分计算，可得到：单位质量可压缩空气在无压源的井巷中流动时能量方程可写成如下一般形式。

LRP1P2n112n22v1v222gZ1Z2其中，过程指数n按下式计算：

n=

dlnPdlnvlnPlnvlnP1lnP2lnv2lnv112

lnP1lnP2ln1ln2有压源 Lt 在时，单位质量可压缩空气井巷中流动时能量方程可写成如下一般形式。

P1P2n121n22v1v222gZ1Z2LtLR 令：

P1P2n121nP1P2m式中，m表示1，2断面间按状态过程考虑的空气平均密度，得

P1P2P1P2n121nP1P2lnlnP1P2P1P221mP1/1P2/2

则单位质量流量的能量方程式又可写为：

LRP1P2mP1P222v1v222gZ1Z2LtLR

m22v1v222gZ1Z2Lt

（二）单位体积(1m3)流量的能量方程

我国矿井通风中习惯使用单位体积（1m3）流体的能量方程。在考虑空气的可压缩性时，那么1m3 空气流动过程中的能量损失（hR，J/m3（Pa），即通风阻力）可由1kg空气流动过程中的能量损失（LR J/Kg）乘以按流动过程状态考虑计算的空气密度m，即：hR=LR.m；则单位体积(1m3)流量的能量方程的书写形式为：

22v1v2P1P222mgmZ1Z2hR

几点说明：

1．1m3空气在流动过程中的能量损失（通风阻力）等于两断面间的机械能差。2．gm（Z1-Z2）是1、2断面的位能差。当1、2断面的标高差较大的情况下，该项数值在方程中往往占有很大的比重，必须准确测算。其中，关键是m的计算，及基准面的选取。

m的测算原则：将1－2测段分为若干段，计算各测定断面的空气密度(测定 P、t、φ)，求其几何平均值。基准面选取：

取测段之间的最低标高作为基准面。例如：如图所示的通风系统，如要求1、2断面的位能差，基准面可选在2的位置。其位能差为：

而要求1、3两断面的位能差，其基准面应选在0-0位置。其位能差为：

113200 Epo1212gdZm12gZ1230Epo133gdZm10gZ10m30gZ1、2两断面上的动能差

A．在矿井通风中，因其动能差较小，故在实际应用时，式中可分别用各自断面hv122v121v2222上的密度代替计算其动能差。即上式写成：

22v1v222m

其中： ρ１、ρ2分别为1、2断面风流的平均气密度。

B．动能系数：是断面实际总动能与用断面平均风速计算出的总动能的比。即：

Kvsu222v2udsvSsu3dsv3S因为能量方程式中的v1、v2分别为1、2断面上的平均风速。由于井巷断面上风速分布的不均匀性，用断面平均风速计算出来的断面总动能与断面实际总动能不等。需用动能系数Kv加以修正。在矿井条件下，Kv一般为1.02～1.05。由于动能差项很小，在应用能量方程时，可取Kv为1。

因此，在进行了上述两项简化处理后，单位体积流体的能量方程可近似的写成：

hR22v1v2gm1Z1gm2Z2P1P22212J／m3

hR22v1v2gm1Z1gm2Z2+HtP1P22212J／m3

（三）关于能量方程使用的几点说明

1.能量方程的意义是，表示1kg（或1m3）空气由1断面流向2断面的过程中所消耗的能量（通风阻力），等于流经1、2断面间空气总机械能（静压能、动压能和位能）的变化量。

2.风流流动必须是稳定流，即断面上的参数不随时间的变化而变化；所研究的始、末断面要选在缓变流场上。

3.风流总是从总能量（机械能）大的地方流向总能量小的地方。在判断风流方向时，应用始末两断面上的总能量来进行，而不能只看其中的某一项。如不知风流方向，列能量方程时，应先假设风流方向，如果计算出的能量损失（通风阻力）为正，说明风流方向假设正确；如果为负，则风流方与假设相反。

4.正确选择求位能时的基准面。

5.在始、末断面间有压源时，压源的作用方向与风流的方向一致，压源为正，说明压源对风流做功；如果两者方向相反，压源为负，则压源成为通风阻力。

6.应用能量方程时要注意各项单位的一致性。7．对于流动过程中流量发生变化，则按总能量守恒与转换定律列方程

22v1v2Q1ZgPQZgP1122m2221m1222v3Q2hR12Q3hR13Q3ZgP333m32

例1 在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7 Pa和101858 Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100米，巷道中m12=1.2kg/m3，求：

1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向12，列能量方程：

hR1222v1v2Z1Z2gm12P1P22212

=（101324.7－101858）＋0＋100×9.81×1.2= 643.9 J/m3。

由于阻力值为正，所以原假设风流方向正确，12。

例2 在进风上山中测得1、2两断面的有关参数，绝对静压P1=106657.6Pa，P2=101324.72Pa；标高差Z1-Z2=－400m；气温t1=15℃，t2=20℃；空气的相对湿度1=70%，2=80%；断面平均风速v1=5.5m/s，v2=5m/s；求通风阻力LR、hR。解：查饱和蒸汽表得；t1=15℃时，PS1=1704Pa；t2=20℃时，PS2=2337Pa；

106657.60.3780.71704311.2841kg/m288.15106657.60.3780.82337311.1958kg/m101324.72-ln101324.720.7210.00348420.003484101324.72293.15n=lnP1lnP2ln1ln2ln106657.6ln1.2841ln1.1958LR22P1P2v1v2gZ1Z2n11222n22106657.6101324.725.550.7211.28411.195820.729.81400

= 382.26 J/kg 又∵

mP1P2P1P2n121nlnlnP1P2P1P1P221P2P1/1P2/2ln106657.6101324.72106657.6106657.6101324.72101324.72106657.6/1.28411.28411.1958ln101324.72/1.1958

= 1.23877

kg/m

3∴

hR22v1v2P1P222mgmZ1Z25.5252106657.6101324.72221.238779.811.23877400 = 475.19 J/m3

或

hR=LR×m=382.26×1.23877= 473.53 J/m3。

第四节

能量方程在矿井通风中的应用

一、水平风道的通风能量（压力）坡度线

（一）能量（压力）坡度线的作法

意义：掌握压力沿程变化情况；有利于通风管理。

扩散器0压力Pa12345678910hR78H tP0hR12流程 如图所示的通风机－水平风道系统，绘制能量（压力）坡度线。1.风流的边界条件

入口断面处：风流入口断面处的绝对全压等于大气压（可用能量方程加以证明，对入口断面的内外侧列能量方程并忽略极小的入口流动损失），即：

Ptin=P0，所以，htin=0，hin=—hvin；

出口断面：风流出口断面处的绝对静压等于大气压（可用能量方程加以证明，对出口断面的内外侧列能量方程并忽略极小的出口流动损失），即：

Pex=P0，所以，hex=0，htex=hvex； 2.作图步骤

1）以纵坐标为压力（相对压力或绝对压力），横坐标为风流流程。

2）根据边界条件确定起始点位置。

3）将各测点的相对静压和相对全压与其流程的关系描绘在坐标图中。

4）最后将图上的同名参数点用直线或曲线连接起来，就得到所要绘制的能量（压力）坡度线。

（二）能量（压力）坡度线的分析 1.通风阻力与能量（压力）坡度线的关系

由于风道是水平的，故各断面间无位能差，且大气压相等。由能量方程知，任意两断面间的通风阻力就等于两断面的全压差：

hRi~jPiPjhvihvjPtiPtjhtihtj（∵

P0i

=

P0j）a．抽出段

求入口断面至i断面的通风阻力，由上式得：

hR0～i = ht0－hti = － h ti

（ht0=0）

即：入口至任意断面i的通风阻力（hR0～i）就等于该断面的相对全压（hti）的绝对值。

求负压段任意两断面（i、j）的通风阻力：

hRi～j=Pti－Ptj

∵ hti = Pti-P0i 又∵| hti | = |hi|－hvi

代入上式得：Pti =P0i－|hi|－hvi

同理：Ptj = P0i－|hj|－hvj

∴ hRi～j =(P0i－| hi|－hvi)－(P0i－| hj|－hvj)

