第一篇:礦井通風(fēng)與安全02
第二章
礦井空氣流動的基本理論
本章主要研究內(nèi)容:
1、空氣的物理參數(shù)----T、P、Φ、μ、ρ;
2、風(fēng)流的能量與點壓力----靜壓,靜壓能;動壓、動能;位能;全壓;抽出式和壓入式相對靜壓、相對全壓與動壓的關(guān)系
3、能量方程
連續(xù)性方程;單位質(zhì)量能量方程、單位體積能量方程
4、能量方程在礦井中的應(yīng)用----邊界條件、壓力坡度圖 本章的難點: 點壓力之間的關(guān)系
能量方程及其在礦井中的應(yīng)用
第一節(jié)
空氣的主要物理參數(shù)
一、溫度
溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。熱力學(xué)絕對溫標(biāo)的單位K,攝氏溫標(biāo):T=273.15+t
二、壓力(壓強)
空氣的壓力也稱為空氣的靜壓,用符號P表示。壓強在礦井通風(fēng)中習(xí)慣稱為壓力。它是空氣分子熱運動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。
P=2/3n(1/2mv2)
礦井常用壓強單位:Pa
Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等。
換算關(guān)系:
(見P396)
三、濕度
表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。
表示空氣濕度的方法:絕對濕度、相對溫度和含濕量三種。1.絕對濕度
每立方米空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量叫空氣的絕對溫度。其單位與密度單位相同(Kg/ m3),其值等于水蒸汽在其分壓力與溫度下的密度。
?v=Mv/V 飽和空氣:在一定的溫度和壓力下,單位體積空氣所能容納水蒸汽量是有極限的,超過這一極限值,多余的水蒸汽就會凝結(jié)出來。這種含有極限值水蒸汽的濕空氣叫飽和空氣,這時水蒸氣分壓力叫飽和水蒸分壓力,PS,其所含的水蒸汽量叫飽和濕度?s。2.相對濕度
單位體積空氣中實際含有的水蒸汽量(?V)與其同溫度下的飽和水蒸汽含量(?S)之比稱為空氣的相對濕度。
φ= ?V/ ?S 反映空氣中所含水蒸汽量接近飽和的程度。
Φ愈小
空氣愈干爆,φ=0為干空氣;
φ愈大
空氣愈潮濕,φ=1為飽和空氣。
溫度下降,其相對濕度增大,冷卻到φ=1時的溫度稱為露點
露點:將不飽和空氣冷卻時,隨著溫度逐漸下降,相對濕度逐漸增大,當(dāng)達到100%時,此時的溫度稱為露點。
上例甲地、乙地的露點分別為多少? 3.含濕量
含有1kg干空氣的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量(kg)稱為空氣的含濕量。
d= ?V/ ?d,?V= φPs/461T
?d=(P-φPs)/287T
d=0.622 φPs/(P-φPs)
四、焓
焓是一個復(fù)合的狀態(tài)參數(shù),它是內(nèi)能u和壓力功PV之和,焓也稱熱焓。
i=id+d?iV=1.0045t+d(2501+1.85t)實際應(yīng)用焓-濕圖(I-d):
五、粘性
流體抵抗剪切力的性質(zhì)。
當(dāng)流體層間發(fā)生相對運動時,在流體內(nèi)部兩個流體層的接觸面上,便產(chǎn)生粘性阻力(內(nèi)摩擦力)以阻止相對運動,流體具有的這一性質(zhì),稱作流體的粘性。其大小主要取決于溫度。
根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有:
F??Sdvdy運動粘度為:
????式中:μ--比例系數(shù),代表空氣粘性,稱為動力粘性或絕對粘度。其國際單位:帕.秒,寫作:Pa.S。
溫度是影響流體粘性主要因素,氣體,隨溫度升高而增大,液體而降低
六、密度
單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度,與P、t、濕度等有關(guān)。濕空氣密度為干空氣密度和水蒸汽密度之和,即:
???d.a??v
根據(jù)氣體狀態(tài)方程,可推出空氣密度計算公式:
??0.003484PT(1?0.378?PsatP)
kg/m3式中:P為大氣壓,Psat為飽和水蒸汽壓,單位:Pa;
φ為相對濕度;
T為空氣絕對溫度,T= t + 273 , K。
第二節(jié)
風(fēng)流的能量與壓力
能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個重要的基本概念,壓力可以理解為:單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能。
一、風(fēng)流的能量與壓力 1.靜壓能-靜壓
(1)靜壓能與靜壓的概念
空氣的分子無時無刻不在作無秩序的熱運動。這種由分子熱運動產(chǎn)生的分子動能 的一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能叫靜壓能。
在礦井通風(fēng)中,壓力的概念與物理學(xué)中的壓強相同,即單位面積上受到的垂直作用力。靜壓也可稱為是靜壓能。(2)靜壓特點
a.無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力;
b.風(fēng)流中任一點的靜壓各向同值,且垂直于作用面;
c.風(fēng)流靜壓的大?。梢杂脙x表測量)反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ撵o壓能的多少。如說風(fēng)流的壓力為Pa,則指風(fēng)流1m3具有101332J的靜壓能。(3)壓力的兩種測算基準(zhǔn)(表示方法)
根據(jù)壓力的測算基準(zhǔn)不同,壓力可分為:絕對壓力和相對壓力。
A、絕對壓力:
以真空為測算零點(比較基準(zhǔn))而測得的壓力稱之為絕對壓力,用 P 表示。
B、相對壓力:
以當(dāng)?shù)禺?dāng)時同標(biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)(零點)測得的壓力稱之為相對壓力,即通常所說的表壓力,用 h 表示。
風(fēng)流的絕對壓力(Pi)、相對壓力(h)和與其對應(yīng)的大氣壓(P0)三者之間的關(guān)系如下式所示:
hi = Pi -
P0
aP0ha(+)bP0Pahb(-)Pb真空
Pi與hi比較:
I、絕對靜壓總是為正,而相對靜壓有正負(fù)之分;
II、同一斷面上各點風(fēng)流的絕對靜壓隨高度的變化而變化,而相對靜壓與高度無關(guān)。
III、Pi 可能大于、等于或小于與該點同標(biāo)高的大氣壓(P0i)。2.重力位能
(1)重力位能的概念
物體在地球重力場中因地球引力的作用,由于位置的不同而具有的一種能量叫重力位能,簡稱位能,用 EPO 表示。
如果把質(zhì)量為M(kg)的物體從某一基準(zhǔn)面提高Z(m),就要對物體克服重力作功M.g.Z(J),物體因而獲得同樣數(shù)量(M.g.Z)的重力位能。即:
EPO=M.g.Z 重力位能是一種潛在的能量,它只有通過計算得其大小,而且是一個相對值。實際工作中一般計算位能差。(2)位能計算
重力位能的計算應(yīng)有一個參照基準(zhǔn)面。如下圖 1-2兩斷面之間的位能差:
Ep012=∫ ?i gdzi
(3)位能與靜壓的關(guān)系
11dzi2020 當(dāng)空氣靜止時(v=0),由空氣靜力學(xué)可知:各斷面的機械能相等。設(shè)以2-2斷面為基準(zhǔn)面:
1-1斷面的總機械能
E1=EPO1+P2-2斷面的總機械能
E2=EPO2+P由E1=E2得: EPO1+P1=EPO2+P2
由于EPO2=0(2-2斷面為基準(zhǔn)面),EPO1=?12.g.Z12,所以:P2=EPO1+P1=?12.g.Z12+P1
說明:I、位能與靜壓能之間可以互相轉(zhuǎn)化。
II、在礦井通風(fēng)中把某點的靜壓和位能之和稱之為勢能。(4)位能的特點 a.位能是相對某一基準(zhǔn)面而具有的能量,它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。但位能差為定值。
b.位能是一種潛在的能量,它在本處對外無力的效應(yīng),即不呈現(xiàn)壓力,故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。
c.位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化,在進行能量轉(zhuǎn)化時遵循能量守恒定律。
3.動能-動壓
(1)動能與動壓的概念
當(dāng)空氣流動時,除了位能和靜壓能外,還有空氣定向運動的動能,用Ev表示,J/m3;其動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動壓或稱速壓,用符號hv表示,單位Pa。(2)動壓的計算
單位體積空氣所具有的動能為:
Evi = ?i×v2×0.5 式中: ?i --I點的空氣密度,Kg/m3;
v--I點的空氣流速,m/s。
Evi對外所呈現(xiàn)的動壓hvi,其值相同。(3)動壓的特點
a.只有作定向流動的空氣才具有動壓,因此動壓具有方向性。
b.動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大(即流動方向上的動壓真值);當(dāng)作用面與流動方向有夾角時,其感受到的動壓值將小于動壓真值。
c.在同一流動斷面上,由于風(fēng)速分布的不均勻性,各點的風(fēng)速不相等,所以其動壓值不等。
d.某斷面動壓即為該斷面平均風(fēng)速計算值。(4)全壓
風(fēng)道中任一點風(fēng)流,在其流動方向上同時存在靜壓和動壓,兩者之和稱之為該點風(fēng)流的全壓,即:
全壓=靜壓+動壓。
由于靜壓有絕對和相對之分,故全壓也有絕對和相對之分。A、絕對全壓(Pti)
Pti=Pi+hvi B、相對全壓(hti)
hti=hi+hvi=Pti-Poi 說明:`A、相對全壓有正負(fù)之分;
B、無論正壓通還是負(fù)壓通風(fēng),Pti>Pi,hti> hi。
二、風(fēng)流的點壓力之間相互關(guān)系
風(fēng)流的點壓力是指測點的單位體積(1m3)空氣所具有的壓力。通風(fēng)管道中流動的風(fēng)流的點壓力可分為:靜壓、動壓和全壓。
風(fēng)流中任一點i的動壓、絕對靜壓和絕對全壓的關(guān)系為:
hvi=Pti-Pi
hvi、hI和hti三者之間的關(guān)系為:hti = hi + hvi。
壓入式通風(fēng)(正壓通風(fēng)):風(fēng)流中任一點的相對全壓恒為正。
∵
Pti and Pi > Po i
∴
hi>0,hti>0且 hti>hi
壓入式通風(fēng)的實質(zhì)是使風(fēng)機出口風(fēng)流的能量增加,即出口風(fēng)流的絕對壓力大于風(fēng)機進口的壓力。
抽出式通風(fēng)(負(fù)壓通風(fēng)):風(fēng)流中任一點的相對全壓恒為負(fù),對于抽出式通風(fēng)由于hti和hi為負(fù),實際計算時取其絕對值進行計算。
∵Pti and Pi<Poi
hti <0且hti>hi,但|hti |<| hi | 實際應(yīng)用中,因為負(fù)通風(fēng)風(fēng)流的相對全壓和相對靜壓均為負(fù)值,故在計算過程中取其絕對值進行計算。即:|hti | =|hi |-h(huán)vi
抽出式通風(fēng)的實質(zhì)是使風(fēng)機出口風(fēng)流的能量降低,即出口風(fēng)流的絕對壓力小于風(fēng)
