通风试题

《矿井通风》复习题

一、名词解释

1、（空气的）位能：单位体积空气因地球引力作用而相对于基准面所具有重力的能量，J／m3。

2、静压能：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，J／m3

3、全压：即风道中任一点风流的静压和动压之和，由于静压有绝对和相对之分，故全压也有绝对和相对之分。

4、自然风压：作用在最低水平两侧空气柱重力差。

5、可控循环风：在低瓦斯矿中，当采掘工作面位于矿井的边远地区，原有通风系统不能保证按需供风，而该地区的回风的风质又比较好时，可以在局部通风系统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环控制加以再利用，以增加用风地点的实际风量。此种通风方法称为可控循环风。

6、下行通风： 指回采工作面风流方向沿煤层倾斜方向由上向下的流动。 7、矿井有效风量 ：是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。 8、上行通风：指回采工作面风流方向沿煤层倾斜方向由下向上的流动。 9、并列式通风：指进风井和回风井都处于井田走向的中央的通风方式。 10、矿井瓦斯：是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的各种气体的总称。煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷

11、矿井火灾：在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故。

12、矿井水灾 ：凡影响、威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人员伤亡和经济损失的矿井涌水事故。

13、通风阻力：指空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力。

14、相对瓦斯涌出量：指矿井在正常生产条件下，平均日产一吨煤同期所涌出

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的瓦斯量，单位是 m3/t 。

15、绝对瓦斯涌出量：单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min 16、通风机工况点：指通风机的风压特性曲线与风阻特性曲线的交点。 17、等积孔：假定在无限空间有一薄壁，在薄壁上开一面积为A(m2)的孔口。当孔口通过的风量等于矿井风量，且孔口两侧的风压差等于矿井通风阻力时，则孔口面积A称为该矿井的等积孔。

18、矿尘：指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。 二、判断题

1．抽出式通风是一种负压通风方式。（ √ ） 2．矿井总风阻就是矿井通风总阻力。（ × ）

3．小型矿井可以用两台或两台以上的局部通风机代替主通风机。（ × ） 4．“一通三防”是指加强通风、防瓦斯、防水、防火。（ √ ）

5．采煤工作面采用串联通风时，被串联工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。（ √ ）

6．突出煤层严禁采用炮采。（×）

7．矿井瓦斯爆炸的有害因素是高温、冲击波和人员损伤。（√ ）

8．煤层由湿变干、由薄变厚、倾角小、煤质由硬变软时，瓦斯涌出量大。（ × ） 9．地面大气压下降或温度升高时，瓦斯涌出量减小。（ × ）

10．开采深度越深、开拓与开采范围越大、矿井产量越大，绝对瓦斯涌出量越大。（ √ ）

11．一组近距离煤层先开采层瓦斯涌出量大。（ √ ）

12．一个回采工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min时，矿井必须建立瓦斯抽放系统。（√ ）

13．低瓦斯矿井的采掘工作面每班至少检查２次瓦斯浓度。（ √ ） 14．相对瓦斯涌出量是指矿井在正常生产条件下，单位时间内涌出的瓦斯体积数。（ × ）

15．当电网停电后，矿井安全监控系统必须保证正常工作时间不小于4小时。

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（ × ）

16．突出矿井入井人员必须携带隔离式自救器。（√ ） 17．盲巷是指扩散通风距离超过3米的独头巷道。（ × ） 18．低瓦斯矿井的采煤工作面可以不设置甲烷传感器。（× ） 19．瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出·。（ √ ）

20．矿井一般采用机械通风，在进、回风井口标高相差较大时，可采用自然通风。（× ）

21．矿井瓦斯爆炸时，受反向冲击的作用，将会发生多次连续瓦斯爆炸。（ √ ） 22．有煤尘混入可提高瓦斯的爆炸下限。（ × ）

23．在自然发火期内能采完、并能及时予以封闭的工作面和采区，可不采取防止自然发火的措施。（ × ）

24．煤层的自然发火期是指从煤层被揭露到自然发火的时间间隔。（√ ） 25．一般来说含硫量越高的煤，其自燃发火的可能性越高。（√ ） 26．煤层赋存太深或太浅都会增加自然发火的危险。 （√ ） 27．发生煤炭自然火灾后会产生大量CO和CO2 气体。（√ ）