＝| hj |－| hi | + hvi－hvj

＝| htj |－| hti |

若hvi＝ hvj，hRi～j ＝ | hj |－ | hi | b．压入段

求任意断面i至出口的通风阻力，由上式得：

hRi～10 = hti－ht10 =hti－hv10（h10=0）

即：压入段任意断面i至出口的通风阻力（hRi～10）等于该断面的相对全压（hti）减去出口断面的动压（hv10）。

求正压段任意两断面（i、j）的通风阻力： 同理可推导两断面之间的通风阻力为：

hRi～j ＝

hti －

htj 2.能量（压力）坡度线直观明了地表达了风流流动过程中的能量变化

绝对全压（相对全压）沿程是逐渐减小的；

绝对静压（相对静压）沿程分布是随动压的大小变化而变化。3.扩散器回收动能（相对静压为负值）

所谓扩散器回收动能，就是在风流出口加设一段断面逐渐扩大的风道，使得出口风速变小，从而达到减小流入大气的风流动能。扩散器安设的是否合理，可用回收的 动能值（hv）与扩散器自身的通风阻力（hRd）相比较来确定，即：

hv= hvex－hvex’ hRd

合理

hv= hvex－hvex’< hRd

不合理

在压入段出现相对静压为负值的现象分析，如上图，对9 ～10 段列能量方程：

hR9～10 =(P9＋hv9)－(P10+ hv10)=P9＋hv9－P0－hv10

= h9＋hv9－hv10

∴h9 = hR9～10－（hv9－hv10）

如果：hv9－hv10 > hR9～10，则，h9<0（为负值）

因此，测定扩散器中的相对静值就可判断扩散器的安装是否合理，相对静压的负值越大，其扩散器回收动能的效果越好。

（三）通风机全压（Ht）1.通风机全压的概念

通风机的作用：就是将电能转换为风流的机械能，促使风流流动。通风机的全压Ht等于通风机出口全压与入口全压之差：

Ht = Pt6－Pt5

2.通风机全压Ht与风道通风阻力、出口动能损失的关系

由能量方程和能量（压力）坡度线可以看出： hR6～10 = Pt6－Pt10

∴Pt6 = hR6～10＋Pt10，hR0～5 = Pt 0－Pt∴Pt5 = Pt 0－hR0～5，Ht = Pt6－Pt5 = hR6～10＋Pt10－（Pt 0－hR0～5）

=hR6～10＋P0＋hv10－（P0－hR0～5）

=hR6～10＋hv10＋hR0～5

Ht= hR0～10＋hv10

通风机全压是用以克服风道通风阻力和出口动能损失。

通风机用于克服风道阻力的那一部分能量叫通风机的静压Hs。

Hs = hR0～10，Ht= Hs ＋hv10

两个特例：

a）无正压通风段（6断面直接通大气）通风机全压仍为：Ht = Pt6－Pt5

∵Pt5=Pt０－hR０～5；Pt6= P0＋hv6

∴Ht=hR０～5＋hv6

b）无负压通风段（5断面直接通大气）

∵Pt6=hR6～10＋Pt10，Pt10=P0＋hv10；Pt5=P0

∴Ht=hR6～10＋hv10 无论通风机作何种工作方式，通风机的全压都是用于克服风道的通风阻力和出口动能损失；其中通风机静压用于克服风道的通风阻力。

二、通风系统风流能量（压力）坡度线

(一)通风系统风流能量（压力）坡度线

绘制矿井通风系统的能量（压力）坡度线(一般用绝对压力)的方法：是沿风流流程布设若干测点，测出各点的绝对静压、风速、温度、湿度、标高等参数，计算出各点的动压、位能和总能量；然后在压力（纵坐标）－ －

风流流程（横坐标）坐标图上描出各测点，将同名参数点用折线连接起来，即是所要绘制的通风系统风流能量（压力）坡度线。

以下图所示简化通风系统为例，说明矿井通风系统中有高度变化的风流路线上能量（压力）坡度线的画法。作图步骤：

1.确定基准面。一般地，以最低水平(如2-3)为基准面。

2.测算出各断面的总压能(包括静压、动压和相对基准面的位能)。

3.选择坐标系和适当的比例。以压能为

抽出式通风方式压入式通风方式 １４２３ 纵坐标，风流流程为横坐标，把各断面的静压、动压和位能描在坐标系中，即得1、2、3、4断面的总能量。

4.把各断面的同名参数点用折线连接起来，即得1－２－３－４流程上的压力坡度线。

(二)矿井通风系统能量（压力）坡度线的分析

1.能量（压力）坡度线（a-b-c-d）清楚地反映了风流在流动过程中，沿程各断面上全能量与通风阻力hR之间的关系。

全能量沿程逐渐下降，从入风口至某断面的通风阻力就等于该断面上全能量的下降值（如b0b），任意两断面间的通风阻力等于这两个断面全能量下降值的差。

2． 绝对全压和绝对静压坡度线的坡度线变化有起伏（如1~2段风流由上向下流动，位能逐渐减小，静压逐渐增大；在3~4段其压力坡度线变化正好相反，静压逐渐减小，位能逐渐增大）。说明，静压和位能之间可以相互转化。

3.1、4断面的位能差(EP01-EP04)叫做自然风压(HN)。HN和通风机全压（Ht)共同克服矿井通风阻力和出口动能损失。

HN+Ht(d2~e)=(d0~d)+(d1~d2)4.能量（压力）坡度线可以清楚的看到风流沿程各种能量的变化情况。特别是在复杂通风网络中，利用能量（压力）坡度线可以直观地比较任意两点间的能量大小，判断风流方向。这对分析研究局部系统的均压防灭火和控制瓦斯涌出是有力的工具。例2 如图2-4-4所示的同采工作面简化系统，风流从进风上山经绕道1

Ⅰ压力436Ⅱ2150流程Ⅰ152流程01234压能P0PaEP01a1a2a0(a)b0b2b(b1)c2c0c(c1)ed0dEP04HNd1Htd2 分为二路；一路流经1－2－3－4(2－3为工作面Ⅰ)；另一路流经1－5－6－4（5－6为工作面Ⅱ）。两路风流在回风巷汇合后进入回风上