a壓入式通風(fēng)P0b抽出式通風(fēng)hvPatP0Pa hat(+)hbt(-)hvPbt真空ha(+)hb(-)Pb壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)機進口的壓力。
風(fēng)流點壓力間的關(guān)系
例題2-2-
1如圖壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點i的hi=1000Pa,hvi=150Pa,風(fēng)筒外與i點同標(biāo)高的P0i=101332Pa,求:
(1)i點的絕對靜壓Pi;
(2)i點的相對全壓hti;
(3)i點的絕對靜壓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 例題2-2-
2如圖抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點i的hi=1000Pa,hvi=150Pa,風(fēng)筒外與i點同標(biāo)高的P0i=101332Pa,求:
(1)i點的絕對靜壓Pi;
(2)i點的相對全壓hti;
(3)i點的絕對靜壓Pti。
解:(1)Pi=P0i+hi=101332.5-1000=100332Pa
(2)|hti | =|hi|-h(huán)vi =1000-150=850Pa
hti =-850 Pa
(3)Pti=P0i+hti=101332.5-850=100482Pa
三、風(fēng)流點壓力的測定 1.礦井主要壓力測定儀器儀表
(1)絕對壓力測量:空盒氣壓計、精密氣壓計、水銀氣壓計等。(介紹實物)(2)壓差及相對壓力測量:恒溫氣壓計、“U”水柱計、補償式微壓計、傾斜單管壓差計。
(3)感壓儀器:皮托管,承受和傳遞壓力,+-測壓。2.壓力測定(1)絕對壓力
直接測量讀數(shù)。
(2)相對靜壓(以如圖正壓通風(fēng)為例)(注意連接 方法):
推導(dǎo)如圖
h = hi
? 以水柱計的等壓面0 ’ -0’ 為基準(zhǔn)面,設(shè): i點至基準(zhǔn)面的高度為 Z,膠皮管內(nèi)的空氣平均密度為ρm,膠皮管外的空氣平均密度為ρm’;與i點同標(biāo)高的大氣壓P0i。
則水柱計等壓面0 ’-0’兩側(cè)的受力分別為:
水柱計左邊等壓面上受到的力:
P左= P0+ ρ水gh =P0i + ρm’g(z-h)+ ρ水gh 水柱計右邊等壓面上受到的力:
P右= P0i+ρmgz
由等壓面的定義有: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
對于負(fù)壓通風(fēng)的情況請自行推導(dǎo)(注意連接方法): 說明:
(I)水柱計上下移動時,hi 保持不變;
(II)在風(fēng)筒同一斷面上、下移動皮托管,水柱計讀數(shù)不變,說明同一斷面上hi相同。
(3)相對全壓、動壓測量
測定連接如圖(說明連接方法及水柱高度變化)
(以上關(guān)系,實驗室驗證)
第三節(jié)
礦井通風(fēng)中的能量方程
當(dāng)空氣在井巷中流動時,將會受到通風(fēng)阻力的作用,消耗其能量;為保證空氣連續(xù)不斷地流動,就必需有通風(fēng)動力對空氣作功,使得通風(fēng)阻力和通風(fēng)動力相平衡。
一、空氣流動連續(xù)性方程
在礦井巷道中流動的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì),充滿它所流經(jīng)的空間。在無點源或點匯存在12 時,根據(jù)質(zhì)量守恒定律:對于穩(wěn)定流,流入某空間的流體質(zhì)量必然等于流出其的流體質(zhì)量。
如圖井巷中風(fēng)流從1斷面流向2斷面,作定常流動時,有:
ρ1 V1 S1= ρ2 V2 S2
Mi=const 式中 ρ1、ρ2 --
1、2斷面上空氣的平均密度,kg/m3 ;
V1,,V2--
1、2 斷面上空氣的平均流速,m/s;
S1、S2 --
1、2斷面面積,m2。
兩種特例:
(I)若 S1=S2,則ρ1 V1=ρ2V2;
(II)若ρ1= ρ2,則V1 S1= V2 S2。對于不可壓縮流體,通過任一斷面的體積流量相等,即Q=viSi=const
二、可壓縮流體的能量方程
能量方程表達了空氣在流動過程中的壓能、動能和位能的變化規(guī)律,是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。
(一)單位質(zhì)量(1kg)流量的能量方程
在井巷通風(fēng)中,風(fēng)流的能量由機械能(靜壓能、動壓能、位能)和內(nèi)能組成,常用1kg空氣或1m3空氣所具有的能量表示。機械能:靜壓能、動壓能和位能之和。
內(nèi)能:風(fēng)流內(nèi)部所具有的分子內(nèi)動能與分子位能之和??諝獾膬?nèi)能是空氣狀態(tài)參數(shù)的函數(shù),即:u = f(T,P)。能量分析
q1z10LRqRz202p2、v2、u2p1、v1、u1
任一斷面風(fēng)流總機械能:壓能+動能+位能 任一斷面風(fēng)流總能量:壓能+動能+位能+內(nèi)能 所以,對單位質(zhì)量流體有:
2?2斷面總能量1?1斷面總能量:P1?1:?v122?g.Z1?u1P2?2?v222?g.Z2?u2假設(shè):1kg空氣由1 斷面流至2 斷面的過程中,LR(J/kg):克服流動阻力消耗的能量;
qR(J/kg):LR部分轉(zhuǎn)化的熱量(這部分被消耗的能量將轉(zhuǎn)化成熱能仍存在于空氣中);
q(J/kg):外界傳遞給風(fēng)流的熱量(巖石、機電設(shè)備等)。
根據(jù)能量守恒定律:
P1?v1?g.Z?u?q?q?P2?v2?g.Z?u112
22?12R?222+ LR11 根據(jù)熱力學(xué)第一定律,傳給空氣的熱量(qR+q),一部分用于增加空氣的內(nèi)能,一部分使空氣膨脹對外作功,即:
2qR?q=u2?u1??Pdv1
P2?P1222?2 ?1?P2v2?P1v1??d?Pv???11Pdv??vdP1式中:v為空氣的比容,m3/kg。又因為:
11?2vdP=??21dP
上述三式整理得:
2LR???122?v1v2vdP???2?2????g?Z1?Z2???即為:單位質(zhì)量可壓縮空氣在無壓源的井巷中流動時能量方程的一般形式。過程 式中
稱為伯努力積分項,它反映了風(fēng)流從1斷面流至2斷面的 過 程中的靜壓能變化,它與空氣流動過程的狀態(tài)密切相關(guān)。對于不同的狀態(tài)過程,其積分結(jié)果是不同的。
對于多變過程,過程指數(shù)為n,對伯努利積分進行積分計算,可得到:單位質(zhì)量可壓縮空氣在無壓源的井巷中流動時能量方程可寫成如下一般形式。
LR?P1P2????n?1??1?2n22??v1v2????2?2??????g?Z1?Z2???其中,過程指數(shù)n按下式計算:
n=?
dlnPdlnv???lnP?lnv?lnP1?lnP2lnv2?lnv112
?lnP1?lnP2ln?1?ln?2有壓源 Lt 在時,單位質(zhì)量可壓縮空氣井巷中流動時能量方程可寫成如下一般形式。
?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斷面間按狀態(tài)過程考慮的空氣平均密度,得
P1?P2?P1P2??n?1??2??1n????P1?P2lnlnP1P2?P1P2?????21??????m??P1/?1P2/?2
則單位質(zhì)量流量的能量方程式又可寫為:
LR?P1?P2?mP1?P222?v1v2?????2?2??g?Z1?Z2??Lt??LR?
?m22?v1v2?????2?2??g?Z1?Z2??Lt??
(二)單位體積(1m3)流量的能量方程
我國礦井通風(fēng)中習(xí)慣使用單位體積(1m3)流體的能量方程。在考慮空氣的可壓縮性時,那么1m3 空氣流動過程中的能量損失(hR,J/m3(Pa),即通風(fēng)阻力)可由1kg空氣流動過程中的能量損失(LR J/Kg)乘以按流動過程狀態(tài)考慮計算的空氣密度?m,即:hR=LR.?m;則單位體積(1m3)流量的能量方程的書寫形式為:
22?v1v2?????P1?P2???2?2??m?g?mZ1?Z2??hR
幾點說明:
1.1m3空氣在流動過程中的能量損失(通風(fēng)阻力)等于兩斷面間的機械能差。2.g?m(Z1-Z2)是1、2斷面的位能差。當(dāng)1、2斷面的標(biāo)高差較大的情況下,該項數(shù)值在方程中往往占有很大的比重,必須準(zhǔn)確測算。其中,關(guān)鍵是?m的計算,及基準(zhǔn)面的選取。
?m的測算原則:將1-2測段分為若干段,計算各測定斷面的空氣密度(測定 P、t、φ),求其幾何平均值。基準(zhǔn)面選?。?/p>
取測段之間的最低標(biāo)高作為基準(zhǔn)面。例如:如圖所示的通風(fēng)系統(tǒng),如要求1、2斷面的位能差,基準(zhǔn)面可選在2的位置。其位能差為:
而要求1、3兩斷面的位能差,其基準(zhǔn)面應(yīng)選在0-0位置。其位能差為:
113200 Epo121??2?gdZ??m12gZ1230Epo13??3?gdZ??m10gZ10??m30gZ1、2兩斷面上的動能差
A.在礦井通風(fēng)中,因其動能差較小,故在實際應(yīng)用時,式中可分別用各自斷面hv122?v1???2??1?v222?2????上的密度代替計算其動能差。即上式寫成:
22?v1v2??2?2?????m?
其中: ρ1、ρ2分別為1、2斷面風(fēng)流的平均氣密度。
B.動能系數(shù):是斷面實際總動能與用斷面平均風(fēng)速計算出的總動能的比。即:
Kv???su2?22v2uds?vS?su3dsv3S因為能量方程式中的v1、v2分別為1、2斷面上的平均風(fēng)速。由于井巷斷面上風(fēng)速分布的不均勻性,用斷面平均風(fēng)速計算出來的斷面總動能與斷面實際總動能不等。需用動能系數(shù)Kv加以修正。在礦井條件下,Kv一般為1.02~1.05。由于動能差項很小,在應(yīng)用能量方程時,可取Kv為1。
因此,在進行了上述兩項簡化處理后,單位體積流體的能量方程可近似的寫成:
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)關(guān)于能量方程使用的幾點說明
1.能量方程的意義是,表示1kg(或1m3)空氣由1斷面流向2斷面的過程中所消耗的能量(通風(fēng)阻力),等于流經(jīng)1、2斷面間空氣總機械能(靜壓能、動壓能和位能)的變化量。
2.風(fēng)流流動必須是穩(wěn)定流,即斷面上的參數(shù)不隨時間的變化而變化;所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。
3.風(fēng)流總是從總能量(機械能)大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時,應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來進行,而不能只看其中的某一項。如不知風(fēng)流方向,列能量方程時,應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向,如果計算出的能量損失(通風(fēng)阻力)為正,說明風(fēng)流方向假設(shè)正確;如果為負(fù),則風(fēng)流方與假設(shè)相反。
4.正確選擇求位能時的基準(zhǔn)面。