28．采用均压技术可以有效有防止瓦斯积聚，从而达到预防瓦斯爆炸的目的。（√ ）

29．采取措施后，可以在停风或瓦斯超限的区域内作业。（× ） 30．对井下所有掘进巷道中出现的冒顶区必须进行防火处理，并定期检查。（× ）

31．每一生产矿井必须在地面建立消防水池。（√ ） 32．矿井内因火灾就是指自然火灾和煤炭自燃火灾。（× ） 33．禁止采掘留在主石门上方的煤柱。（√ ）

34．矽肺是一种进行性疾病，患病后即使调离矽尘作业环境，病情仍会继续发展。（× ）

35．能发生爆炸的粉尘最低浓度和最高浓度分别称为粉尘的爆炸下限和爆炸上限。（ √ ）

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36．在火区的同一煤层的周围进行采掘作业，要有安全措施。（√ ） 37．井下所有煤仓和溜煤眼都有应该把煤放净，避免发生煤炭自燃。（× ） 38．煤尘的可燃挥发分和灰分越高越容易爆炸。（× ）

39．井下所有煤仓和溜煤眼应该把煤放净，以避免发生煤炭自燃。（× ） 40．在巷道替换支架时，应先拆旧支架，再支新支架。（ ） 三、选择题

1．综合防治水措施的内容概括为（ 查、探、放、排、堵、截 ） A．防 B．探 C．堵 D．放 E．截 F．疏 G.排 2．煤矿井下瓦斯最容易爆炸的浓度（ A ） A .5~16% B.7~8% C.9~10% D.15~16% 3．以下哪些地点容易发生煤炭自然火灾?( A B C )

A.采空区 B.风硐内 C.煤柱内 D.巷道的顶煤 E.掘进工作面 4．局部瓦斯积聚是指在体积大于0.5m3空间范围内瓦斯浓度达到（ B ）的现象。

A.1% B. 2% C.3% D.4%

5．高瓦斯矿井采煤工作面安装的甲烷传感器的断电浓度为（ B ）

A.1% B.1.5% C.2%

6．井下发生瓦斯积聚时，在场的带班领导及安全员首先应该做到（A） Ａ.排除积聚的瓦斯 Ｂ.通知矿调度室 Ｃ.立即撤出现场作业人员 7．爆破地点附区（C）以内风流中瓦斯浓度达１％时，严禁爆破。 Ａ.1.0m Ｂ.15m C.20m

8．在下列（ABCD）情况下尤其应该注意瓦斯涌出量的变化，以确保安全生产。 Ａ．开采遇地质构造 Ｂ．地面大气压明显变化

Ｃ．工作面开采接近结束时 Ｄ．顶板来压 Ｅ．风量调节时 9.凡影响煤矿生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使煤矿井下局部或全部被淹没的矿井水，都称为（C）。

Ａ.矿井水 Ｂ.逶水事故 Ｃ.矿井水害

10.《规程》规定，采掘工作面或其他地点发现有突水预兆时，必须（ 停止作

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业 A），采取措施。立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员

Ａ.进行处理 Ｂ.进行检查 Ｃ.停止检查 11.防水闸门来水一侧15～25m处，应加设一道（D）

Ａ.风门 Ｂ.密闭墙 Ｃ.栅栏 Ｄ.篦子门

12..工作水泵的能力，应能在（C）小时内排出矿井24小时的正常涌水量。 Ａ.8 B.16 C.20

13.“(B)”是防止煤矿井下水害的基本原则。凡是煤矿井下受水害威胁的地区，都必须坚持这一原则。

Ａ.安全第一,预防为主 Ｂ.有疑必探,先探后掘 C.以防为主,防治结合

14.发生煤矿火灾事故后,会产生(D)。

A．速压 B.静压 C.自然风压 D.火压力 15.地面的消防水池必须经常保持不小于( )m3的水量。

A.200 m3 B.100 m3 C.150 m3 D.50 m3 16.当岩尘中的游离二氧化硅含量超过(B)时,称为矽尘。 A.5% B.10% C.15%

17.井口房和通风机房附近(B)内,不得有烟火或用火炉取暖。

A.10m B.20m C.5m D.15m 18.开采容易自燃和自燃的煤层时,采煤工作面必须采用(B)开采。

A．前时式 B.后退式 19．煤矿生产环境中的惰性粉尘主要是（C）。

A．煤尘 B.岩层 C.岩尘 20.煤层注水是用来(C)的一项技术措施。

A.防火电 B.防污染 C.防尘 21.以下哪种条件下的煤层瓦斯含量较高(ACD)