Ⅱ364 山。如果某一工作面或其采空区出现有害气体是否会影响另一工作面？

解：要回答这一问题，可以借助压力坡度线来进行分析。为了绘制压力坡度线，必须对该局部系统进行有关的测定。根据系统特点，沿风流流经的两条路线分别布置测点，测算出各点的总压能。根据测算的结果即可绘出压力坡度线见图2-4-5。由压力坡度线可见，1－2－3－4线路上各点风流的全能量大于１－5－6－4线路上各对应点风流的全能量。所以工作面Ⅰ通过其采空区向工作面Ⅱ漏风，如果工作面Ⅰ或其采空区发生火灾时其有害气体将会流向工作面Ⅱ，影响工作面Ⅱ的安全生产。

第二篇：矿井通风与安全

矿井通风与安全

煤矿井下为什么要进行[1]?？不进行通风不行吗？经过实践证明，不进行通风是不行的。因为井下要生产就要有人，人没有氧气就不能生存。其次人们在井下生产过程中不断产生有毒有害气体，如：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、沼气等，如果不排除这些气体人们也无法生产。井下由于受地温等因素的影响需要对井下恶劣气候条件进行调节。矿井通风的基本任务是：

（1）、供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。

（2）、冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。

（3）、调节井下气候，创造良好的工作环境。

井下必须进行通风，不通风就不能保证安全和维持生产。故矿井通风是矿井生产环节中最基本的一环，它在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。

编辑本段 矿井通风的类型

矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。根据相关因素把矿井通风系

矿井通风阻力参数智能检测仪

统划分为不同类型。根据瓦斯、煤层自燃和高温等影响矿井生产安全的主要因素对矿井通风系统的要求，为了便于管理、设计和检查，把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯与防火及降温型几种，依次为1-8八个等级。

编辑本段 空气 地面空气

地面空气是我们居住的地球表面包围着的地面大气，它由干空气和水蒸气组成的混合气体，在正常情况下干空气由下列几种成分组成：

气体名称体积浓度

氮（N2）78.13%

氧（O2）20.90%

二氧化碳（CO2）0.03%

氩（Ar）0.93%

其它0.01% 井下空气

地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成份和浓度发生改变。

1、物理变化：

气体混入：煤层中含有瓦斯、二氧化碳等气体，矿井在生产过程中这些气体便混

jfy-2矿井通风多参数检测仪 入井下空气中。

固体混入：井下各作业环节所产生的岩、煤尘和其它微小杂尘混入井下空气中。

气象变化：由于井下温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。

2、化学变化：

井下一切物质的缓慢氧化、爆破工作、火区氧化等这些变化均对井下空气产生影响。

经过上述的物理、化学变化井下空气同地面空气相比较发生了较大变化，成分增多、浓度发生变化、氧浓度相对减少。井下空气的成分种类共有：O2、N2、CH4、CO、CO2、H2S、SO2、H2、NH3、NO2、水蒸气和浮尘十二种。但由于各矿条件不同，各矿的井下空气成分种类和浓度都不相同。

编辑本段 井下空气的主要成分： 氧（O2）

氧气的性质：是一种无色、无味、无臭的气体，它对空气的比重是1.11，其化学性质很活泼，可以和所有的气体相化合，氧能助燃，氧是人和动物新陈代谢不可缺少的物质，没有氧气人就不能生存。氧气对人影响见下表：

氧的浓度%

人体的症状反应

静止状态无影响，工作时引起喘息、呼吸困难、心跳。

10--12

失去知觉、对人的生命有严重威胁。

9以下

在短时间内窒息死亡。

《煤矿安全规程》中规定：在采掘工作面的进风风流中，按体积计算，空气中的于20%。氮（N2）

氮气的性质：是一种无色、无味、无臭的气体，它对空气的比重是0.97，不助燃、不能维持呼吸。在正常情况下，氮对人体无害，当空气中含氮量过多时，就会降低氧气含量，可以因缺氧而使人窒息。

二氧化碳（CO2）

二氧化碳性质：是一种无色、略带酸味的惰性气体，它对空气的比重是1.52，易溶于水、不助燃、不能维持呼吸，略带毒性，对眼、喉咙和鼻的粘膜有刺激作用。

《煤矿安全规程》中规定：在采掘工作面的进风风流中，按体积计算，二氧化碳浓度不得超过0.5%。

四、井下空气的主要有害气体及其防治措施

井下空气由于受矿井生产的物理、化学变化的影响,使井下空气中存在一些有毒有害气体: 主要有害气体:

一)、一氧化碳(CO)

1、性质:

一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体,它对空气的比重为0.97,微溶于水。在一般温度与压力下,一氧化碳的化学性质不活泼,但浓度达到13%--17%时遇火能引起爆炸。

一氧化碳之所以毒性很强是因为它对人体内血红球所含的血色素的亲和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人体后就阻碍了氧和血色素的正常结合,使人体各部分组织和细胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。

2、一氧化碳的浓度与中毒程度的关系:

一氧化碳

0.016

0.048

中毒时间 中毒程度 中毒症状

数小时 无征兆或轻微头痛

1小时以内 轻微中毒 耳鸣、头痛、头晕、心跳

0.128 0。5--1小时 严重中毒 除上述症状外四肢无力、呕吐、感觉

迟盹、丧失行动能力

0.4 短时间内 致命中毒 丧失知觉、痉挛、呼吸停顿、假死

《煤矿安全规程》规定井下空气中一氧化碳的浓度不得超过0.0024%。

3、井下一氧化碳地来源:

(1)、井下火灾;煤层自燃。

(2)、沼气与煤层爆炸。

(3)、爆破工作。二氧化碳见上节。硫化氢气体。

1、性质:

硫化氢气体是一种无色微甜,有臭鸡蛋气味的气体,它对空气的比重为1.19,溶于水,能燃烧,当浓度达4.3%--46%时还具有爆炸性。

3、井下来源:

(1)、坑木析腐烂。

(2)、含硫矿物(如:黄铁矿、石膏等)遇水分解。

(3)、从采空区废旧巷道涌出或煤围岩中放出。

某矿井通风网络

(4)、爆破工作产生。二氧化硫:

1、性质:

二氧化硫是一种无色具有强烈硫黄燃烧味的气体,它对空气的比重为2.2,易溶于水。它对眼睛和呼吸器官有强烈刺激作用。

《煤矿安全规程》规定井下空气中二氧化硫气体浓度不得超过0.0005%。

3、井下来源:

(1)、含硫矿物的自燃或缓慢氧化。

(2)、从煤围岩中放出。

(3)、在硫矿物中爆破生成。二氧化氮（NO2）

1、性质:二氧化氮为红褐色气体,它对空气的比重为1.57,极易溶于水,对眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有强烈的刺激作用,二氧化氮与水结合生成硝酸,因此对肺部组织起腐蚀破坏作用,可以引起肺部浮肿。

2、二氧化氮的浓度与中毒程度关系:

《煤矿安全规程》规定井下空气中二氧化氮气体浓度不超过0.00025%。

井下来源:

主要是放炮产生。

六)沼气:沼气的数量约占矿井瓦斯总和的90%以上,重点放在下一章阐述。

二、防止有害气体的措施:

1、加强通风。适当增加风量,把这些有害气体排出或冲淡到《煤矿安全规程》规定的安全浓度以下,是常用也是有效防止井下有害气体危害的最根本的措施。

2、加强检查,用各种瞧骷嗍泳?赂髦钟泻ζ?宓亩??以便及时采取相应的措施。

3、如果某种有害气体的含量较大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。

4、井下通风不良的地区或不通风的旧巷道内积聚大量的有害气体。故在这些旧巷口要设栅栏,挂警标,防止他人误入。如果必须进入,需要详细检查各种有害气体方可进入。

5、若有人由于缺氧窒息或呼吸有毒有害气体中毒时立即将中毒者移到有新鲜空气的巷道或地面并进行人工呼吸(NO2、H2S中毒除外)施行急救。

编辑本段 矿井通风设施:

为了使井下风流沿指定路线流动分配,就必须在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物即通风设施,它分为引导风流和隔断风流的设施。引导风流的设施:

1、风峒:风峒是联接扇风机装置和风井的一段巷道。

大煤沟煤矿风峒

风峒多用混凝土、砖石等建材构筑成圆形式矩形巷道,这是由风筒的特点所决定的。

2、风桥:风桥是将两股平面交*的新、污风流隔成立体交*新、污风分开的一种通风设施。

根据结构特点不同风桥可分为三种:

(1)绕道式风桥。(2)、混凝土风桥。(3)、铁筒风桥

3、风窗(卡)

风窗是在巷道内设在墙或门上,在墙或门上留一个可调空间窗口,通过调节空间窗口面积从而达到调节风量的目的。

4、风障:

在巷道内利用木板、苇席、风筒布做布障起到引导风流的作用。常用此方法处理高冒处、落山角等处积聚瓦斯。

5、风筒:

在巷道中利用正压或负压通风动力通过管道把指定的风量送到目的地,这个管道就叫风筒。隔断风流设施:

1、防爆门(帽)

防爆门是装在扇风机筒,为防止井下发生煤尘瓦斯爆炸时产生的冲击波毁坏扇风机的安全设施。当井下发生煤尘、瓦斯爆炸时,防爆门即能被气浪冲开,爆炸波直接冲入大气,从而起到保护扇风机的作用。

2、挡风墙

在不允许风流通过,也不允许行车行人的井巷如采空区、旧巷、火区以及进风与回风大巷之间的联络小眼都必须设置挡风墙,将风流截断。以免造成漏风,风流形成短路使通风系统失去合理稳定性而发生事故。

挡风墙分为:临时挡风墙、永久挡风墙。

1)临时挡风墙:一般是在立柱上钉木板,木板上抹黄泥建成临时挡风墙。

使用条件:服务年限不长,巷道围岩压力小,漏风率要求不不严时使用。

2)永久挡风墙:一般使用料石、砖土、水泥、混凝土建筑。

使用条件:服务年限长,巷道围岩压力大,漏风率要求严时使用。

3、风门:

在不允许风流通过,但需行人或行车的巷道内,必须设置风门。

按结构分:普通风门和自运风门。

4、通风设施管理规定：

（1）、通风部门做好系统的调整，尽量减少风卡以自然分配风量为主。

（2）、爱护通风设施做到：风门严禁同时打开或用车撞风门、风门损坏及时汇报通风调度，如果影响系统风量受影响区域停电、撤人修复后再生产，安监调度组织分析处理。

（3）、通风设施由通风部门管理，其他单位无权移动、拆除等权力，如需要拆除、移动需要提前和通风部门联系。

（4）、严禁跨入栏杆、拆除栏杆、闭墙、风卡等通风设施。

编辑本段 风量的测定:

矿井通风的主要参数之一就是风量,即:单位时间内通过井巷空气的体积。测风站要求

1、必须设在直线巷道中。

2、测风站长度不少于4m。

3、测风站前后10m内没有拐弯和其它障碍。

4、测风站应挂有记录牌,注明编号、地点、断面积、平均风速、风量、测风日期、测风点。

5、测风站应设在没有漏风、支架齐全、断面变化不大的巷道内。测风方法

测风采用定点法、九点法和线路法,求出平均风速。

在同一断面测风次数不少于三次,每次测量结果的误差不应超过5%,然后取三次的平均值。测得平均风速后通过测风站的断面积计算出巷道风量。

《煤矿安全规程》规定，至少每10天要进行一次全面风量测定。

4、通风设施管理规定：

（1）、通风部门做好系统的调整，尽量减少风卡以自然分配风量为主。

（2）、爱护通风设施做到：风门严禁同时打开或用车撞风门、风门损坏及时汇报通风调度，如果影响系统风量受影响区域停电、撤人修复后再生产，安监调度组织分析处理。

（3）、通风设施由通风部门管理，其他单位无权移动、拆除等权力，如需要拆除、移动需要提前和通风部门联系。

（4）、严禁跨入栏杆、拆除栏杆、闭墙、风卡等通风设施。风量的测定

矿井通风的主要参数之一就是风量,即:单位时间内通过井巷空气的体积。

一)、测风站要求:

1、必须设在直线巷道中。

2、测风站长度不少于4m。

3、测风站前后10m内没有拐弯和其它障碍。

4、测风站应挂有记录牌,注明编号、地点、断面积、平均风速、风量、测风日期、测风点。

5、测风站应设在没有漏风、支架齐全、断面变化不大的巷道内。

二)、测风方法:

测风采用定点法、九点法和线路法,求出平均风速。

在同一断面测风次数不少于三次,每次测量结果的误差不应超过5%,然后取三次的平均值。测得平均风速后通过测风站的断面积计算出巷道风量。

《煤矿安全规程》规定，至少每10天要进行一次全面风量测定。

编辑本段 掘进通风

在掘进巷道时,为了供给人员呼吸,排除稀释掘进工作面瓦斯或爆破后产生的有害、有害气体和矿尘要进行通风。掘进巷道的通风叫掘进通风。掘进通风方法分全负压通风、引射器通风和局扇通风。由于我集团公司主要采用局扇通风，故主要讲局扇通风。局扇通风

局扇通风是我国矿井广泛采用的一种掘进通风方法,它是利用局扇和风筒把新鲜风流送入掘进工作面的。

一)、局扇通风方式:

压入式;抽出式;混合式

1、压入式:就是利用局扇将新鲜空气经风筒压入工作面,而泛风则由巷道排出。

压入式通风局扇安装在新鲜风流中,泛风不经过局扇,因而局扇一旦发生电火花,不易引起瓦斯、煤尘爆炸,故安全性好,可用硬质风筒也可用柔性风筒,适应性较强。其缺点是:工作面泛风沿独头巷道排往回风巷,不利于巷道中作业人员呼吸。放炮后炮烟由巷道排出的速度慢,时间较长,影响掘进速度。

2、抽出式通风:

抽出式通风与压入式通风相反,新鲜空气由巷道进入工作面,泛风经风筒由局扇排出。

抽出式通风由于污风经风筒排出,保持巷道为新鲜空气故劳动卫生条件较好,放炮后所需要排烟的速度快,有利于提高掘进速度。但由于风筒末端的有效吸程比较短,放炮时易崩坏风筒,如吸程长则通风效果不好,污风经过局扇安全性差,抽出式通风必须使用硬性风筒,适应性差。

3、混合式:

混合式通风把上述两通风方式同时混合使用。虽然克服了上述的一些缺点,但由于设备多,电耗大,管理复杂,未被推广使用。压入式通风由于安全性好,设备简单适应性好,效果好而被广泛应用。局部通风管理

1、局扇:

1)、指定专人负责管理（挂牌管理）,不准任意停开局扇,保持正常运转。

2)、局扇安装必须上双风机双电源且安装开停监测装置。

3)、局扇安设在进风巷中。距回风流不得少于10m,不许发生循环风。

4)、局扇安装与掘进工作面的电器设备必须有延时风电闭锁装置。

5)、局扇因故停运,必须撤人钉栅栏,按有关规定进行排放瓦斯。

2、风筒:

1)、推广使用Φ700mm软质阻燃风筒,提高局扇出风率。

2)、提高接头质量,减少接头漏风,坚持使用反边式双边接头。

3)、风筒要吊挂平直,拉紧吊稳,逢环必吊,提高局扇供风量。

4)、加强检查和管理,及时修补。并搁专人负责。

5)、经常及时接风筒,保证风筒出口到煤头不超距。

编辑本段 矿井瓦斯

煤层瓦斯的主要成分一般是沼气和其它有害气体等,这些气体统称为瓦斯。由于瓦斯的危害主要是沼气,所以从狭义上讲矿井瓦斯就专指沼气而言。矿井瓦斯的生成:

煤矿井下的瓦斯来自煤层和煤系地层。瓦斯是在成煤和煤的变质过程中所伴生的气体。古代植物在成煤的初期,经厌氧菌的作用,植物纤维质分解成大量瓦斯。以后在上覆岩层的高温高压作用下泥炭褐煤发生物理和化学变化,逐渐转变成烟煤、无烟煤,煤在这种变质过程中挥发分减少,;固定炭增加。挥发分转变成沼气。这部分瓦斯由于埋藏在地层深处,不易跑掉得以保存。但在漫长的地质年代里由于受到诸多因素的影响,大部分瓦斯已放散出去,仅有一小部分至令还保存在煤层或岩层中,煤层或岩层中所含的瓦斯主要就是这部分瓦斯。瓦斯的性质:

甲烷是无色、无味、无臭可以燃烧和爆炸的气体,不能供人呼吸,能造成人员窒息,它易于扩散,扩散速度是空气的1.34倍,瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,甲烷对空气的比重为0.544,因此容易积存在巷道顶板冒落的顶板空峒内。瓦斯的化学性质极不活泼,几乎不与其它物质化合,难溶于水。瓦斯与空气适量混合后具有燃烧爆炸性。这是瓦斯所以成为矿内主要灾害的原因所在。瓦斯爆炸条件:

1、瓦斯浓度:

在标准状况下瓦斯按体积百分比浓度为5—16%时遇到高温火源后就会发生瓦斯爆炸。浓度在9.1—9.5%时爆炸威力最大。

瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它受温度、压力以及煤层其它可燃气体、惰性气体的混入等因素的影响。

2、引燃温度:瓦斯引燃温度一般在650℃—750℃,但它受到瓦斯浓度及火源性质等的影响1)、瓦斯的引爆延迟性对爆破工作有实际意义。炸药在爆破时瞬间温度可达2000℃,但火焰存在的时间很短,仅为千分之几秒,故不会引起瓦斯爆炸。但若炸药变质,装药炮泥不符合规定,就有可能使火焰存在时间加长甚至引燃药包造成瓦斯燃烧或爆炸事故,所以对井下爆破工作应十分注意。高温火源的存在是引起瓦斯爆炸的必要条件。电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火等都易引起瓦斯爆炸。

3、足够的氧含量:

实验证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯的爆炸界限缩小,当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯就不会爆炸。

煤矿安全新技术：第一章 概述

矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。

20世纪80年代以来，随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支护的改革，电子和计算机技术的发展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风管理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投人应用。以低耗、高效、安全为准则的通风系统优化改造在许多煤矿得以实施，使其能够更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。

编辑本段

矿井通风系统的优化改造

矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污风的通风方式(进＼回风井布置的方式一中央式、对角式、混合式)、通风方法(抽出式、压人式、抽压混合式)、通风网络(由风流流经的巷道及相关设施组成)和通风控制设施(通风构筑物)的总称。

近年来，为适应综合机械化采煤的要求，原煤炭工业部在总结建设经验，借鉴国外先进技术的基础上于1984颁发了《关于改革矿井开拓部署的若干技术规定》，作为新井建设、生产矿井技术改造和开拓延深的依据。为适应生产集约化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对症下药、综合治理、节能增风”为指导思想，对数百对国有煤矿进行了通风系统优化改造，配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统优化改造主要有以下几个方面内容。通风方式的改革

根据矿井的特点和需要，把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产，工作面单产超过1Mt／a的要求，对矿井采用分区域开拓。因此，形成区域式通风系统，即每个区域均有一组进、回风井，各个区域采用相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择主要通风机，使其实现高效节能的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。总之，新建大型矿井通风系统以对角式、分区式为主，改扩建的生产矿井以混合式为主，主要通风机的经济运行能力的提高

离心式风机

为提高主要通风机的经济运行能力，主要开展了以下工作。

(1)为适应通风系统的变化和生产集约化的要求，20世纪80年代以来，我国相继出现2K60系列和GAF系列的轴流式风机和G4-73与K4-73系列的离心式风机。20世纪90年代，依托于国家“八五”关项目，研制出FD型的对旋式风机。该系列风机具有能耗低、效率高的特点，因而迅速在我国煤矿推广。在原煤炭部“九五”攻关项目中，无驼峰式轴流风机的研制成功增大了通风机的稳定工作区域。

(2)研制出离心式风机的调速装置，如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。

(3)加强了通风机及其附属装置管理，减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风，提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧机的运行状态改造中，主要查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，主要通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，提出一整套风机经济运行的办法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等办法提高风机运行效率。采区通风系统优化布置

优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U＋L型方式(或称尾巷布置方式)，改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通风布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。此外，还采用了W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通风效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。新型通风设施的使用

为适应矿井灾变时期风流控制的需要，研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动系统，解决了灾变时期，当矿工和救护人员难以到达灾区和烟流入侵区域而按救灾要求必须开启或关闭风门的难题。

第三篇：矿井通风与安全课程设计

技术业务工作总结

时光飞逝，岁月如梭，眨眼间已经毕业十年了。在这十年多的时间里，我不仅加深了对原来学习知识的理解，而且对以前书本中没有接触或接触不深的知识有了进一步的认识。

2006年8月我被招聘到开元公司地测部测量员一职，主要负责（井巷中腰线标定、巷道贯通测量、地面测量、放样等）测量相关工作。为了更好地完成领导安排的工作任务，我积极翻阅相关资料、书籍，向专业人士和同事请教不明白之处及工作中存在的种种问题。同时为了能让自身掌握更多的专业技能知识，也积极参加了单位内部的一些相关职业技能培训。我能在日常工作中树立正确的工作态度，不断总结工作经验，努力做好本职工作的同时积极主动帮助他人，做到安于平凡敢于吃苦，一切以工作为首要原则！