5.在始、末斷面間有壓源時,壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致,壓源為正,說明壓源對風(fēng)流做功;如果兩者方向相反,壓源為負(fù),則壓源成為通風(fēng)阻力。
6.應(yīng)用能量方程時要注意各項單位的一致性。7.對于流動過程中流量發(fā)生變化,則按總能量守恒與轉(zhuǎn)換定律列方程
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 在某一通風(fēng)井巷中,測得1、2兩斷面的絕對靜壓分別為101324.7 Pa和101858 Pa,若S1=S2,兩斷面間的高差Z1-Z2=100米,巷道中?m12=1.2kg/m3,求:
1、2兩斷面間的通風(fēng)阻力,并判斷風(fēng)流方向。
解:假設(shè)風(fēng)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。
由于阻力值為正,所以原假設(shè)風(fēng)流方向正確,1?2。
例2 在進風(fēng)上山中測得1、2兩斷面的有關(guān)參數(shù),絕對靜壓P1=106657.6Pa,P2=101324.72Pa;標(biāo)高差Z1-Z2=-400m;氣溫t1=15℃,t2=20℃;空氣的相對濕度?1=70%,?2=80%;斷面平均風(fēng)速v1=5.5m/s,v2=5m/s;求通風(fēng)阻力LR、hR。解:查飽和蒸汽表得;t1=15℃時,PS1=1704Pa;t2=20℃時,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。
第四節(jié)
能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用
一、水平風(fēng)道的通風(fēng)能量(壓力)坡度線
(一)能量(壓力)坡度線的作法
意義:掌握壓力沿程變化情況;有利于通風(fēng)管理。
擴散器0壓力Pa12345678910hR78H tP0hR12流程 如圖所示的通風(fēng)機-水平風(fēng)道系統(tǒng),繪制能量(壓力)坡度線。1.風(fēng)流的邊界條件
入口斷面處:風(fēng)流入口斷面處的絕對全壓等于大氣壓(可用能量方程加以證明,對入口斷面的內(nèi)外側(cè)列能量方程并忽略極小的入口流動損失),即:
Ptin=P0,所以,htin=0,hin=—hvin;
出口斷面:風(fēng)流出口斷面處的絕對靜壓等于大氣壓(可用能量方程加以證明,對出口斷面的內(nèi)外側(cè)列能量方程并忽略極小的出口流動損失),即:
Pex=P0,所以,hex=0,htex=hvex; 2.作圖步驟
1)以縱坐標(biāo)為壓力(相對壓力或絕對壓力),橫坐標(biāo)為風(fēng)流流程。
2)根據(jù)邊界條件確定起始點位置。
3)將各測點的相對靜壓和相對全壓與其流程的關(guān)系描繪在坐標(biāo)圖中。
4)最后將圖上的同名參數(shù)點用直線或曲線連接起來,就得到所要繪制的能量(壓力)坡度線。
(二)能量(壓力)坡度線的分析 1.通風(fēng)阻力與能量(壓力)坡度線的關(guān)系
由于風(fēng)道是水平的,故各斷面間無位能差,且大氣壓相等。由能量方程知,任意兩斷面間的通風(fēng)阻力就等于兩斷面的全壓差:
hRi~j??Pi?Pj???hvi?hvj??Pti?Ptj?hti?htj(∵
P0i
=
P0j)a.抽出段
求入口斷面至i斷面的通風(fēng)阻力,由上式得:
hR0~i = ht0-h(huán)ti = - h ti
(ht0=0)
即:入口至任意斷面i的通風(fēng)阻力(hR0~i)就等于該斷面的相對全壓(hti)的絕對值。
求負(fù)壓段任意兩斷面(i、j)的通風(fēng)阻力:
hRi~j=Pti-Ptj
∵ hti = Pti-P0i 又∵| hti | = |hi|-h(huán)vi
代入上式得:Pti =P0i-|hi|-h(huán)vi
同理:Ptj = P0i-|hj|-h(huán)vj
∴ hRi~j =(P0i-| hi|-h(huán)vi)-(P0i-| hj|-h(huán)vj)
=| hj |-| hi | + hvi-h(huán)vj
=| htj |-| hti |
若hvi= hvj,hRi~j = | hj |- | hi | b.壓入段
求任意斷面i至出口的通風(fēng)阻力,由上式得:
hRi~10 = hti-h(huán)t10 =hti-h(huán)v10(h10=0)
即:壓入段任意斷面i至出口的通風(fēng)阻力(hRi~10)等于該斷面的相對全壓(hti)減去出口斷面的動壓(hv10)。
求正壓段任意兩斷面(i、j)的通風(fēng)阻力: 同理可推導(dǎo)兩斷面之間的通風(fēng)阻力為:
hRi~j =
hti -
htj 2.能量(壓力)坡度線直觀明了地表達了風(fēng)流流動過程中的能量變化
絕對全壓(相對全壓)沿程是逐漸減小的;
絕對靜壓(相對靜壓)沿程分布是隨動壓的大小變化而變化。3.擴散器回收動能(相對靜壓為負(fù)值)
所謂擴散器回收動能,就是在風(fēng)流出口加設(shè)一段斷面逐漸擴大的風(fēng)道,使得出口風(fēng)速變小,從而達到減小流入大氣的風(fēng)流動能。擴散器安設(shè)的是否合理,可用回收的 動能值(?hv)與擴散器自身的通風(fēng)阻力(hRd)相比較來確定,即:
?hv= hvex-h(huán)vex’? hRd
合理
?hv= hvex-h(huán)vex’< hRd
不合理
在壓入段出現(xiàn)相對靜壓為負(fù)值的現(xiàn)象分析,如上圖,對9 ~10 段列能量方程:
hR9~10 =(P9+hv9)-(P10+ hv10)=P9+hv9-P0-h(huán)v10
= h9+hv9-h(huán)v10
∴h9 = hR9~10-(hv9-h(huán)v10)
如果:hv9-h(huán)v10 > hR9~10,則,h9<0(為負(fù)值)
因此,測定擴散器中的相對靜值就可判斷擴散器的安裝是否合理,相對靜壓的負(fù)值越大,其擴散器回收動能的效果越好。
(三)通風(fēng)機全壓(Ht)1.通風(fēng)機全壓的概念
通風(fēng)機的作用:就是將電能轉(zhuǎn)換為風(fēng)流的機械能,促使風(fēng)流流動。通風(fēng)機的全壓Ht等于通風(fēng)機出口全壓與入口全壓之差:
Ht = Pt6-Pt5
2.通風(fēng)機全壓Ht與風(fēng)道通風(fēng)阻力、出口動能損失的關(guān)系
由能量方程和能量(壓力)坡度線可以看出: hR6~10 = Pt6-Pt10
∴Pt6 = hR6~10+Pt10,hR0~5 = Pt 0-Pt∴Pt5 = Pt 0-h(huán)R0~5,Ht = Pt6-Pt5 = hR6~10+Pt10-(Pt 0-h(huán)R0~5)
=hR6~10+P0+hv10-(P0-h(huán)R0~5)
=hR6~10+hv10+hR0~5
Ht= hR0~10+hv10
通風(fēng)機全壓是用以克服風(fēng)道通風(fēng)阻力和出口動能損失。
通風(fēng)機用于克服風(fēng)道阻力的那一部分能量叫通風(fēng)機的靜壓Hs。
Hs = hR0~10,Ht= Hs +hv10
兩個特例:
a)無正壓通風(fēng)段(6斷面直接通大氣)通風(fēng)機全壓仍為:Ht = Pt6-Pt5
∵Pt5=Pt0-h(huán)R0~5;Pt6= P0+hv6
∴Ht=hR0~5+hv6
b)無負(fù)壓通風(fēng)段(5斷面直接通大氣)
∵Pt6=hR6~10+Pt10,Pt10=P0+hv10;Pt5=P0
∴Ht=hR6~10+hv10 無論通風(fēng)機作何種工作方式,通風(fēng)機的全壓都是用于克服風(fēng)道的通風(fēng)阻力和出口動能損失;其中通風(fēng)機靜壓用于克服風(fēng)道的通風(fēng)阻力。
二、通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量(壓力)坡度線
(一)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量(壓力)坡度線
繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)的能量(壓力)坡度線(一般用絕對壓力)的方法:是沿風(fēng)流流程布設(shè)若干測點,測出各點的絕對靜壓、風(fēng)速、溫度、濕度、標(biāo)高等參數(shù),計算出各點的動壓、位能和總能量;然后在壓力(縱坐標(biāo))- -
風(fēng)流流程(橫坐標(biāo))坐標(biāo)圖上描出各測點,將同名參數(shù)點用折線連接起來,即是所要繪制的通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量(壓力)坡度線。
以下圖所示簡化通風(fēng)系統(tǒng)為例,說明礦井通風(fēng)系統(tǒng)中有高度變化的風(fēng)流路線上能量(壓力)坡度線的畫法。作圖步驟:
1.確定基準(zhǔn)面。一般地,以最低水平(如2-3)為基準(zhǔn)面。
2.測算出各斷面的總壓能(包括靜壓、動壓和相對基準(zhǔn)面的位能)。
3.選擇坐標(biāo)系和適當(dāng)?shù)谋壤?。以壓能?/p>
抽出式通風(fēng)方式壓入式通風(fēng)方式 1423 縱坐標(biāo),風(fēng)流流程為橫坐標(biāo),把各斷面的靜壓、動壓和位能描在坐標(biāo)系中,即得1、2、3、4斷面的總能量。
4.把各斷面的同名參數(shù)點用折線連接起來,即得1-2-3-4流程上的壓力坡度線。
(二)礦井通風(fēng)系統(tǒng)能量(壓力)坡度線的分析
1.能量(壓力)坡度線(a-b-c-d)清楚地反映了風(fēng)流在流動過程中,沿程各斷面上全能量與通風(fēng)阻力hR之間的關(guān)系。
全能量沿程逐漸下降,從入風(fēng)口至某斷面的通風(fēng)阻力就等于該斷面上全能量的下降值(如b0b),任意兩斷面間的通風(fēng)阻力等于這兩個斷面全能量下降值的差。
2. 絕對全壓和絕對靜壓坡度線的坡度線變化有起伏(如1~2段風(fēng)流由上向下流動,位能逐漸減小,靜壓逐漸增大;在3~4段其壓力坡度線變化正好相反,靜壓逐漸減小,位能逐漸增大)。說明,靜壓和位能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
3.1、4斷面的位能差(EP01-EP04)叫做自然風(fēng)壓(HN)。HN和通風(fēng)機全壓(Ht)共同克服礦井通風(fēng)阻力和出口動能損失。
HN+Ht(d2~e)=(d0~d)+(d1~d2)4.能量(壓力)坡度線可以清楚的看到風(fēng)流沿程各種能量的變化情況。特別是在復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中,利用能量(壓力)坡度線可以直觀地比較任意兩點間的能量大小,判斷風(fēng)流方向。這對分析研究局部系統(tǒng)的均壓防滅火和控制瓦斯涌出是有力的工具。例2 如圖2-4-4所示的同采工作面簡化系統(tǒng),風(fēng)流從進風(fēng)上山經(jīng)繞道1
Ⅰ壓力436Ⅱ2150流程Ⅰ152流程01234壓能P0PaEP01a1a2a0(a)b0b2b(b1)c2c0c(c1)ed0dEP04HNd1Htd2 分為二路;一路流經(jīng)1-2-3-4(2-3為工作面Ⅰ);另一路流經(jīng)1-5-6-4(5-6為工作面Ⅱ)。兩路風(fēng)流在回風(fēng)巷匯合后進入回風(fēng)上
Ⅱ364 山。如果某一工作面或其采空區(qū)出現(xiàn)有害氣體是否會影響另一工作面?