Ａ．煤的变质程度高 Ｂ．煤层有露头 Ｃ．煤层埋藏深度大 Ｄ．煤层倾角小 Ｅ．有流通的地下水通过煤层

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22．以下哪些因素是确定矿井的瓦斯等级的依据？（AC）

Ａ．绝对瓦期涌出量 Ｂ．瓦斯浓度 Ｃ．相对瓦斯涌出量 Ｄ．瓦斯的涌出形式

23．严格按《规程》规定选择井筒及工业广场。井口和工业广场内建筑物的高程必须（A）当地历年的最高洪水水位。

Ａ.高于 Ｂ.不低于 Ｃ.低于 24．影响瓦斯涌出量的因素有（ABCDEFG）

Ａ．煤层瓦斯含量 Ｂ．地面大气压力变化 Ｃ．开采规模 Ｄ．开采程序 Ｅ．采煤方法和顶板管理 Ｆ．生产工序 Ｇ．通风压力 Ｈ．采空区管理

25．矿井总回风巷或一翼回去风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超大超过（B）时，必须立即查明原因，进行处理。

A． 0.5﹪ B. 0.75﹪ C. 1.0% D.1.5%

26.采掘工作面或其他地点发现有(ABCDEFG)底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施

A. 挂红 B.挂汗 C.空气变冷 D.出现雾气 E.水叫 F.顶板淋水加大 G.顶板来压

27. 在突出矿井开采煤层群时，应优先选择（D）的防治突出措施。 A．震动放炮 B.预抽煤层瓦斯 C.水力冲孔 D.开采保护层 28.预防性灌浆的作用是(AB)

Ａ．隔氧 Ｂ．降温 Ｃ．防尘 29.下列选项中,(AB)属于煤尘爆炸的特征

A.形成高温、高压的冲冲击 Ｂ．产生大量的ＣＯ Ｃ．工人接尘时间 Ｄ．生产性粉尘浓度超标倍数 30.矿尘的分类方法很多,按其成分的不同,可划分为(AB)

A.煤尘 B.岩尘 C.浮游矿尘 D.呼吸性粉尘

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四、简答题

1．降低井巷摩擦阻力的措施有哪些？

答：⑴减小摩擦阻力系数α。⑵保证有足够大的井巷断面。⑶选用周长较小的井巷。⑷减少巷道长度。⑸避免巷道内风量过于集中。

2. 请叙述瓦斯爆炸的条件及预防措施。

答：⑴CH4浓度处于爆炸范围内（正常条件 5 ~ 15 %）;⑵氧浓度超过失爆氧浓度（在CO2惰化下，氧浓度＞12%，在N2惰化下， 氧浓度 ＞9 %）；⑶引火源的能量大于最小点火能量（0.28mJ）、温度高于最低点火温度（595℃）且高温热源存在时间大于瓦斯引火感应期。

预防措施：⑴防止瓦斯积聚：搞好通风，及时处理局部积存的瓦斯；抽放瓦斯；经常检查瓦斯浓度和通风状况⑵防止瓦斯引燃： 对一切非生产必需的热源，要坚决禁绝。生产中可能发生的热源，必须严加管理和控制，防止它的发生或限定其引燃瓦斯的能力。⑶防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施：采用分区通风、隔爆水棚、防爆井盖等措施使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内，以减少损失。

3. 预防外因火灾的技术措施有哪些？

答：预防火灾发生有两个方面：一是防止火源产生；二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。 ㈠防止火灾产生

⒈防止失控的高温热源产生和存在。按《煤矿安全规程》及其执行说明要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。⒉尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。 ⒊防止产生机电火灾。⒋防止摩擦引燃①防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统；②防止摩擦引燃瓦斯。⒌防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

㈡防止火灾蔓延的措施

限制已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。火灾发生后利用已有的防火安全设施，把火灾局限在最小的范围内，然后采取灭火措施将其

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熄灭，对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。其措施有：

1、在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。2、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。3、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。4、主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良 4. 独头巷道火灾的控制方法有哪些？