一、思想方面：

我重视加强理论和业务知识学习，在工作中，坚持一边工作一边学习，不断提高自身综合素质水平。

一是认真学习“三个代表”重要思想，深刻领会“三个代表”重要思想的科学内涵，增强自己实践“三个代表”重要思想的自觉性和坚定性，认真学习党的十八大报告及十八届三中、四中全会精神。自觉坚持以党的十八大为指导，为进一步加快完善社会主义市场经济体制，全面建设小康社会作出自己的努力。

二是认真学习工作业务知识，重点学习公文写作及公文处理和电脑知识。在学习方法上做到在重点中找重点，抓住重点，并结合自己在公文写作及公文处理、电脑知识方面存在哪些不足之处，有 针对性地进行学习，不断提高自己的办公室业务工作能力。

三是认真学习法律知识，结合自己工作实际特点，利用闲余时间，选择性地开展学习，通过学习，进一步增强法制意识和法制观念。

二、工作方面：

量工程是每个工程前期要先进行的事项，确保工程盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通，主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。测量是工程的眼睛，作为测量人员，我们本着实际求实、一切以数据说话的原则从事测量工作。

1、控制测量：地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂，主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行3个月一次的复测，保证其点位的稳定。

2、联系测量：巷道施工中为了保证巷道正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由地面传递到地下。这个传递工作称为联系测量，是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量，通过定向测量，使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。

3．地下控制测量：地下控制测量包括导线及高程测量。地下导 线测量的目的是以必要的精度，按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统，为盾够姿态的测定提供依据。由于巷道内没有足够的空间无法随意布设导线，只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差，势必造成较大的误差，所以我们采用工作量较大的双导线测量，以提高精度，是保证巷道的贯通的较佳方法。通过现场的工作经历，我深刻认识到自己的不足之处，专业知识欠缺、社会经验不足、工作能力欠佳等多方面问题。这些不足已成为我努力学习、强化专业知识、积累工作经验的动力源泉，争取以较强的工作能力，丰富的社会经验和更加饱满的热情投入工作中！

三、学习和生活方面：

通过在领导和同事们的耐心帮助与鼓励下，自身的不断努力，个人素质有较明显提高，在工作上取得了一定的成绩，但也存在诸多不足。我总结了上班以来学到的东西，得到了至深的锻炼。现将切实工作总结如下：

1、严谨科学、认真求证

在施工测量之前，认真审图，对图上有误、有疑义的地方及时向领导及前辈们请教、咨询、学习。在测量放线之前，利用CAD算出坐标，反复查看，确保万无一失。对各种原始数据注意保存和及时整理，因为“经验，是从众多的数据中总结出来的”！测量放线后应认真复合线的位置确保每条线的实际误差不超过半公分。

2、不断进取、精益求精

社会在进步，时代在发展，只有不 断学习，才能与时俱进。各种新的施工材料和施工机具不断地应用到施工建设中来，相对的，也出现了更多的施工工艺和施工方法，各项规范也跟着发展。在如今高速发展的，不能自我提高，就意味着落后，就不能适应目前施工建设工作的发展要求。

3、纳百家之长，补自家之短

在与甲方、测绘等单位专业人士的接触中吸收他人的经验，平时到多跑跑施工现场检查与学习，学习工人们施工方法和施工工艺。从他人的成败中，看到问题的所在，同时也看到自身的不足，以达到“博众家之长，补一已之短”的目的。

四、个人工作改进措施及计划：

在今后的工作中根据现场出现的问题积累经验，吸取教训，加 强新知识，新理论的充实，个人操作技术的加强，管理意识的加强，配合其他部门做好本职工作。明年的工作中，在闲暇时间多与片区其他项目测量员互相交流经验,分享心得,互相提升。做到别人出现的问题我不会再出错，我自己出现过的错误不再次发生，做到慢慢蜕变，直到破茧成蝶。

旧的一年快过去了，新的一年将要到来。回顾这一年工作我体 会到了工作中的幸苦和快乐。但是我想就算对工作付出的再多也是值得，因为我所学的东西将会在我以后人生旅途中发挥着很大的作用。在今后的工作中，我会不断加强自己的业务水平与能力，向身边的同事学习更多的专业理论知识和现场施工管理，将理论与实际相结合，总结经验、吸取教训，用积极向上的工作热情；吃苦在前、享受在后的工作作风，去挑战困难和挫折。与同事团结合作、互帮互助，共同 创造美好的明天，为公司的发展壮大添砖加瓦。

最后我要再次感谢公司的领导以及同事，是你们提供给我这么大一个学习工作的平台，让我见识到了建筑这一神圣的工作，我一定不负你们的期望全面提高自己努力做好一个新时期的人才。

总工办地质测量部

苏志春

2016年9月28日

第四篇：矿井通风与安全复习题

矿井通风与安全复习题

1、矿井大气参数有：密度、压力、湿度。

2、CO性质：CO是无色、无味、无臭的气体，能够均匀散布于空气中，不易于察觉，极毒。

3、风压的国际单位是：帕斯卡（Pa）

4、层流状态下摩擦阻力与风流速度的关系：hf=64/Re·L/d·p·V²/2

5、巷道断面风速分布：在贴近壁面处存在层流运动薄层，即层流边层，在层流边层以外，从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。

6、产生空气流动的必要条件是：风流方向上两断面间存在能量差，风流总是由总能量大额地方流向总能量小的地方。

7、《金属非金属矿山安全规程》对氧气，二氧化碳浓度的规定：矿井空气中氧气含量不低于20％，有人工作或可能到达的井巷，二氧化碳的浓度不得大于0.5％，总回风流中，二氧化碳浓度不得超过1％。