解:要回答這一問題,可以借助壓力坡度線來進行分析。為了繪制壓力坡度線,必須對該局部系統(tǒng)進行有關(guān)的測定。根據(jù)系統(tǒng)特點,沿風(fēng)流流經(jīng)的兩條路線分別布置測點,測算出各點的總壓能。根據(jù)測算的結(jié)果即可繪出壓力坡度線見圖2-4-5。由壓力坡度線可見,1-2-3-4線路上各點風(fēng)流的全能量大于1-5-6-4線路上各對應(yīng)點風(fēng)流的全能量。所以工作面Ⅰ通過其采空區(qū)向工作面Ⅱ漏風(fēng),如果工作面Ⅰ或其采空區(qū)發(fā)生火災(zāi)時其有害氣體將會流向工作面Ⅱ,影響工作面Ⅱ的安全生產(chǎn)。
第二篇:礦井通風(fēng)與安全
礦井通風(fēng)與安全
煤礦井下為什么要進行[1]??不進行通風(fēng)不行嗎?經(jīng)過實踐證明,不進行通風(fēng)是不行的。因為井下要生產(chǎn)就要有人,人沒有氧氣就不能生存。其次人們在井下生產(chǎn)過程中不斷產(chǎn)生有毒有害氣體,如:一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、沼氣等,如果不排除這些氣體人們也無法生產(chǎn)。井下由于受地溫等因素的影響需要對井下惡劣氣候條件進行調(diào)節(jié)。礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是:
(1)、供給井下足夠的新鮮空氣,滿足人員對氧氣的需要。
(2)、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵,保證安全生產(chǎn)。
(3)、調(diào)節(jié)井下氣候,創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
井下必須進行通風(fēng),不通風(fēng)就不能保證安全和維持生產(chǎn)。故礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán),它在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。
編輯本段 礦井通風(fēng)的類型
礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。根據(jù)相關(guān)因素把礦井通風(fēng)系
礦井通風(fēng)阻力參數(shù)智能檢測儀
統(tǒng)劃分為不同類型。根據(jù)瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求,為了便于管理、設(shè)計和檢查,把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種,依次為1-8八個等級。
編輯本段 空氣 地面空氣
地面空氣是我們居住的地球表面包圍著的地面大氣,它由干空氣和水蒸氣組成的混合氣體,在正常情況下干空氣由下列幾種成分組成:
氣體名稱體積濃度
氮(N2)78.13%
氧(O2)20.90%
二氧化碳(CO2)0.03%
氬(Ar)0.93%
其它0.01% 井下空氣
地面空氣進入井下后,因發(fā)生物理和化學(xué)兩種變化,使其成份和濃度發(fā)生改變。
1、物理變化:
氣體混入:煤層中含有瓦斯、二氧化碳等氣體,礦井在生產(chǎn)過程中這些氣體便混
jfy-2礦井通風(fēng)多參數(shù)檢測儀 入井下空氣中。
固體混入:井下各作業(yè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的巖、煤塵和其它微小雜塵混入井下空氣中。
氣象變化:由于井下溫度、氣壓和濕度的變化引起井下空氣的體積和濃度變化。
2、化學(xué)變化:
井下一切物質(zhì)的緩慢氧化、爆破工作、火區(qū)氧化等這些變化均對井下空氣產(chǎn)生影響。
經(jīng)過上述的物理、化學(xué)變化井下空氣同地面空氣相比較發(fā)生了較大變化,成分增多、濃度發(fā)生變化、氧濃度相對減少。井下空氣的成分種類共有:O2、N2、CH4、CO、CO2、H2S、SO2、H2、NH3、NO2、水蒸氣和浮塵十二種。但由于各礦條件不同,各礦的井下空氣成分種類和濃度都不相同。
編輯本段 井下空氣的主要成分: 氧(O2)
氧氣的性質(zhì):是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重是1.11,其化學(xué)性質(zhì)很活潑,可以和所有的氣體相化合,氧能助燃,氧是人和動物新陳代謝不可缺少的物質(zhì),沒有氧氣人就不能生存。氧氣對人影響見下表:
氧的濃度%
人體的癥狀反應(yīng)
靜止?fàn)顟B(tài)無影響,工作時引起喘息、呼吸困難、心跳。
10--12
失去知覺、對人的生命有嚴(yán)重威脅。
9以下
在短時間內(nèi)窒息死亡。
《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定:在采掘工作面的進風(fēng)風(fēng)流中,按體積計算,空氣中的于20%。氮(N2)
氮氣的性質(zhì):是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重是0.97,不助燃、不能維持呼吸。在正常情況下,氮對人體無害,當(dāng)空氣中含氮量過多時,就會降低氧氣含量,可以因缺氧而使人窒息。
二氧化碳(CO2)
二氧化碳性質(zhì):是一種無色、略帶酸味的惰性氣體,它對空氣的比重是1.52,易溶于水、不助燃、不能維持呼吸,略帶毒性,對眼、喉嚨和鼻的粘膜有刺激作用。
《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定:在采掘工作面的進風(fēng)風(fēng)流中,按體積計算,二氧化碳濃度不得超過0.5%。
四、井下空氣的主要有害氣體及其防治措施
井下空氣由于受礦井生產(chǎn)的物理、化學(xué)變化的影響,使井下空氣中存在一些有毒有害氣體: 主要有害氣體:
一)、一氧化碳(CO)
1、性質(zhì):
一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重為0.97,微溶于水。在一般溫度與壓力下,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但濃度達到13%--17%時遇火能引起爆炸。
一氧化碳之所以毒性很強是因為它對人體內(nèi)血紅球所含的血色素的親和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人體后就阻礙了氧和血色素的正常結(jié)合,使人體各部分組織和細胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。
2、一氧化碳的濃度與中毒程度的關(guān)系:
一氧化碳
0.016
0.048
中毒時間 中毒程度 中毒癥狀
數(shù)小時 無征兆或輕微頭痛
1小時以內(nèi) 輕微中毒 耳鳴、頭痛、頭暈、心跳
0.128 0。5--1小時 嚴(yán)重中毒 除上述癥狀外四肢無力、嘔吐、感覺
遲盹、喪失行動能力
0.4 短時間內(nèi) 致命中毒 喪失知覺、痙攣、呼吸停頓、假死
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。
3、井下一氧化碳地來源:
(1)、井下火災(zāi);煤層自燃。
(2)、沼氣與煤層爆炸。
(3)、爆破工作。二氧化碳見上節(jié)。硫化氫氣體。
1、性質(zhì):
硫化氫氣體是一種無色微甜,有臭雞蛋氣味的氣體,它對空氣的比重為1.19,溶于水,能燃燒,當(dāng)濃度達4.3%--46%時還具有爆炸性。
3、井下來源:
(1)、坑木析腐爛。
(2)、含硫礦物(如:黃鐵礦、石膏等)遇水分解。
(3)、從采空區(qū)廢舊巷道涌出或煤圍巖中放出。
某礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)
(4)、爆破工作產(chǎn)生。二氧化硫:
1、性質(zhì):
二氧化硫是一種無色具有強烈硫黃燃燒味的氣體,它對空氣的比重為2.2,易溶于水。它對眼睛和呼吸器官有強烈刺激作用。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中二氧化硫氣體濃度不得超過0.0005%。
3、井下來源:
(1)、含硫礦物的自燃或緩慢氧化。
(2)、從煤圍巖中放出。
(3)、在硫礦物中爆破生成。二氧化氮(NO2)
1、性質(zhì):二氧化氮為紅褐色氣體,它對空氣的比重為1.57,極易溶于水,對眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有強烈的刺激作用,二氧化氮與水結(jié)合生成硝酸,因此對肺部組織起腐蝕破壞作用,可以引起肺部浮腫。
2、二氧化氮的濃度與中毒程度關(guān)系:
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中二氧化氮氣體濃度不超過0.00025%。
井下來源:
主要是放炮產(chǎn)生。
六)沼氣:沼氣的數(shù)量約占礦井瓦斯總和的90%以上,重點放在下一章闡述。
二、防止有害氣體的措施:
1、加強通風(fēng)。適當(dāng)增加風(fēng)量,把這些有害氣體排出或沖淡到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全濃度以下,是常用也是有效防止井下有害氣體危害的最根本的措施。
2、加強檢查,用各種瞧骷嗍泳?賂髦鐘瀉ζ?宓畝??以便及時采取相應(yīng)的措施。
3、如果某種有害氣體的含量較大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。
4、井下通風(fēng)不良的地區(qū)或不通風(fēng)的舊巷道內(nèi)積聚大量的有害氣體。故在這些舊巷口要設(shè)柵欄,掛警標(biāo),防止他人誤入。如果必須進入,需要詳細檢查各種有害氣體方可進入。
5、若有人由于缺氧窒息或呼吸有毒有害氣體中毒時立即將中毒者移到有新鮮空氣的巷道或地面并進行人工呼吸(NO2、H2S中毒除外)施行急救。
編輯本段 礦井通風(fēng)設(shè)施:
為了使井下風(fēng)流沿指定路線流動分配,就必須在某些巷道內(nèi)建筑引導(dǎo)控制風(fēng)流的構(gòu)筑物即通風(fēng)設(shè)施,它分為引導(dǎo)風(fēng)流和隔斷風(fēng)流的設(shè)施。引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施:
1、風(fēng)峒:風(fēng)峒是聯(lián)接扇風(fēng)機裝置和風(fēng)井的一段巷道。
大煤溝煤礦風(fēng)峒
風(fēng)峒多用混凝土、磚石等建材構(gòu)筑成圓形式矩形巷道,這是由風(fēng)筒的特點所決定的。
2、風(fēng)橋:風(fēng)橋是將兩股平面交*的新、污風(fēng)流隔成立體交*新、污風(fēng)分開的一種通風(fēng)設(shè)施。
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同風(fēng)橋可分為三種:
(1)繞道式風(fēng)橋。(2)、混凝土風(fēng)橋。(3)、鐵筒風(fēng)橋
3、風(fēng)窗(卡)
風(fēng)窗是在巷道內(nèi)設(shè)在墻或門上,在墻或門上留一個可調(diào)空間窗口,通過調(diào)節(jié)空間窗口面積從而達到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。
4、風(fēng)障:
在巷道內(nèi)利用木板、葦席、風(fēng)筒布做布障起到引導(dǎo)風(fēng)流的作用。常用此方法處理高冒處、落山角等處積聚瓦斯。
5、風(fēng)筒:
在巷道中利用正壓或負(fù)壓通風(fēng)動力通過管道把指定的風(fēng)量送到目的地,這個管道就叫風(fēng)筒。隔斷風(fēng)流設(shè)施:
1、防爆門(帽)
防爆門是裝在扇風(fēng)機筒,為防止井下發(fā)生煤塵瓦斯爆炸時產(chǎn)生的沖擊波毀壞扇風(fēng)機的安全設(shè)施。當(dāng)井下發(fā)生煤塵、瓦斯爆炸時,防爆門即能被氣浪沖開,爆炸波直接沖入大氣,從而起到保護扇風(fēng)機的作用。
2、擋風(fēng)墻
在不允許風(fēng)流通過,也不允許行車行人的井巷如采空區(qū)、舊巷、火區(qū)以及進風(fēng)與回風(fēng)大巷之間的聯(lián)絡(luò)小眼都必須設(shè)置擋風(fēng)墻,將風(fēng)流截斷。以免造成漏風(fēng),風(fēng)流形成短路使通風(fēng)系統(tǒng)失去合理穩(wěn)定性而發(fā)生事故。
擋風(fēng)墻分為:臨時擋風(fēng)墻、永久擋風(fēng)墻。
1)臨時擋風(fēng)墻:一般是在立柱上釘木板,木板上抹黃泥建成臨時擋風(fēng)墻。
使用條件:服務(wù)年限不長,巷道圍巖壓力小,漏風(fēng)率要求不不嚴(yán)時使用。
2)永久擋風(fēng)墻:一般使用料石、磚土、水泥、混凝土建筑。
使用條件:服務(wù)年限長,巷道圍巖壓力大,漏風(fēng)率要求嚴(yán)時使用。
3、風(fēng)門:
在不允許風(fēng)流通過,但需行人或行車的巷道內(nèi),必須設(shè)置風(fēng)門。
按結(jié)構(gòu)分:普通風(fēng)門和自運風(fēng)門。
4、通風(fēng)設(shè)施管理規(guī)定:
(1)、通風(fēng)部門做好系統(tǒng)的調(diào)整,盡量減少風(fēng)卡以自然分配風(fēng)量為主。
(2)、愛護通風(fēng)設(shè)施做到:風(fēng)門嚴(yán)禁同時打開或用車撞風(fēng)門、風(fēng)門損壞及時匯報通風(fēng)調(diào)度,如果影響系統(tǒng)風(fēng)量受影響區(qū)域停電、撤人修復(fù)后再生產(chǎn),安監(jiān)調(diào)度組織分析處理。
