矿井通风与安全》试卷（B）卷

参考答案及评分标准

一、名词解释（20分；每个2分）

1专用回风巷：专门用于回风，不得用于运料与安设电气设备的巷道，在有煤与瓦斯突出区的专用回风巷还不得行人。

2瓦斯积聚：瓦斯浓度超过2%，体积超过0.5m3。

3被保护层：在突出矿井中，预先开采的、并能使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称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。

4煤的自然发火期：从煤层被开采破碎、接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经历的时间叫煤层自然发火期，以月或天为单位。 5外因火灾：可燃物在外界环境的作用下，引起燃烧而形成的火灾。

6瓦斯涌出不均衡系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值。

7相对瓦斯涌出量：矿井日产一吨煤同斯所涌出的瓦斯量，单位是m3/t。 8瓦斯爆炸感应期：瓦斯与高温热源接触后，需要经过一个很短的时间才燃烧或爆炸，这种现象叫引入延迟性，间隔的时间称为感应期。

9等积孔：假定在无限空间有一开口为A的薄壁，当通过孔口的风量为等于矿井风量，孔口两侧风压等于矿井通风阻力时的阻力时，测孔口A的面积称为矿井的等积孔。

10自然风压：在一通风回路中，由于相对于最低点两侧空气柱的密度不同，导致重力不等，重力之差就是自然风压。 二、简答题（35分；每个7分，任选5题） 1降低通风阻力的措施有哪些？ 答：（1）降低摩擦阻力：减小摩擦阻力系数；保证有足够大的井巷断面；选用周长小的断面形状；减少巷道长度；避免巷道内风量过于集中。（4分）（2）降低局部阻力：避免井巷突然扩大或缩小；尽可能避免井巷直角转弯；主要巷道内不要停放车辆、堆积木料；加强总回风道的维护和管理，对冒顶、片帮和积水要及时处理。（3分）

2简述中央式通风系统及其适用性

答：井回风井位于井田走向中央，根据井回风井的相对位置，又分为中央并列式、中央分列式。（3分）中央并列式适用于倾角大，埋藏深，井田走向长度小于4km，瓦斯与自然发火都不严重的矿井。（2分）中央分列式适宜和于煤层倾角小，埋藏浅，井田走向长度不大，瓦斯与自然发火都不严重的矿井（2分）。 3防止煤炭自燃的开采技术措施有哪些？ 答：（1）合理的布置巷道；（1分）（2）选择合理的采煤方法和选进的回采工艺，提高回采率，加快回采进度；（2分）（3）选择合理的通风系统，如尽量选择对角式或分区式系统（2分）。（4）坚持自上而下的开采顺序（1分）。（5）合理确定近距离相邻煤层和厚煤层分层同采时两工作面之间的错距，防止上下之间采空区连通（1分）。

4影响瓦斯涌出量的因素有哪些?

答：自然因素：煤层和围岩的瓦斯含量；地面大气压变化；（2分）开采技术

1

因素：开采规模；开采顺序与回采方法；生产工艺；风量变化；采区通风系统；采空区的密闭质量；（5分） 5地面防水措施主要有哪些? 答：合理选择井筒位置；（1分）河流改道；（1分）铺整河底；（1分）填堵通道；（1分）挖沟排(截)洪；（1分）排除积水（1分）加强雨季前的防讯工作。（1分）

6影响煤尘爆炸的因素? 答：煤的挥发分；（2分）煤的灰分和水分；（1分）煤尘粒度；（1分）空气中的瓦斯浓度；（1分）空气中氧的含量；（1分）引爆热源。（1分） 三、计算题 1解： 瓦斯梯度

gm=(H2-H1)/(q2-q1)=(300-240)/(11.6-7.2)=13.6t/m3（2分） 采深360m时的瓦斯涌出量为：

qm=qm1+(H-H1)/gm=11.6+(360-300)/13.6=16.0m3/t（3分） 2 解

取2点位能的参考位置，根据能量方程有, hR1-2=P1+hv1+ρgh-P2-hv2（1分） 对于入口处有： P01=P1+hv1（1分） 因此，

hR1-2=P01+ρgh-P2-hv2（1分） P2=P01+ρgh-hv2+ hR1-2

=101324+1.25×9.8×400-5+45 =106264Pa（2分） 3解：

（1）从图中可知新风阻R’曲线与n1=630r/min曲线的交点为M1，其风量 Q1=51.5m3/s（2分）

在此风阻下风量降低到58m3/s的转速n2，由比例定律得： n2=n1Q2/Q1=630×58/51.5=710r/min（3分）

（2）已知Q1=51.5，因此h1=R×Q1×Q1=0.7932×51.5×51.5=2103.8Pa（2分）

22

h1’=h1×(n2/n1)=2103.8×(710/630)=2672Pa,（3分） 4解：（1）自然分配风量为：

Q1?1?QR1R2?48?19.78m3/s（2分） 1.181?0.58 Q2?Q?Q1?48-19.78=28.22 m3/s（2分） （2）h1?R1Q1?1.18?15?265.5 Pa（1分） h2?R2Q2?0.58?33?631.62Pa（1分）