8、金属矿山井下常见对安全生产威胁最大的有毒气体有：CO、NOx、SO2、H2S、CHx等。

9、矿井气候条件：指矿井空气温度、湿度和流速三个三个参数的综合作用。

10、巷道产生摩擦阻力的原因：空气流动时与巷道周壁的摩擦以及克服空气本身的粘性。

11、巷道摩擦阻力系数大小和什么有关？答：巷道断面积，支护方式，巷道周长。

12、矿井通风阻力有哪几类，什么阻力是矿井通风总阻力中的主要组成部分？ 答：可分为摩擦阻力、局部阻力、正面阻力。摩擦阻力是主要组成部分。

13、什么是节点，什么是网孔？

答：节点：两条或两条以上分支的交点。网孔：由两条或两条以上方向并不都相同的分支首尾相连形成的闭合线路，其中无分支者称为网孔。

14、单一风机工作的通风网络，当矿井总风压增加N倍时，矿井的风量增加多少倍？（√N倍）

15、什么是相似工况点？

答：对于几何相似的泵（或风机），如果雷诺数相等或流动处于雷诺自模区，则在叶片入口速度三角形相似，也即流量系数相等时，流动过程相似，对应的工况点为相似工况点。

16、复杂通风网路巷道N、节点J和网孔M之间普遍存在的关系：M=N-J+1。

17、对角巷风流方向判定。（具体判定见P126）

答：风向判定原则：分支的风向取决于其始、末节点间的压能值，风流由能值高的节点流向能值低的节点。当两点能值相同时，风流停滞。当始节点能值低于末节点时，风流方向。

18、扇风机按其构造和工作原理可分为哪几类？答：离心式、轴流式。

19、主扇工作方式分为哪几种？答：压入式、抽出式、压抽混合式。20、矿用风扇按其服务范围分为哪几种？答：主扇、辅扇、局扇。

21、局部风量调节的方法有哪几种？答：增阻调节法、减阻调节法、增能调节法。

22、运输巷道、采区进风道的最高允许风速是多少？

答：6m/s

23、无净化措施时，哪些井不宜做进风井，哪些井可兼做进风井？

答：箕斗井和混合井不宜做进风井；人行运输道或罐笼提升井兼做进风井。

24、风桥的作用是什么？

答：把同一水平相交的一条进风巷和一条回风巷的风流隔开。

25、专用总进、回风道的最高允许风速是什么？ 答：8m/s

26、局部通风机的通风方法有哪些形式？答：压入式、抽出式、混合式。

27、当掘进巷道长度大于200m时，局部通风以采用什么通风为宜？ 答：压抽混合式。

28、在通风构筑物中，即可隔断风流又可行人和通车的通风构筑物是什么？ 答：风门。

29、抽出式通风系统主要漏风地点？答：地表塌陷区、采空区。

30、我国绝大多数矿井掘进通风采用哪种局部通风方式？答：局部扇风机通风。

31、局部通风方法按通风动力形成不同可分为几种？ 答：总风压通风、扩散通风、引射器通风、引射器通风。

32、适用于局部通风机抽出式通风的风筒是：刚性风筒。

33、矿井主扇扩散器的主要作用：降低出风口的风速，以减少扇风机的动压损失，提高扇风机的有效静压。

34、通风构筑物可分为哪两大类？主要包括什么？

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，风桥，导风板，调节风窗，风幛。另一类是遮断风流的构筑物，包括挡风墙和风门等。

35、矿井局部风量调节方法有：①增阻调节 ；②降阻调节法；③增能调节法。

36、按进、回风井的相对位置，进风井与回风井的布置有哪几种不同的布置形式？答：布置形式有中央式、对角式、混合式。

37、近年来，矿山推广使用的阶段通风网络结构主要有哪些？

答：多中段阶梯式进出风，本中段平行双巷式进出风，跨中段棋盘式进出风，上下中段间隔式回风。

38、请解释矿井进风段冬干夏湿现象？

答：在矿井进风路线上，冬天相对湿度大，含有一定量水蒸气的冷空气进入井下，气温逐渐升高，其饱和能力逐渐变大，相对湿度变小，沿途要吸收井巷中的水分，则进风段干燥；夏天相对湿度低，热空气进入井下，气温逐渐降低，其饱和能力逐渐变小，使其中一部分水蒸气凝结成水珠，故进风段里很潮湿。

39、试分析矿内空气中有毒气体的来源？

答：（1）爆破时所产生的炮烟。炸药在井下爆炸后，产生大量的有毒有害气体，如CO, NO2等。（2）柴油机工作时所产生的废气。柴油机工作时所排废气的主要成分时氧化氮，CO、醛类和油烟等。（3）硫化矿物的氧化。在开采高硫矿床时，由于硫化矿物缓慢氧化，产生SO2 和 H2S气体。（4）井下火灾。井下火灾引起坑木燃烧，产生大量的CO。

40、简述风压、静压和动压定义，三者的关系是怎样的？

答：（1）静压：空气分子热运动不断撞击器壁所呈现的压力称为静压。特点：①只要有空 气存在，不论是否流动都会呈现静压；②风流中任意一点的静压各向同值，且垂直作用 于器壁；③静压可以用仪器来测定；④静压的大小反应了单位体积空气具有的压能。（2）动压：空气做定向流动时具有的动能，即动能所呈现的压力。特点：①只有做定 向流动的空气才会呈现动压；②动压具有方向性；③在同一流动断面上，因各点的风 速不同，其动压各不相同；④动压无绝对压力与相对压力之分，总是大于零的。（3）风流中某点的静压与动压之和称为全压，绝对全压=绝对静压+绝对动压。

41、通风阻力与井巷风阻有何不同？

答：在矿井通风工程中，空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力，统称井巷的通风阻力。井巷风阻是反映矿井通风难易程度的一个指标。两者具有以下关系：，它表明井巷的通风阻力h等于井巷,风阻R与流过该井巷的风量Q平方的乘积。

42、什么是扇风机工况？选择扇风机时对工况有什么要求？

答：（1）当扇风机以某一转速、在风阻R的风网上作业时,可测算出一组工作参数风压Ｈ、风量Ｑ、功率Ｎ和效率η，这就是该扇风机在风网风阻为R时的工况点。（2）为使扇风机安全、经济地运转，它在整个服务期内的工况点必须在合理的工作范围之内。即从经济的角度出发，扇风机的运转效率不应低于60%；从安全方面考虑，其工况点必须位于驼峰点的右下侧单调下降的直线段上。由于轴流式扇风机的性能曲线存在马鞍形区段，为了防止矿井风阻偶尔增加等原因，使工况点进入不稳定区，一般限定实际工作风压不得超过最高风压的90%，即ＨS＜0.9ＨSmax。

43、何谓矿井通风系统？

答：矿井通风系统是指向井下各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路和通风动力及通风控制设施等构成的工程体系。

44、利用与控制矿井自然通风的途径有哪些？

答：（1）设计和建立合理的通风系统。（20降低风阻。（3）人工调整进回风井内空气的温差。（4）解决高温季节下行自然风流的问题。

45、请指出抽出式通风的矿井漏风地点并分析漏风原因？

答：抽出式通风的矿井漏风地点有地表塌陷区及采空区直接漏入回风道。原因：①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要的隔离矿柱；②由于对地表塌陷区和采空区未及时充填或隔离。

46、简述主扇安装在地面的优、缺点？

答：优点：井下发生火灾易实现反风；大爆破冲击波或井下其他灾害不易使主扇受到破坏。缺点：井口密闭和主扇安装的短路漏风较大；当工作面距主扇很远时，沿途漏风量大；当地形条件复杂时，地面主扇的安装费用高，且安全受到威胁。

47、降低摩擦阻力的方法有哪些？

答：（1）增大井巷断面；（2）采用两条或多条巷道并联；（3）巷道断面相同时，圆断面的周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面较大。条件许可时，宜尽量采用周长小断面的形状；（4）尽量缩短井下风流的路线；（5）尽量采用相对粗糙度小的支护形式；（6）在条件允许的情况下降低风速。