(3)、通風(fēng)設(shè)施由通風(fēng)部門管理,其他單位無權(quán)移動、拆除等權(quán)力,如需要拆除、移動需要提前和通風(fēng)部門聯(lián)系。
(4)、嚴(yán)禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風(fēng)卡等通風(fēng)設(shè)施。
編輯本段 風(fēng)量的測定:
礦井通風(fēng)的主要參數(shù)之一就是風(fēng)量,即:單位時間內(nèi)通過井巷空氣的體積。測風(fēng)站要求
1、必須設(shè)在直線巷道中。
2、測風(fēng)站長度不少于4m。
3、測風(fēng)站前后10m內(nèi)沒有拐彎和其它障礙。
4、測風(fēng)站應(yīng)掛有記錄牌,注明編號、地點、斷面積、平均風(fēng)速、風(fēng)量、測風(fēng)日期、測風(fēng)點。
5、測風(fēng)站應(yīng)設(shè)在沒有漏風(fēng)、支架齊全、斷面變化不大的巷道內(nèi)。測風(fēng)方法
測風(fēng)采用定點法、九點法和線路法,求出平均風(fēng)速。
在同一斷面測風(fēng)次數(shù)不少于三次,每次測量結(jié)果的誤差不應(yīng)超過5%,然后取三次的平均值。測得平均風(fēng)速后通過測風(fēng)站的斷面積計算出巷道風(fēng)量。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,至少每10天要進行一次全面風(fēng)量測定。
4、通風(fēng)設(shè)施管理規(guī)定:
(1)、通風(fēng)部門做好系統(tǒng)的調(diào)整,盡量減少風(fēng)卡以自然分配風(fēng)量為主。
(2)、愛護通風(fēng)設(shè)施做到:風(fēng)門嚴(yán)禁同時打開或用車撞風(fēng)門、風(fēng)門損壞及時匯報通風(fēng)調(diào)度,如果影響系統(tǒng)風(fēng)量受影響區(qū)域停電、撤人修復(fù)后再生產(chǎn),安監(jiān)調(diào)度組織分析處理。
(3)、通風(fēng)設(shè)施由通風(fēng)部門管理,其他單位無權(quán)移動、拆除等權(quán)力,如需要拆除、移動需要提前和通風(fēng)部門聯(lián)系。
(4)、嚴(yán)禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風(fēng)卡等通風(fēng)設(shè)施。風(fēng)量的測定
礦井通風(fēng)的主要參數(shù)之一就是風(fēng)量,即:單位時間內(nèi)通過井巷空氣的體積。
一)、測風(fēng)站要求:
1、必須設(shè)在直線巷道中。
2、測風(fēng)站長度不少于4m。
3、測風(fēng)站前后10m內(nèi)沒有拐彎和其它障礙。
4、測風(fēng)站應(yīng)掛有記錄牌,注明編號、地點、斷面積、平均風(fēng)速、風(fēng)量、測風(fēng)日期、測風(fēng)點。
5、測風(fēng)站應(yīng)設(shè)在沒有漏風(fēng)、支架齊全、斷面變化不大的巷道內(nèi)。
二)、測風(fēng)方法:
測風(fēng)采用定點法、九點法和線路法,求出平均風(fēng)速。
在同一斷面測風(fēng)次數(shù)不少于三次,每次測量結(jié)果的誤差不應(yīng)超過5%,然后取三次的平均值。測得平均風(fēng)速后通過測風(fēng)站的斷面積計算出巷道風(fēng)量。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,至少每10天要進行一次全面風(fēng)量測定。
編輯本段 掘進通風(fēng)
在掘進巷道時,為了供給人員呼吸,排除稀釋掘進工作面瓦斯或爆破后產(chǎn)生的有害、有害氣體和礦塵要進行通風(fēng)。掘進巷道的通風(fēng)叫掘進通風(fēng)。掘進通風(fēng)方法分全負(fù)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)和局扇通風(fēng)。由于我集團公司主要采用局扇通風(fēng),故主要講局扇通風(fēng)。局扇通風(fēng)
局扇通風(fēng)是我國礦井廣泛采用的一種掘進通風(fēng)方法,它是利用局扇和風(fēng)筒把新鮮風(fēng)流送入掘進工作面的。
一)、局扇通風(fēng)方式:
壓入式;抽出式;混合式
1、壓入式:就是利用局扇將新鮮空氣經(jīng)風(fēng)筒壓入工作面,而泛風(fēng)則由巷道排出。
壓入式通風(fēng)局扇安裝在新鮮風(fēng)流中,泛風(fēng)不經(jīng)過局扇,因而局扇一旦發(fā)生電火花,不易引起瓦斯、煤塵爆炸,故安全性好,可用硬質(zhì)風(fēng)筒也可用柔性風(fēng)筒,適應(yīng)性較強。其缺點是:工作面泛風(fēng)沿獨頭巷道排往回風(fēng)巷,不利于巷道中作業(yè)人員呼吸。放炮后炮煙由巷道排出的速度慢,時間較長,影響掘進速度。
2、抽出式通風(fēng):
抽出式通風(fēng)與壓入式通風(fēng)相反,新鮮空氣由巷道進入工作面,泛風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒由局扇排出。
抽出式通風(fēng)由于污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒排出,保持巷道為新鮮空氣故勞動衛(wèi)生條件較好,放炮后所需要排煙的速度快,有利于提高掘進速度。但由于風(fēng)筒末端的有效吸程比較短,放炮時易崩壞風(fēng)筒,如吸程長則通風(fēng)效果不好,污風(fēng)經(jīng)過局扇安全性差,抽出式通風(fēng)必須使用硬性風(fēng)筒,適應(yīng)性差。
3、混合式:
混合式通風(fēng)把上述兩通風(fēng)方式同時混合使用。雖然克服了上述的一些缺點,但由于設(shè)備多,電耗大,管理復(fù)雜,未被推廣使用。壓入式通風(fēng)由于安全性好,設(shè)備簡單適應(yīng)性好,效果好而被廣泛應(yīng)用。局部通風(fēng)管理
1、局扇:
1)、指定專人負(fù)責(zé)管理(掛牌管理),不準(zhǔn)任意停開局扇,保持正常運轉(zhuǎn)。
2)、局扇安裝必須上雙風(fēng)機雙電源且安裝開停監(jiān)測裝置。
3)、局扇安設(shè)在進風(fēng)巷中。距回風(fēng)流不得少于10m,不許發(fā)生循環(huán)風(fēng)。
4)、局扇安裝與掘進工作面的電器設(shè)備必須有延時風(fēng)電閉鎖裝置。
5)、局扇因故停運,必須撤人釘柵欄,按有關(guān)規(guī)定進行排放瓦斯。
2、風(fēng)筒:
1)、推廣使用Φ700mm軟質(zhì)阻燃風(fēng)筒,提高局扇出風(fēng)率。
2)、提高接頭質(zhì)量,減少接頭漏風(fēng),堅持使用反邊式雙邊接頭。
3)、風(fēng)筒要吊掛平直,拉緊吊穩(wěn),逢環(huán)必吊,提高局扇供風(fēng)量。
4)、加強檢查和管理,及時修補。并擱專人負(fù)責(zé)。
5)、經(jīng)常及時接風(fēng)筒,保證風(fēng)筒出口到煤頭不超距。
編輯本段 礦井瓦斯
煤層瓦斯的主要成分一般是沼氣和其它有害氣體等,這些氣體統(tǒng)稱為瓦斯。由于瓦斯的危害主要是沼氣,所以從狹義上講礦井瓦斯就專指沼氣而言。礦井瓦斯的生成:
煤礦井下的瓦斯來自煤層和煤系地層。瓦斯是在成煤和煤的變質(zhì)過程中所伴生的氣體。古代植物在成煤的初期,經(jīng)厭氧菌的作用,植物纖維質(zhì)分解成大量瓦斯。以后在上覆巖層的高溫高壓作用下泥炭褐煤發(fā)生物理和化學(xué)變化,逐漸轉(zhuǎn)變成煙煤、無煙煤,煤在這種變質(zhì)過程中揮發(fā)分減少,;固定炭增加。揮發(fā)分轉(zhuǎn)變成沼氣。這部分瓦斯由于埋藏在地層深處,不易跑掉得以保存。但在漫長的地質(zhì)年代里由于受到諸多因素的影響,大部分瓦斯已放散出去,僅有一小部分至令還保存在煤層或巖層中,煤層或巖層中所含的瓦斯主要就是這部分瓦斯。瓦斯的性質(zhì):
甲烷是無色、無味、無臭可以燃燒和爆炸的氣體,不能供人呼吸,能造成人員窒息,它易于擴散,擴散速度是空氣的1.34倍,瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍,甲烷對空氣的比重為0.544,因此容易積存在巷道頂板冒落的頂板空峒內(nèi)。瓦斯的化學(xué)性質(zhì)極不活潑,幾乎不與其它物質(zhì)化合,難溶于水。瓦斯與空氣適量混合后具有燃燒爆炸性。這是瓦斯所以成為礦內(nèi)主要災(zāi)害的原因所在。瓦斯爆炸條件:
1、瓦斯?jié)舛?
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下瓦斯按體積百分比濃度為5—16%時遇到高溫火源后就會發(fā)生瓦斯爆炸。濃度在9.1—9.5%時爆炸威力最大。
瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受溫度、壓力以及煤層其它可燃氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
2、引燃溫度:瓦斯引燃溫度一般在650℃—750℃,但它受到瓦斯?jié)舛燃盎鹪葱再|(zhì)等的影響1)、瓦斯的引爆延遲性對爆破工作有實際意義。炸藥在爆破時瞬間溫度可達2000℃,但火焰存在的時間很短,僅為千分之幾秒,故不會引起瓦斯爆炸。但若炸藥變質(zhì),裝藥炮泥不符合規(guī)定,就有可能使火焰存在時間加長甚至引燃藥包造成瓦斯燃燒或爆炸事故,所以對井下爆破工作應(yīng)十分注意。高溫火源的存在是引起瓦斯爆炸的必要條件。電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火等都易引起瓦斯爆炸。
3、足夠的氧含量:
實驗證明,空氣中的氧氣濃度降低時,瓦斯的爆炸界限縮小,當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時,瓦斯就不會爆炸。
煤礦安全新技術(shù):第一章 概述
礦井通風(fēng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保障。礦井通風(fēng)指借助于機械或自然風(fēng)壓,向井下各用風(fēng)點連續(xù)輸送適量的新鮮空氣,供給人員呼吸,稀釋并排出各種有害氣體和浮塵,以降低環(huán)境溫度,創(chuàng)造良好的氣候條件,并在發(fā)生災(zāi)變時能夠根據(jù)撤人救災(zāi)的需要調(diào)節(jié)和控制風(fēng)流流動路線的作業(yè)。
20世紀(jì)80年代以來,隨著煤礦機械化水平的提高,采煤方法、巷道布置及支護的改革,電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,我國礦井通風(fēng)技術(shù)有了長足的進步,通風(fēng)管理日益規(guī)范化、系列化、制度化,通風(fēng)新技術(shù)和新裝備愈來愈多地投人應(yīng)用。以低耗、高效、安全為準(zhǔn)則的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造在許多煤礦得以實施,使其能夠更好地為高產(chǎn)、高效、安全的集約化生產(chǎn)提供安全保障。
編輯本段
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各用風(fēng)點供給新鮮空氣、排出污風(fēng)的通風(fēng)方式(進\回風(fēng)井布置的方式一中央式、對角式、混合式)、通風(fēng)方法(抽出式、壓人式、抽壓混合式)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)(由風(fēng)流流經(jīng)的巷道及相關(guān)設(shè)施組成)和通風(fēng)控制設(shè)施(通風(fēng)構(gòu)筑物)的總稱。
近年來,為適應(yīng)綜合機械化采煤的要求,原煤炭工業(yè)部在總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗,借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上于1984頒發(fā)了《關(guān)于改革礦井開拓部署的若干技術(shù)規(guī)定》,作為新井建設(shè)、生產(chǎn)礦井技術(shù)改造和開拓延深的依據(jù)。為適應(yīng)生產(chǎn)集約化,開采深度增加、瓦斯涌出量大的情況,以“針對現(xiàn)實、著眼長遠、因地制宜、對癥下藥、綜合治理、節(jié)能增風(fēng)”為指導(dǎo)思想,對數(shù)百對國有煤礦進行了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造,配合生產(chǎn)礦井井田合并、開采范圍擴大和儲量增多等改擴建工作。這類通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造主要有以下幾個方面內(nèi)容。通風(fēng)方式的改革
根據(jù)礦井的特點和需要,把中央式通風(fēng)演變?yōu)橹醒胍粚鞘交旌贤L(fēng)系統(tǒng)。為適應(yīng)綜采集約化生產(chǎn),工作面單產(chǎn)超過1Mt/a的要求,對礦井采用分區(qū)域開拓。因此,形成區(qū)域式通風(fēng)系統(tǒng),即每個區(qū)域均有一組進、回風(fēng)井,各個區(qū)域采用相對獨立的通風(fēng)技術(shù)。它具有通風(fēng)線路短、風(fēng)阻小、區(qū)域間干擾小、安全性好,便于選擇主要通風(fēng)機,使其實現(xiàn)高效節(jié)能的特點,提高了礦井的通風(fēng)能力和抗災(zāi)能力,適用于特大型礦井或因地質(zhì)條件須把井田劃為若干獨立生產(chǎn)區(qū)域的礦井??傊陆ù笮偷V井通風(fēng)系統(tǒng)以對角式、分區(qū)式為主,改擴建的生產(chǎn)礦井以混合式為主,主要通風(fēng)機的經(jīng)濟運行能力的提高