因为h2?h1，所以调节风门加在1支路上。面积为：（2分）

2

2222Sw?S?1?0.759?S?RwS1?0.759?S?h2?h1Q12（1分）

5m2（1??0.8560631.62?265.51?0.759?5?152分）

5解

一、采区通风系统的总要求：

1．能有效地控制采区内的风流方向，风量大小和同质。 2．漏风小

3．风流稳定性高。

4．有利于排放沼气，防止自燃和防尘。 5．有效好的气候条件 6．安全经济和技术合理

1．每个采区必须有单独的回风道，实行分区通风，回采面掘进面都应采用独立通风，不能串联通风。

2．工作面尽量避免位于角联分支上，要保证工作面风向稳定。 3．煤层倾角大，不得采用下行风。 4．回采工作面风速不得低于1m/s

5．工作面回风流中沼气浓度不得超过1%

6．必须保证通风设施规格质量（风向、风桥、风筒） 7．要保证风量按需分配，保证通风阻力小，风流畅通 8．机电峒室必须在进风流中。 9．采空区必须及时封闭。

10．要设置防尘管路避究路线，避难峒室和局部反风系统。

①轨道上山进风，不必在下部车场设风门，避免物料频繁过风门，造成风门损坏，易漏风，甚至风流短路。

②轨道上山进风，可使新鲜风流免受沼气煤尘污染，有利于保证较优的风质。 ③必须在轨道上山上部和中部甩车场设置风门、风门数量多、不易管理、漏风大。 ④运输上山中、多台运输机串联运输的上部机头不能确保在新鲜风流中。 。① 风流与煤流方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流污染。 ②煤流中释放瓦斯，使进风流瓦斯浓度增大。 ③运输设备散发的热量，使进风流温度升高。

④须在轨道上山下部车场内安设风门，由于运输频繁，风门常损坏漏风，甚至引起短路，影响工作面生产。

1——轨道上山 2——运输上山

在选择采区通风系统时要根据采区巷道布置，瓦期、煤尘及温度等具体条件而确定。 从安全观点出发，一般认为

3

瓦斯煤尘危险性大的采区一般宜采用轨进运回系统。 瓦斯煤尘危险性小的采区一般采用运进轨回系统。

急倾斜煤层，采区溜煤眼不允许做采区进风巷，应采用轨进运回

高瓦斯、综采、往往采用三条上山（通风上山，轨道上山，运输上山）。 回采工作面上行风与下行风的分析

1．上行风风速小时，可能出现瓦斯分层流动和局部积存。

下行风时，沼气与空气混合能力大，不易出现分层和局部瓦斯积存。 2．上行风 运输途中瓦斯被带入工作面，工作面瓦斯浓度大。 下行风 运输途中瓦斯被带入回风巷，工作面瓦斯浓度小。

3．上行风 和运输煤流方向相反，容易引起煤尘飞扬，工作面粉尘浓度大。 下行风 和运输煤流方向相同，工作面粉尘与沉降一致，利于沉降。

4．上行风，须把风流引导最低水平然后上行，经过路线长。风流被地温加热的程度大，且运煤设备发热量也加入，故工作面气温高。 5．上行风上偶角瓦斯常超限。

6．下行风 运输设备在回风巷运转安全性差。

7．下行风比上行风所需的机械风压要大，因为要克服自然风压。且一旦停风，工作面风向逆转。

8．下行风一旦工作有火源，产生火风压与机械风压相反，会使工作面风量减少，沼气浓度增加，故下行风，在起火地点沼气爆炸的可能性比上行风大。 五、回采工作面进风巷与回风巷的布置形式 1．U形（后退式） ①简单可靠 ②采空区漏风小

③但工作面上隔面易积存瓦斯

④工作面进风巷要提前掘出，维护工作量大。

U形（后退式） ①采空区漏风大

②工作面风量容易不足

③超前巷掘进时，独立通风长度短。

④采空区沼气不涌向工作面，而涌向回风巷。

2．Z形（后退式）

①回风巷为沿空留巷，可提高回采率。 ②巷道采准工程量较少

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