48、影响自然风压大小和方向的因素有哪些？

答：（1）温度。矿井某一回路中两侧空气柱温差是影响自然风压的主要因素。影响此气温差的主要因素是地面入风气温和围岩与风流的热交换，其影响程度则随矿井开拓方式、深度、地形和地理位置的不同而有所不同。（2）空气成分和湿度。空气成份和湿度影响空气密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响不大。（3）井深。空气压力和密度均随井深增加而增加。（4）风机运转。矿井主要通风机工作决定了主风流方向，加之风流与围岩之间的热交换，使冬季回风井气温高于进风井，在进风井周围形成了冷却带后，即使风机停转或通风系统改变，两个井筒之间在一定时期内仍有一定的温差，从而仍有一定的自然风压起作用。

49、简述矿井漏风及其危害。

答：矿井漏风：未经作业地点，而是通过采空区、地表塌陷区以及不严密的通风构筑物的缝隙，直接渗入回风道或直接排入地表的风流。危害：漏风使工作面有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加风机的无益消耗，并可能加速可燃性矿物自燃发火。

50、为提高距离掘进巷道通风效果，应注意的问题有哪些？

答：（1）通风方式要选择得当。（2）采用局部扇风机联合作业。（3）条件许可时，尽量选用大直径的风筒，以降低风筒风阻，提高有效风量；也可采用单机双风筒并联通风。（4）增加风筒的节长，改进接头方式，保证风筒的接头质量。减少接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。（5）风筒悬吊力求“平、直、紧”，以减少局部阻力。（6）减少风筒漏风。（7）风筒应设放水孔，及时放出风筒中凝集的积水。（8）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。

51、矿井通风设计内容有哪些？

答：（1）确定矿井通风系统，画出通风系统图；（2）矿井风量计算和风量分配；（3）矿井通风阻力计算；（4）选择通风设备；（5）概算矿井通风费用。

第五篇：矿井通风与安全试题

矿井通风与安全试题

一、基本概念题（每题3分，共21分）

1.相对湿度—指湿空气中实际含有的水蒸气量与同温度下的饱和湿度之比的百分数。

2.煤层瓦斯含量—指单位重量或体积的煤岩在一定温度和压力条件所含有的瓦斯。即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。

3.防爆门—出风井口所安设的防爆门都不得小于出风井口的断面积，并应正对出风井口的风流方向。当井下发生瓦斯或煤尘等爆炸时，爆炸气浪将防爆门掀起，可保护主要通风机免受损坏。

4.保护层—在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层。

5.通风机工况点—即是风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如Q、H、N和η等，一般是指H和Q两参数。

6.均压防灭火—采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布、降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

7.火风压—在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮动力，这种浮力效应就称为火风压。

二、简答题（每题7分，共28分）8.简述矿井通风风量的减阻调节法。

答：A.减阻调节法是以并联网络中阻力较小风路的阻力值为基础，在阻力较大的风路中采取减阻措施、降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减少与其并联通路上的风量。B.减阻调节的措施有：①扩大巷道断面；②降低摩擦阻力系数；③清除巷道中局部阻力物；④采用并联风路；⑤缩短风流路线的总长度等。9.试分析当前我国煤矿经常发生瓦斯爆炸的原因并简介主要预防措施。

答：A.煤矿矿井爆炸原因分析：

①火源：井下的一切高温热源都可以引起瓦斯燃烧或爆炸，但主要火源是放炮和机电火花；

②发生地点：煤矿任何地点都有可能发生爆炸的可能性，但大部分爆炸事故发生在采掘工作面。B.预防瓦斯爆炸的技术措施： 1）防止瓦斯积聚

①通风是防止瓦斯积聚的基本方法； ②及时处理局部积存的瓦斯； ③抽放瓦斯；

④经常检查瓦斯浓度和通风状况。2）防止瓦斯引燃

3）防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施。

10.简述火灾时期风流发生紊乱的原因及防治措施。答：A火灾时期风流发生紊乱的原因：

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侧风阻增大，导致主干风路火源风侧减小，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；③采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟线路上的风阻。

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，该分支的风流就会方向。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。B防治措施

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风的风障，以增加风速。

11.简述矿井综合防尘措施有哪些。答：矿井综合防尘措施：

一、通风防尘

通风防尘是指通风风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度，因此搞好矿井通风功能有效地稀释和及时地排出矿尘。

二、湿式作业 湿式作业是利用水或其他液体，使之与矿尘相接触而捕集风尘的方法。

三、净化风流

净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的技术措施。

四、个体防护

个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘的最后一道措施。

三、计算题（12-15每题10分，16题11分，共51分）

12、通风机做抽压式工作，在抽出段测得某点的相对静压为600Pa, 动压为150Pa；在压入段测得相对静压为600Pa, 动压为150Pa；风道外与测点同标高点的大气压力为101324Pa，求抽出段和压入段测点相对全压、绝对静压和绝对全压。解： 抽出段：

相对全压：htihihvi600150450Pa 绝对静压：PiPoihi101324600100724Pa 绝对全压：PtiPoihti101324450100874Pa 压入段：

相对全压：htihihti600150750Pa 绝对静压：PiPoihi101324600101924Pa 绝对全压：PtiPoihti101324750102074Pa 13.某矿井为中央并列式通风系统，总进风Q=9000m3/min，总风压h=2394Pa，试求矿井总风阻Rm，等积孔A，并判断该矿通风系统难易程度。解：由hRQ2

2h23940.1064NS得Rm28 2mQ900060AQ1.19170.652h1.2h1.191790006003.65m2 2394等积孔较大，风阻较小，矿井通风容易。

14.已知某矿井总回风量为5000 m3/min，瓦斯浓度为0.5％，日产量为4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象）。解：绝对瓦斯涌出量：Qg50000.5%25mmin 相对瓦斯涌出量：qg33500060243650.5%9.95m3t

40003303因为Qq40mmin,且qg10mt 故此矿为低瓦斯矿井。

15.某矿井通风系统采用抽出式通风。已知主通风机房内的水柱计读数为150 mmH2O，入风井与出风井井底的空气密度分别为1.20 kg/m3和1.04 kg/m3，风峒中的平均风速为8 m/s，主通风机出口的平均风速为5 m/s，入风井与出风井的入口与出口的标高相同，高差为200 m，地面的空气密度为1.26 kg/m3，求矿井的通风阻力。解：h12P1P21g12g21'2u21'22u2

2P1P215013.69.8120012.4（帕）

'1.2，'121.04，g9.81，12=1.26 h12150 13.6 9.81+1.26 9.81 200+0.6 64—0.52 25 =22509.92N 16.某一并联风路，已知总风量为Q＝40m3/s，R21＝1.18N·s/m8，R2＝0.79N·s2/m8，若巷道1、2中的风量分别要求为10m3/s和30m3/s，断面的面积均为5m2，要求采用增阻法调节，试确定调节风窗的位置和面积。解：

h21R1Q211.1810118Pa

h22R2Q20.79302711Pa

因为h2h1，故风窗应安设在巷道1中。

hwh2h1593（帕）

风窗面积AQ1S5Q0.759Shw10100.75955930.49m2

答：风窗应安设在巷道1中，风窗面积为0.49 m2.