離心式風(fēng)機
為提高主要通風(fēng)機的經(jīng)濟運行能力,主要開展了以下工作。
(1)為適應(yīng)通風(fēng)系統(tǒng)的變化和生產(chǎn)集約化的要求,20世紀(jì)80年代以來,我國相繼出現(xiàn)2K60系列和GAF系列的軸流式風(fēng)機和G4-73與K4-73系列的離心式風(fēng)機。20世紀(jì)90年代,依托于國家“八五”關(guān)項目,研制出FD型的對旋式風(fēng)機。該系列風(fēng)機具有能耗低、效率高的特點,因而迅速在我國煤礦推廣。在原煤炭部“九五”攻關(guān)項目中,無駝峰式軸流風(fēng)機的研制成功增大了通風(fēng)機的穩(wěn)定工作區(qū)域。
(2)研制出離心式風(fēng)機的調(diào)速裝置,如可控硅調(diào)速、液力偶合器和變頻調(diào)速裝置。
(3)加強了通風(fēng)機及其附屬裝置管理,減少風(fēng)硐、風(fēng)機內(nèi)部以及擴散塔的阻力損失和漏風(fēng),提高了通風(fēng)機運行效率。在生產(chǎn)礦井進行老、舊機的運行狀態(tài)改造中,主要查明了通風(fēng)機特性與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻特性匹配差,主要通風(fēng)機選型偏大,風(fēng)機轉(zhuǎn)速偏高,電機容量偏大,使風(fēng)機長期處于低效區(qū)運行等問題,提出一整套風(fēng)機經(jīng)濟運行的辦法,對老、舊風(fēng)機進行多種方法的技術(shù)改造,如采取更換機芯、改造葉輪和葉片等辦法提高風(fēng)機運行效率。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化布置
優(yōu)化采區(qū)和工作面的通風(fēng)布置,能有效提高通風(fēng)能力和排出瓦斯的效果。隨著集約化生產(chǎn)和礦井向深部發(fā)展,采區(qū)和采煤工作面的絕對瓦斯涌出量劇增,要求采區(qū)和采煤工作面的通風(fēng)能力迅速增大。在采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)布置方面,出現(xiàn)了3條上山的布置方式,采區(qū)內(nèi)有了獨立的進風(fēng)和回風(fēng)上山,利于采區(qū)內(nèi)采煤工作面和掘進工作面的獨立通風(fēng),提高了采區(qū)的通風(fēng)能力和風(fēng)流的穩(wěn)定性,也為保證采區(qū)的局部反風(fēng)和作業(yè)人員的安全脫險提供了有利條件。在采煤工作面的通風(fēng)布置方面,在常規(guī)的U型通風(fēng)布置的基礎(chǔ)上,提出了U+L型方式(或稱尾巷布置方式),改變了采空區(qū)的流場分布,較有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯積聚,促進了采空區(qū)瓦斯的排放。為了防止專用瓦斯排放巷瓦斯超限,又提出和采用了Y型的通風(fēng)布置方式,單獨供應(yīng)新鮮風(fēng)流直接稀釋采空區(qū)涌出的瓦斯。此外,還采用了W型和Z型等布置方式,在適宜條件下均取得了較理想的通風(fēng)效果,大大地改善了采煤工作面的通風(fēng)條件,保證了安全回采。新型通風(fēng)設(shè)施的使用
為適應(yīng)礦井災(zāi)變時期風(fēng)流控制的需要,研制出能在地面利用礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)或遠程控制系統(tǒng)操縱井下主要風(fēng)門的自動系統(tǒng),解決了災(zāi)變時期,當(dāng)?shù)V工和救護人員難以到達災(zāi)區(qū)和煙流入侵區(qū)域而按救災(zāi)要求必須開啟或關(guān)閉風(fēng)門的難題。
第三篇:礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計
技術(shù)業(yè)務(wù)工作總結(jié)
時光飛逝,歲月如梭,眨眼間已經(jīng)畢業(yè)十年了。在這十年多的時間里,我不僅加深了對原來學(xué)習(xí)知識的理解,而且對以前書本中沒有接觸或接觸不深的知識有了進一步的認(rèn)識。
2006年8月我被招聘到開元公司地測部測量員一職,主要負(fù)責(zé)(井巷中腰線標(biāo)定、巷道貫通測量、地面測量、放樣等)測量相關(guān)工作。為了更好地完成領(lǐng)導(dǎo)安排的工作任務(wù),我積極翻閱相關(guān)資料、書籍,向?qū)I(yè)人士和同事請教不明白之處及工作中存在的種種問題。同時為了能讓自身掌握更多的專業(yè)技能知識,也積極參加了單位內(nèi)部的一些相關(guān)職業(yè)技能培訓(xùn)。我能在日常工作中樹立正確的工作態(tài)度,不斷總結(jié)工作經(jīng)驗,努力做好本職工作的同時積極主動幫助他人,做到安于平凡敢于吃苦,一切以工作為首要原則!
一、思想方面:
我重視加強理論和業(yè)務(wù)知識學(xué)習(xí),在工作中,堅持一邊工作一邊學(xué)習(xí),不斷提高自身綜合素質(zhì)水平。
一是認(rèn)真學(xué)習(xí)“三個代表”重要思想,深刻領(lǐng)會“三個代表”重要思想的科學(xué)內(nèi)涵,增強自己實踐“三個代表”重要思想的自覺性和堅定性,認(rèn)真學(xué)習(xí)黨的十八大報告及十八屆三中、四中全會精神。自覺堅持以黨的十八大為指導(dǎo),為進一步加快完善社會主義市場經(jīng)濟體制,全面建設(shè)小康社會作出自己的努力。
二是認(rèn)真學(xué)習(xí)工作業(yè)務(wù)知識,重點學(xué)習(xí)公文寫作及公文處理和電腦知識。在學(xué)習(xí)方法上做到在重點中找重點,抓住重點,并結(jié)合自己在公文寫作及公文處理、電腦知識方面存在哪些不足之處,有 針對性地進行學(xué)習(xí),不斷提高自己的辦公室業(yè)務(wù)工作能力。
三是認(rèn)真學(xué)習(xí)法律知識,結(jié)合自己工作實際特點,利用閑余時間,選擇性地開展學(xué)習(xí),通過學(xué)習(xí),進一步增強法制意識和法制觀念。
二、工作方面:
量工程是每個工程前期要先進行的事項,確保工程盾構(gòu)推進能沿著設(shè)計軸線推進及全線貫通,主要取決于控制測量、聯(lián)系測量和地下控制測量。測量是工程的眼睛,作為測量人員,我們本著實際求實、一切以數(shù)據(jù)說話的原則從事測量工作。
1、控制測量:地面控制測量誤差對地下橫向貫通誤差的影響較為復(fù)雜,主要控制其測量終點橫向點位誤差即終點的橫向位移。這是盾構(gòu)機能否順利進洞的關(guān)鍵因素之一。終點的橫向點誤差是由測角誤差和邊長誤差的共同影響所產(chǎn)生。開工前由業(yè)主提供地面控制網(wǎng)。我們嚴(yán)格按照要求對控制點進行3個月一次的復(fù)測,保證其點位的穩(wěn)定。
2、聯(lián)系測量:巷道施工中為了保證巷道正確貫通,就必須將地面控制網(wǎng)中的坐標(biāo)、方向及高程,經(jīng)由地面?zhèn)鬟f到地下。這個傳遞工作稱為聯(lián)系測量,是聯(lián)系測量中常用地一種。坐標(biāo)與方向地傳遞又稱為定向測量,通過定向測量,使地下平面控制網(wǎng)與地面上有統(tǒng)一地坐標(biāo)系統(tǒng)。而高程傳遞則使地下高程系統(tǒng)獲得與地面統(tǒng)一地起算數(shù)據(jù)。提高測量精度及分析測量誤差通常我們可采用附和或閉合路線來完成這項工作。
3.地下控制測量:地下控制測量包括導(dǎo)線及高程測量。地下導(dǎo) 線測量的目的是以必要的精度,按照與地面控制測量統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。建立足以確保盾構(gòu)順利進洞的井下控制系統(tǒng),為盾夠姿態(tài)的測定提供依據(jù)。由于巷道內(nèi)沒有足夠的空間無法隨意布設(shè)導(dǎo)線,只能以支導(dǎo)線形式向前延伸。然而支導(dǎo)線精度較差,勢必造成較大的誤差,所以我們采用工作量較大的雙導(dǎo)線測量,以提高精度,是保證巷道的貫通的較佳方法。通過現(xiàn)場的工作經(jīng)歷,我深刻認(rèn)識到自己的不足之處,專業(yè)知識欠缺、社會經(jīng)驗不足、工作能力欠佳等多方面問題。這些不足已成為我努力學(xué)習(xí)、強化專業(yè)知識、積累工作經(jīng)驗的動力源泉,爭取以較強的工作能力,豐富的社會經(jīng)驗和更加飽滿的熱情投入工作中!
三、學(xué)習(xí)和生活方面:
通過在領(lǐng)導(dǎo)和同事們的耐心幫助與鼓勵下,自身的不斷努力,個人素質(zhì)有較明顯提高,在工作上取得了一定的成績,但也存在諸多不足。我總結(jié)了上班以來學(xué)到的東西,得到了至深的鍛煉。現(xiàn)將切實工作總結(jié)如下:
1、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、認(rèn)真求證
在施工測量之前,認(rèn)真審圖,對圖上有誤、有疑義的地方及時向領(lǐng)導(dǎo)及前輩們請教、咨詢、學(xué)習(xí)。在測量放線之前,利用CAD算出坐標(biāo),反復(fù)查看,確保萬無一失。對各種原始數(shù)據(jù)注意保存和及時整理,因為“經(jīng)驗,是從眾多的數(shù)據(jù)中總結(jié)出來的”!測量放線后應(yīng)認(rèn)真復(fù)合線的位置確保每條線的實際誤差不超過半公分。
2、不斷進取、精益求精
社會在進步,時代在發(fā)展,只有不 斷學(xué)習(xí),才能與時俱進。各種新的施工材料和施工機具不斷地應(yīng)用到施工建設(shè)中來,相對的,也出現(xiàn)了更多的施工工藝和施工方法,各項規(guī)范也跟著發(fā)展。在如今高速發(fā)展的,不能自我提高,就意味著落后,就不能適應(yīng)目前施工建設(shè)工作的發(fā)展要求。
3、納百家之長,補自家之短
在與甲方、測繪等單位專業(yè)人士的接觸中吸收他人的經(jīng)驗,平時到多跑跑施工現(xiàn)場檢查與學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)工人們施工方法和施工工藝。從他人的成敗中,看到問題的所在,同時也看到自身的不足,以達到“博眾家之長,補一已之短”的目的。
四、個人工作改進措施及計劃:
在今后的工作中根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的問題積累經(jīng)驗,吸取教訓(xùn),加 強新知識,新理論的充實,個人操作技術(shù)的加強,管理意識的加強,配合其他部門做好本職工作。明年的工作中,在閑暇時間多與片區(qū)其他項目測量員互相交流經(jīng)驗,分享心得,互相提升。做到別人出現(xiàn)的問題我不會再出錯,我自己出現(xiàn)過的錯誤不再次發(fā)生,做到慢慢蛻變,直到破繭成蝶。
舊的一年快過去了,新的一年將要到來?;仡欉@一年工作我體 會到了工作中的幸苦和快樂。但是我想就算對工作付出的再多也是值得,因為我所學(xué)的東西將會在我以后人生旅途中發(fā)揮著很大的作用。在今后的工作中,我會不斷加強自己的業(yè)務(wù)水平與能力,向身邊的同事學(xué)習(xí)更多的專業(yè)理論知識和現(xiàn)場施工管理,將理論與實際相結(jié)合,總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓(xùn),用積極向上的工作熱情;吃苦在前、享受在后的工作作風(fēng),去挑戰(zhàn)困難和挫折。與同事團結(jié)合作、互幫互助,共同 創(chuàng)造美好的明天,為公司的發(fā)展壯大添磚加瓦。
最后我要再次感謝公司的領(lǐng)導(dǎo)以及同事,是你們提供給我這么大一個學(xué)習(xí)工作的平臺,讓我見識到了建筑這一神圣的工作,我一定不負(fù)你們的期望全面提高自己努力做好一個新時期的人才。
總工辦地質(zhì)測量部
蘇志春
2016年9月28日
第四篇:礦井通風(fēng)與安全復(fù)習(xí)題
礦井通風(fēng)與安全復(fù)習(xí)題
1、礦井大氣參數(shù)有:密度、壓力、濕度。
2、CO性質(zhì):CO是無色、無味、無臭的氣體,能夠均勻散布于空氣中,不易于察覺,極毒。
3、風(fēng)壓的國際單位是:帕斯卡(Pa)
4、層流狀態(tài)下摩擦阻力與風(fēng)流速度的關(guān)系:hf=64/Re·L/d·p·V2/2
5、巷道斷面風(fēng)速分布:在貼近壁面處存在層流運動薄層,即層流邊層,在層流邊層以外,從巷壁向巷道軸心方向,風(fēng)速逐漸增大,呈拋物線分布。
6、產(chǎn)生空氣流動的必要條件是:風(fēng)流方向上兩斷面間存在能量差,風(fēng)流總是由總能量大額地方流向總能量小的地方。
7、《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》對氧氣,二氧化碳濃度的規(guī)定:礦井空氣中氧氣含量不低于20%,有人工作或可能到達的井巷,二氧化碳的濃度不得大于0.5%,總回風(fēng)流中,二氧化碳濃度不得超過1%。
8、金屬礦山井下常見對安全生產(chǎn)威脅最大的有毒氣體有:CO、NOx、SO2、H2S、CHx等。
9、礦井氣候條件:指礦井空氣溫度、濕度和流速三個三個參數(shù)的綜合作用。
10、巷道產(chǎn)生摩擦阻力的原因:空氣流動時與巷道周壁的摩擦以及克服空氣本身的粘性。
11、巷道摩擦阻力系數(shù)大小和什么有關(guān)?答:巷道斷面積,支護方式,巷道周長。
12、礦井通風(fēng)阻力有哪幾類,什么阻力是礦井通風(fēng)總阻力中的主要組成部分? 答:可分為摩擦阻力、局部阻力、正面阻力。摩擦阻力是主要組成部分。
13、什么是節(jié)點,什么是網(wǎng)孔?
