第一章矿内大气。
一、 例题。
例1—1 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为15℃，湿温度为14℃，求空气的相对湿度。
解：干温度计和湿温度计指示数差为。
查附录得相对湿度φ=90%
例1—2 矿井总的排风量q=4500m3/min，入风温度t1=+5℃，空气相对湿度φ1=50%，排风温度t2=+25℃，φ2=100%，试计算每天风流从矿井中带走的水蒸汽量。
解：查附录得，当t1=+5℃时，ρs1=6.8g/ m3
当t2=+25℃时，ρs2=22.9g/ m3
∴带走的水蒸气量g为：
g=（ρs2×100%－ρs1×50%）·q·24×60/1000000
=126.36t/d
例1—3 已知大气压力b=101325pa，相对湿度φ=80%，温度t=30℃，求湿空气的d、ρv、ρ、和i。
解：根据t=30℃，查附录，得ps=4241.7pa，于是。
pv=ps=0.8×4241.7=3393.36pa
kg/kg干空气。
湿空气的绝对湿度为：
kg/ m3
湿空气的密度为：
kg/ m3
湿空气的焓为：
581.23 kg/kg干空气。
例1—4 矿井总回风流中的沼气含量为0.55%，总回风量为2900 m3/min，该矿日产量1700t，试问该矿井的绝对沼气涌出量为多少？属于哪级沼气矿井？
解：绝对沼气涌出量q=c·q×24×60
22968 m3/d
相对瓦斯涌出量m3/t
根据《规程》规定，该矿属于高沼气矿井。
例1—5 已知b=101325n/㎡，空气干球温度t=25℃，d=0.016 kg/kg干空气，试用焓湿图求空气的湿球温度，**温度和相对湿度。
解：根据b=101325n/㎡的焓湿图，找到t=25℃，d=0.016 kg/kg干空气的状态点，得出该点的相对湿度φ=80%，根据湿球温度定义，沿着等焓线和φ=100%线相交的温度为湿球温度t湿=22.
5℃，根据干球温度定义，沿着等含湿量线和φ=100%线相交点的湿度为**温度21.5℃。
d=16g/kg干空气。
t湿等焓线。
21.5 t露。
图1例1—6 计算某巷道中一条宽0.3m，长200m的排水明沟的水蒸汽蒸发量。已知水温为30℃，空气温度为20℃，空气的相对湿度75%，大气压力103896pa，风速为3m/s。
解：水沟露出的水表面积为：
f=0.3×200=60㎡
当温度为30℃时，水蒸汽的饱和压力为：
ps=4242pa
空气中水蒸汽的分压力为：
pv=ps（20℃）=0.75×2337=1753pa
湿交换系数为：
k1=4.8×10-6+3.36×10-6·v=4.8×10-6+3.36×10-6×3=15.68×10-6kg/n·s
湿交换量为：
第二章矿内风流的能量及其变化。
一、例题。例2-1 用皮托管和压差计测得a、b两风筒的压力分别为h1=－50，h2=10，h4=50，h5=10mmh2o，如图2-1所示。求h3， h6的压力各为多少？
各压差计测得的是什么压力？并判定风机所处的位置？
解：1）h1为相对静压，h2为动压，h4为相对全压，h5为动压。
2）压差计3的读数h3为相对全压：
h3= h1+ h2=－50+10=－40mmh2o
3）压差计5的读数h5为相对静压：
h5= h4－h3=50－10=40mmh2o
4）a风筒风机位于左侧，进行抽出式通风。
b风筒风机位于左侧，进行压入式通风。
例2-2 某通风管路如图2-2所示，已知u型管1和2的压力值及r=1.18kg/m3，g=9.81m/s2，求管路中风流的动压、相对静压、相对全压和中心点的风速。
解：1）用皮托管和压差计测压有如下公式：
ht=hs+hv
由图2-2看出，压差计均为负值，可判断为抽出式通风，且动压hv永为正值，所以根据上式可知：
h1=－30mmh2o，为相对全压。
h2=－35mmh2o，为相对静压。
h3=h4－h2=－30+36=6mmh2o，为动压。
2）中心点的风速：
例2-3 某矿井通风系统如图2-3所示，采用压入式通风。已知风峒内和地表的静压差为1470pa，入风井空气的平均重率为12.25n/m3，出风井空气的平均重率为11.
75n/ m3，风峒中平均风速为8m/s，出风井口的平均风速为4m/s，求该矿井的通风阻力。
解：取1-2为通风系统的始末端点，则：
例2-4 某矿井通风系统如图2-4所示，在扇风机风峒中安设静压管和地表的u型管压差计相连接，压差计的读数△h=2254pa，该处断面s=9㎡，流经风峒的风量q=90m3/s，入风井筒深度z1=300m，其空气重率r1=12.25n/m3，回风井筒深度z2=250m，其空气重率r2=11.27n/m3，两井筒间巷道中的空气平均重率r3=12.
05n/m3（两井口标高相同），问风流流经矿井的总阻力为多少？
解：风流流经矿井的总阻力：
∵v1=0，故hv1=0
则： 因此，例2-5 抽出式风机风峒内某断面的绝对静压为98925pa，地面大气压为101058pa，风峒内风量为3000m3/min，净断面积为4.2㎡，干温度28℃，湿温度21℃，问风峒内该断面上的相对静压、速压、相对全压、绝对全压各为多少？
若按图2-5方式安装一u型压差计，请在图2-5上画出水柱示意高度。
解： 干湿球温度差为7℃，由附录可得φ=52%，psa=3783.5=3783.516pa，则由公式：
速压：相对全压：
绝对全压：
例2-6 某矿通风系统如图所示，各断面绝对静压pi、风速vi、标高zi和断面处空气密度ρi见下表中，请绘制压力坡度图。
解：经计算得各点数值如下：
例2-7 在进风井中，测得两断面诸参数如下：
绝对静压：p1=101325pa，p2=108011pa
标高：z1=35.50m，z2=－564.50m
气温：t1=10℃，t2=20℃
相对湿度：φ1=70%，φ2=80%
断面平均风速：w1=8.0m/s，w2=7.8m/s
试求：1～2断面间通风阻力。
解：（一）用单位质量流体能量方程计算：
1） 求断面空气密度：
查附表得：
得：ρ1=1.24348kg/m3，ρ2=1.27601kg/m3
2） 求值。
由热力学可知，多变过程可以概括所有的热力变化过程：
对于多变过程：
故： 多变指数n可由实测值进行计算：
对于：，取对数可得：
3）运用单位质量流体能量方程求阻力：
二）用单位体积流量的能量方程计算。
由以上计算可见，当空气密度变化不大时，用简化的单位体积流量的能量方程进行计算即可满足工程需要。
第三章矿井通风阻力。
一、示例。例3-1 某梯形木支架巷道，巷道长度l=200m，断面积s=4m2，周界u=8.3m，巷道摩擦阻力系数μ=0.
018n·s2/m4，若通过巷道的风量q=900m3/min，试求其摩擦风阻和摩擦阻力。
解： 摩擦阻力 r=μ·
1.466n·s2/m3
巷道摩擦阻力：
hf=rq2
0.466×（）2=110.5pa
例3-2 某矿回风巷道长l=1000m，梯形断面s=6m2，棚子支护，边柱厚度do=24cm，支架纵口径△=6，通过风量q=40m3/s，空气平均厚度ρm=12.54n/m3。 求：
（1）摩擦风阻rf ；（2）摩擦阻力hf ；若通过风量q=30m3/s，其他条件不变化，求rf 、hf （u=4.16s，对于△=6，do=24cm，μ为192.1×10-4n·s2/m8,s=6m2的修正系数为0.
86）解： α192.1 ×10-4 ×0.86=165.2×10-4 n·s2/m8
摩擦风阻：rf ==
0.779 n·s2/m6
摩擦阻力：hf = rf ×q2
矿井通风与安全试题
一 填空题。1 矿井主要通风机有 离心式 和 轴流式 两大类。2 矿井通风机必须装有 反风装置 要求在10 min内改变巷道中风流方向。3 矿井通风方式是指 进风井和出风井 的布置方式。4 相对瓦斯涌出量 是矿井正常生产条件下，平均每日产1 t煤所涌出的瓦斯量，常用单位为m3 t。5 矿井通风方法分...
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