答:節(jié)點:兩條或兩條以上分支的交點。網(wǎng)孔:由兩條或兩條以上方向并不都相同的分支首尾相連形成的閉合線路,其中無分支者稱為網(wǎng)孔。
14、單一風(fēng)機工作的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)?shù)V井總風(fēng)壓增加N倍時,礦井的風(fēng)量增加多少倍?(√N倍)
15、什么是相似工況點?
答:對于幾何相似的泵(或風(fēng)機),如果雷諾數(shù)相等或流動處于雷諾自模區(qū),則在葉片入口速度三角形相似,也即流量系數(shù)相等時,流動過程相似,對應(yīng)的工況點為相似工況點。
16、復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路巷道N、節(jié)點J和網(wǎng)孔M之間普遍存在的關(guān)系:M=N-J+1。
17、對角巷風(fēng)流方向判定。(具體判定見P126)
答:風(fēng)向判定原則:分支的風(fēng)向取決于其始、末節(jié)點間的壓能值,風(fēng)流由能值高的節(jié)點流向能值低的節(jié)點。當(dāng)兩點能值相同時,風(fēng)流停滯。當(dāng)始節(jié)點能值低于末節(jié)點時,風(fēng)流方向。
18、扇風(fēng)機按其構(gòu)造和工作原理可分為哪幾類?答:離心式、軸流式。
19、主扇工作方式分為哪幾種?答:壓入式、抽出式、壓抽混合式。20、礦用風(fēng)扇按其服務(wù)范圍分為哪幾種?答:主扇、輔扇、局扇。
21、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法有哪幾種?答:增阻調(diào)節(jié)法、減阻調(diào)節(jié)法、增能調(diào)節(jié)法。
22、運輸巷道、采區(qū)進風(fēng)道的最高允許風(fēng)速是多少?
答:6m/s
23、無凈化措施時,哪些井不宜做進風(fēng)井,哪些井可兼做進風(fēng)井?
答:箕斗井和混合井不宜做進風(fēng)井;人行運輸?shù)阑蚬藁\提升井兼做進風(fēng)井。
24、風(fēng)橋的作用是什么?
答:把同一水平相交的一條進風(fēng)巷和一條回風(fēng)巷的風(fēng)流隔開。
25、專用總進、回風(fēng)道的最高允許風(fēng)速是什么? 答:8m/s
26、局部通風(fēng)機的通風(fēng)方法有哪些形式?答:壓入式、抽出式、混合式。
27、當(dāng)掘進巷道長度大于200m時,局部通風(fēng)以采用什么通風(fēng)為宜? 答:壓抽混合式。
28、在通風(fēng)構(gòu)筑物中,即可隔斷風(fēng)流又可行人和通車的通風(fēng)構(gòu)筑物是什么? 答:風(fēng)門。
29、抽出式通風(fēng)系統(tǒng)主要漏風(fēng)地點?答:地表塌陷區(qū)、采空區(qū)。
30、我國絕大多數(shù)礦井掘進通風(fēng)采用哪種局部通風(fēng)方式?答:局部扇風(fēng)機通風(fēng)。
31、局部通風(fēng)方法按通風(fēng)動力形成不同可分為幾種? 答:總風(fēng)壓通風(fēng)、擴散通風(fēng)、引射器通風(fēng)、引射器通風(fēng)。
32、適用于局部通風(fēng)機抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒是:剛性風(fēng)筒。
33、礦井主扇擴散器的主要作用:降低出風(fēng)口的風(fēng)速,以減少扇風(fēng)機的動壓損失,提高扇風(fēng)機的有效靜壓。
34、通風(fēng)構(gòu)筑物可分為哪兩大類?主要包括什么?
答:通風(fēng)構(gòu)筑物可分為兩大類一類是通過風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括主扇風(fēng)硐,反風(fēng)裝置,風(fēng)橋,導(dǎo)風(fēng)板,調(diào)節(jié)風(fēng)窗,風(fēng)幛。另一類是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括擋風(fēng)墻和風(fēng)門等。
35、礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法有:①增阻調(diào)節(jié) ;②降阻調(diào)節(jié)法;③增能調(diào)節(jié)法。
36、按進、回風(fēng)井的相對位置,進風(fēng)井與回風(fēng)井的布置有哪幾種不同的布置形式?答:布置形式有中央式、對角式、混合式。
37、近年來,礦山推廣使用的階段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有哪些?
答:多中段階梯式進出風(fēng),本中段平行雙巷式進出風(fēng),跨中段棋盤式進出風(fēng),上下中段間隔式回風(fēng)。
38、請解釋礦井進風(fēng)段冬干夏濕現(xiàn)象?
答:在礦井進風(fēng)路線上,冬天相對濕度大,含有一定量水蒸氣的冷空氣進入井下,氣溫逐漸升高,其飽和能力逐漸變大,相對濕度變小,沿途要吸收井巷中的水分,則進風(fēng)段干燥;夏天相對濕度低,熱空氣進入井下,氣溫逐漸降低,其飽和能力逐漸變小,使其中一部分水蒸氣凝結(jié)成水珠,故進風(fēng)段里很潮濕。
39、試分析礦內(nèi)空氣中有毒氣體的來源?
答:(1)爆破時所產(chǎn)生的炮煙。炸藥在井下爆炸后,產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,如CO, NO2等。(2)柴油機工作時所產(chǎn)生的廢氣。柴油機工作時所排廢氣的主要成分時氧化氮,CO、醛類和油煙等。(3)硫化礦物的氧化。在開采高硫礦床時,由于硫化礦物緩慢氧化,產(chǎn)生SO2 和 H2S氣體。(4)井下火災(zāi)。井下火災(zāi)引起坑木燃燒,產(chǎn)生大量的CO。
40、簡述風(fēng)壓、靜壓和動壓定義,三者的關(guān)系是怎樣的?
答:(1)靜壓:空氣分子熱運動不斷撞擊器壁所呈現(xiàn)的壓力稱為靜壓。特點:①只要有空 氣存在,不論是否流動都會呈現(xiàn)靜壓;②風(fēng)流中任意一點的靜壓各向同值,且垂直作用 于器壁;③靜壓可以用儀器來測定;④靜壓的大小反應(yīng)了單位體積空氣具有的壓能。(2)動壓:空氣做定向流動時具有的動能,即動能所呈現(xiàn)的壓力。特點:①只有做定 向流動的空氣才會呈現(xiàn)動壓;②動壓具有方向性;③在同一流動斷面上,因各點的風(fēng) 速不同,其動壓各不相同;④動壓無絕對壓力與相對壓力之分,總是大于零的。(3)風(fēng)流中某點的靜壓與動壓之和稱為全壓,絕對全壓=絕對靜壓+絕對動壓。
41、通風(fēng)阻力與井巷風(fēng)阻有何不同?
答:在礦井通風(fēng)工程中,空氣沿井巷流動時,井巷對風(fēng)流所呈現(xiàn)的阻力,統(tǒng)稱井巷的通風(fēng)阻力。井巷風(fēng)阻是反映礦井通風(fēng)難易程度的一個指標(biāo)。兩者具有以下關(guān)系:,它表明井巷的通風(fēng)阻力h等于井巷,風(fēng)阻R與流過該井巷的風(fēng)量Q平方的乘積。
42、什么是扇風(fēng)機工況?選擇扇風(fēng)機時對工況有什么要求?
答:(1)當(dāng)扇風(fēng)機以某一轉(zhuǎn)速、在風(fēng)阻R的風(fēng)網(wǎng)上作業(yè)時,可測算出一組工作參數(shù)風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、功率N和效率η,這就是該扇風(fēng)機在風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻為R時的工況點。(2)為使扇風(fēng)機安全、經(jīng)濟地運轉(zhuǎn),它在整個服務(wù)期內(nèi)的工況點必須在合理的工作范圍之內(nèi)。即從經(jīng)濟的角度出發(fā),扇風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率不應(yīng)低于60%;從安全方面考慮,其工況點必須位于駝峰點的右下側(cè)單調(diào)下降的直線段上。由于軸流式扇風(fēng)機的性能曲線存在馬鞍形區(qū)段,為了防止礦井風(fēng)阻偶爾增加等原因,使工況點進入不穩(wěn)定區(qū),一般限定實際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的90%,即HS<0.9HSmax。
43、何謂礦井通風(fēng)系統(tǒng)?
答:礦井通風(fēng)系統(tǒng)是指向井下各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動力及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。
44、利用與控制礦井自然通風(fēng)的途徑有哪些?
答:(1)設(shè)計和建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)。(20降低風(fēng)阻。(3)人工調(diào)整進回風(fēng)井內(nèi)空氣的溫差。(4)解決高溫季節(jié)下行自然風(fēng)流的問題。
45、請指出抽出式通風(fēng)的礦井漏風(fēng)地點并分析漏風(fēng)原因?
答:抽出式通風(fēng)的礦井漏風(fēng)地點有地表塌陷區(qū)及采空區(qū)直接漏入回風(fēng)道。原因:①由于開采上缺乏統(tǒng)籌安排,過早地形成地表塌陷區(qū),在回風(fēng)道的上部沒有保留必要的隔離礦柱;②由于對地表塌陷區(qū)和采空區(qū)未及時充填或隔離。
46、簡述主扇安裝在地面的優(yōu)、缺點?
答:優(yōu)點:井下發(fā)生火災(zāi)易實現(xiàn)反風(fēng);大爆破沖擊波或井下其他災(zāi)害不易使主扇受到破壞。缺點:井口密閉和主扇安裝的短路漏風(fēng)較大;當(dāng)工作面距主扇很遠時,沿途漏風(fēng)量大;當(dāng)?shù)匦螚l件復(fù)雜時,地面主扇的安裝費用高,且安全受到威脅。
47、降低摩擦阻力的方法有哪些?
答:(1)增大井巷斷面;(2)采用兩條或多條巷道并聯(lián);(3)巷道斷面相同時,圓斷面的周長最小,拱形斷面次之,矩形、梯形斷面較大。條件許可時,宜盡量采用周長小斷面的形狀;(4)盡量縮短井下風(fēng)流的路線;(5)盡量采用相對粗糙度小的支護形式;(6)在條件允許的情況下降低風(fēng)速。
48、影響自然風(fēng)壓大小和方向的因素有哪些?
答:(1)溫度。礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱溫差是影響自然風(fēng)壓的主要因素。影響此氣溫差的主要因素是地面入風(fēng)氣溫和圍巖與風(fēng)流的熱交換,其影響程度則隨礦井開拓方式、深度、地形和地理位置的不同而有所不同。(2)空氣成分和濕度??諝獬煞莺蜐穸扔绊懣諝饷芏龋蚨鴮ψ匀伙L(fēng)壓也有一定影響,但影響不大。(3)井深??諝鈮毫兔芏染S井深增加而增加。(4)風(fēng)機運轉(zhuǎn)。礦井主要通風(fēng)機工作決定了主風(fēng)流方向,加之風(fēng)流與圍巖之間的熱交換,使冬季回風(fēng)井氣溫高于進風(fēng)井,在進風(fēng)井周圍形成了冷卻帶后,即使風(fēng)機停轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)改變,兩個井筒之間在一定時期內(nèi)仍有一定的溫差,從而仍有一定的自然風(fēng)壓起作用。
49、簡述礦井漏風(fēng)及其危害。
答:礦井漏風(fēng):未經(jīng)作業(yè)地點,而是通過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)以及不嚴(yán)密的通風(fēng)構(gòu)筑物的縫隙,直接滲入回風(fēng)道或直接排入地表的風(fēng)流。危害:漏風(fēng)使工作面有效風(fēng)量減少,氣候和衛(wèi)生條件惡化,增加風(fēng)機的無益消耗,并可能加速可燃性礦物自燃發(fā)火。
50、為提高距離掘進巷道通風(fēng)效果,應(yīng)注意的問題有哪些?
答:(1)通風(fēng)方式要選擇得當(dāng)。(2)采用局部扇風(fēng)機聯(lián)合作業(yè)。(3)條件許可時,盡量選用大直徑的風(fēng)筒,以降低風(fēng)筒風(fēng)阻,提高有效風(fēng)量;也可采用單機雙風(fēng)筒并聯(lián)通風(fēng)。(4)增加風(fēng)筒的節(jié)長,改進接頭方式,保證風(fēng)筒的接頭質(zhì)量。減少接頭數(shù)可減少接頭風(fēng)阻,改進接頭方式和保證風(fēng)筒的接頭質(zhì)量可減少風(fēng)筒接頭處的漏風(fēng)。(5)風(fēng)筒懸吊力求“平、直、緊”,以減少局部阻力。(6)減少風(fēng)筒漏風(fēng)。(7)風(fēng)筒應(yīng)設(shè)放水孔,及時放出風(fēng)筒中凝集的積水。(8)加強局扇和風(fēng)筒的維修和管理,并實行定期巡回檢查風(fēng)筒狀況的制度。
51、礦井通風(fēng)設(shè)計內(nèi)容有哪些?
答:(1)確定礦井通風(fēng)系統(tǒng),畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖;(2)礦井風(fēng)量計算和風(fēng)量分配;(3)礦井通風(fēng)阻力計算;(4)選擇通風(fēng)設(shè)備;(5)概算礦井通風(fēng)費用。
第五篇:礦井通風(fēng)與安全試題
礦井通風(fēng)與安全試題
一、基本概念題(每題3分,共21分)
1.相對濕度—指濕空氣中實際含有的水蒸氣量與同溫度下的飽和濕度之比的百分?jǐn)?shù)。
2.煤層瓦斯含量—指單位重量或體積的煤巖在一定溫度和壓力條件所含有的瓦斯。即游離瓦斯和吸附瓦斯的總和。
3.防爆門—出風(fēng)井口所安設(shè)的防爆門都不得小于出風(fēng)井口的斷面積,并應(yīng)正對出風(fēng)井口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯或煤塵等爆炸時,爆炸氣浪將防爆門掀起,可保護主要通風(fēng)機免受損壞。
4.保護層—在突出礦井中,預(yù)先開采的、并能使其他相鄰的有突出危險的煤層受到采動影響而減少或喪失突出危險的煤層。
5.通風(fēng)機工況點—即是風(fēng)機在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù),如Q、H、N和η等,一般是指H和Q兩參數(shù)。
6.均壓防滅火—采用風(fēng)窗、風(fēng)機、連通管、調(diào)壓氣室等調(diào)壓手段,改變通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力分布、降低漏風(fēng)通道兩端的壓差,減少漏風(fēng),從而達到抑制和熄滅火區(qū)的目的。
7.火風(fēng)壓—在礦井中,火災(zāi)產(chǎn)生的熱動力是一種浮動力,這種浮力效應(yīng)就稱為火風(fēng)壓。
二、簡答題(每題7分,共28分)8.簡述礦井通風(fēng)風(fēng)量的減阻調(diào)節(jié)法。
答:A.減阻調(diào)節(jié)法是以并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中阻力較小風(fēng)路的阻力值為基礎(chǔ),在阻力較大的風(fēng)路中采取減阻措施、降低巷道的通風(fēng)阻力,從而增大與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量,或減少與其并聯(lián)通路上的風(fēng)量。B.減阻調(diào)節(jié)的措施有:①擴大巷道斷面;②降低摩擦阻力系數(shù);③清除巷道中局部阻力物;④采用并聯(lián)風(fēng)路;⑤縮短風(fēng)流路線的總長度等。9.試分析當(dāng)前我國煤礦經(jīng)常發(fā)生瓦斯爆炸的原因并簡介主要預(yù)防措施。
答:A.煤礦礦井爆炸原因分析:
①火源:井下的一切高溫?zé)嵩炊伎梢砸鹜咚谷紵虮?,但主要火源是放炮和機電火花;
②發(fā)生地點:煤礦任何地點都有可能發(fā)生爆炸的可能性,但大部分爆炸事故發(fā)生在采掘工作面。B.預(yù)防瓦斯爆炸的技術(shù)措施: 1)防止瓦斯積聚
①通風(fēng)是防止瓦斯積聚的基本方法; ②及時處理局部積存的瓦斯; ③抽放瓦斯;
④經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛群屯L(fēng)狀況。2)防止瓦斯引燃
3)防止瓦斯爆炸災(zāi)害事故擴大的措施。
10.簡述火災(zāi)時期風(fēng)流發(fā)生紊亂的原因及防治措施。答:A火災(zāi)時期風(fēng)流發(fā)生紊亂的原因:
1.上行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓。發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因主要是:①因火風(fēng)壓的作用使高溫?zé)熈髁鹘?jīng)巷道各點的壓能增大;②因巷道冒頂?shù)仍蛟斐苫鹪聪嘛L(fēng)側(cè)風(fēng)阻增大,導(dǎo)致主干風(fēng)路火源風(fēng)側(cè)減小,沿程各節(jié)點壓能降低.為了防止旁側(cè)風(fēng)路風(fēng)流逆轉(zhuǎn),主要措施有:①降低火風(fēng)壓;②保持主要通風(fēng)機正常運轉(zhuǎn);③采用打開風(fēng)門、增加排煙通路等措施減小排煙線路上的風(fēng)阻。
2.下行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓。在下行風(fēng)路中產(chǎn)生火風(fēng)壓,其作用方向與主要通風(fēng)機作用風(fēng)壓方向相反。當(dāng)火風(fēng)壓等于主要通風(fēng)機分配到該分支壓力時,該分支的風(fēng)流就會停滯;當(dāng)火風(fēng)壓大于該分支的壓力時,該分支的風(fēng)流就會方向。主干風(fēng)路風(fēng)阻及其產(chǎn)生的火風(fēng)壓一定時,風(fēng)量越小,越容易反向。防止下行風(fēng)風(fēng)路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的途徑有:減小火勢,降低火風(fēng)壓;增大主要通風(fēng)機分配到該分支上的壓力。B防治措施
減小主干風(fēng)路排煙區(qū)段的風(fēng)阻;在火源的下風(fēng)側(cè)使煙流短路排至總回風(fēng);在火源的上風(fēng)側(cè)、巷道的下半部構(gòu)筑擋風(fēng)墻,迫使風(fēng)流向上流,并增加風(fēng)流的速度。擋風(fēng)墻距火源5m左右;也可在巷道中安帶調(diào)風(fēng)的風(fēng)障,以增加風(fēng)速。
11.簡述礦井綜合防塵措施有哪些。答:礦井綜合防塵措施:
一、通風(fēng)防塵
通風(fēng)防塵是指通風(fēng)風(fēng)流的流動將井下作業(yè)點的懸浮礦塵帶出,降低作業(yè)場所的礦塵濃度,因此搞好礦井通風(fēng)功能有效地稀釋和及時地排出礦塵。
二、濕式作業(yè) 濕式作業(yè)是利用水或其他液體,使之與礦塵相接觸而捕集風(fēng)塵的方法。
三、凈化風(fēng)流
凈化風(fēng)流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設(shè)施或設(shè)備,將礦塵捕獲的技術(shù)措施。
四、個體防護
個體防護是指通過佩戴各種防護面具以減少吸入人體粉塵的最后一道措施。
三、計算題(12-15每題10分,16題11分,共51分)
12、通風(fēng)機做抽壓式工作,在抽出段測得某點的相對靜壓為600Pa, 動壓為150Pa;在壓入段測得相對靜壓為600Pa, 動壓為150Pa;風(fēng)道外與測點同標(biāo)高點的大氣壓力為101324Pa,求抽出段和壓入段測點相對全壓、絕對靜壓和絕對全壓。解: 抽出段:
相對全壓:hti?hi?hvi?600?150?450Pa 絕對靜壓:Pi?Poi?hi?101324?600?100724Pa 絕對全壓:Pti?Poi?hti?101324?450?100874Pa 壓入段:
相對全壓:hti?hi?hti?600?150?750Pa 絕對靜壓:Pi?Poi?hi?101324?600?101924Pa 絕對全壓:Pti?Poi?hti?101324?750?102074Pa 13.某礦井為中央并列式通風(fēng)系統(tǒng),總進風(fēng)Q=9000m3/min,總風(fēng)壓h=2394Pa,試求礦井總風(fēng)阻Rm,等積孔A,并判斷該礦通風(fēng)系統(tǒng)難易程度。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等積孔較大,風(fēng)阻較小,礦井通風(fēng)容易。
14.已知某礦井總回風(fēng)量為5000 m3/min,瓦斯?jié)舛葹?.5%,日產(chǎn)量為4000 t,試求該礦井的絕對瓦斯涌出量和相對瓦斯涌出量。并確定該礦瓦斯等級(該礦無煤與瓦斯突出現(xiàn)象)。解:絕對瓦斯涌出量:Qg?5000?0.5%?25mmin 相對瓦斯涌出量:qg?335000?60?24?365?0.5%?9.95m3t
4000?3303因為Qq?40mmin,且qg?10mt 故此礦為低瓦斯礦井。
15.某礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用抽出式通風(fēng)。已知主通風(fēng)機房內(nèi)的水柱計讀數(shù)為150 mmH2O,入風(fēng)井與出風(fēng)井井底的空氣密度分別為1.20 kg/m3和1.04 kg/m3,風(fēng)峒中的平均風(fēng)速為8 m/s,主通風(fēng)機出口的平均風(fēng)速為5 m/s,入風(fēng)井與出風(fēng)井的入口與出口的標(biāo)高相同,高差為200 m,地面的空氣密度為1.26 kg/m3,求礦井的通風(fēng)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.某一并聯(lián)風(fēng)路,已知總風(fēng)量為Q=40m3/s,R21=1.18N·s/m8,R2=0.79N·s2/m8,若巷道1、2中的風(fēng)量分別要求為10m3/s和30m3/s,斷面的面積均為5m2,要求采用增阻法調(diào)節(jié),試確定調(diào)節(jié)風(fēng)窗的位置和面積。解:
h21?R1Q21?1.18?10?118Pa
h22?R2Q2?0.79?302?711Pa
因為h2?h1,故風(fēng)窗應(yīng)安設(shè)在巷道1中。
hw?h2?h1?593(帕)
風(fēng)窗面積A?Q1S?5Q?0.759Shw?1010?0.759?5593?0.49m2
答:風(fēng)窗應(yīng)安設(shè)在巷道1中,風(fēng)窗面積為0.49 m2.