⑴必须维持独头巷道原来的通风状态，即风机开启的不要盲目停止，风机停止运转的不要随便开启。

⑵如发火巷道有爆炸危险的可能，则不得进入灭火，可在离火区较远的安全地点建筑密闭墙。

⑶进行独头巷道火灾扑救时，必须遵守以下规定：

①火灾发生在煤巷迎头，如果瓦斯浓度不超过2%时，在通风正常的情况下

可采用水、干粉灭火器等直接进行灭火。灭火后，必须仔细检查阴燃火点，防止复燃。如瓦斯浓度超过2％且有继续上升的可能，要立即撤出人员，远距离进行封闭；

②火灾发生在煤巷的中段时，在灭火过程中必须要检测流向火源方向的瓦

斯浓度，防止瓦斯经过火源点，若情况不明应远距离封闭。如果火灾发生在上山中段时，不得直接灭火，应在安全地点进行封闭；

③在上山煤巷发生火灾时，无论火源在何处，若有局部通风机已经停止运

转，不需救人时，严禁进入灭火或侦察，而且必须立即撤出附近人员，远距离进行封闭；

④火源在下山煤巷迎头时，若火源情况不明，一般不得进去直接灭火，应

进行封闭。

5. 预防煤尘爆炸的技术措施有哪些？

答：预防煤尘爆炸的技术措施主要包括：减、降尘措施；防止煤尘引燃措施及限制煤尘爆炸范围扩大等三个方面。

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⑴减、降尘措施

指在煤矿井下生产过程中，通过减少煤尘产生量或降低空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸的可能性。如煤层注水、通风除尘、采空区灌水、湿式作业（湿式钻眼、水封爆破等）、喷雾洒水、

⑵限制煤尘爆炸范围扩大的措施：清除落尘；撒布岩粉；设置岩粉棚（或水棚）

⑶防止煤尘引燃：对一切非生产必需的热源，要坚决禁绝。生产中可能发生的热源，必须严加管理和控制 6.矿井突水征兆有哪些？

突水前，在工作面及其附近往往显示出某些异常现象，这些异常统称为“突水征兆”。

1）与承压水有关断层水突水征兆

工作面顶板来压、掉渣、片帮、支架倾倒等；底膨胀、底鼓张、底“爆”响声；先出小水、再出大水；采场或巷道瓦斯涌出量增大。

2）冲积层水突水征兆

岩层发潮、滴水、且逐渐增大，局部冒顶、水量突增、水时清时混，流砂；溃水、溃砂。

3）老空水突水征兆

发潮、发暗、挂汗、发凉、吱吱水声、铁锈呈红色

答：有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等。

7.调整通风系统的原则是什么？怎样合理确定通风构筑物的位置？

答： 1）系统简单，风流稳定 2）安全可靠，抗灾能力强； 3）技术可行，

符合实际； 4）经济合理，效益高。 怎样合理确定通风构筑物的位置？

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，

以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物

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1） 风门：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。

2） 风桥： 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种：绕道式风桥、混凝土风桥 和铁筒风桥。

3） 风墙：是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。风墙的结构随服务年限的不同而分为两类：临时风墙和永久风墙

4） 导风板：为引导风流按既定方向运行和减少局部阻力损失在风流突然拐弯、汇合、分叉处设置。

8.煤尘爆炸的条件、机理和特征是什么？ 答：㈠ 煤尘爆炸的机理

煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。一般煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面：

(1) 煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显著增加，吸氧和被氧化的能力大大增强，一旦遇见火源，氧化过程迅速展开。

(2) 当温度达到300～400℃时，煤的干馏现象急剧增强，放出大量的可燃

性气体。如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢

(3) 形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，在尘粒周围形成

活化中心，当活化中心的能量达到一定程度后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生了尘粒的闪燃。

(4) 闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒，并使之参与链反应，导致燃烧过程急剧地循环进行。当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。

㈡ 煤尘爆炸的特征

(1) 形成高温、高压、冲击波

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(2) 煤尘爆炸具有连续性

(3) 煤尘爆炸的感应期 即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。

(4) 挥发分减少或形成“粘焦” (5) 产生大量的CO

㈢ 煤尘爆炸必须同时具备三个条件： ⑴煤尘本身具有爆炸性

⑵煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度,一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3，上限浓度为1000～2000g/m3。

⑶存在能引燃煤尘爆炸的高温热源:我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃。煤尘爆炸的最小点火能为4.5～40mj

9.细述发生事故时在场人员的行动原则。

答：发生事故后，现场人员应尽量了解和判断事故的性质、地点和灾害程度，迅速向矿调度室报告。同时应根据灾情和现有条件，在保证安全的前提下，及时进行现场抢救，制止灾害进一步扩大。在制止无效时，应由在场的负责人或有经验的老工人带领，选择安全路线迅速撤离危险区域。

? 井下发生火灾时，在初起阶段要竭力扑救。当扑救无效时，应选择相对安全的避灾路线撤离灾区。烟雾中行走时迅速戴好自救器。

? 当井下掘进工作面发生爆炸事故时，在场人员要立即打开并按规定佩戴好随身携带的自救器，同时帮助受伤的同志戴好自救器，迅速撤至新鲜风流中。 ? 当井下发生透水事故时，应避开水头冲击(手扶支架或多人手挽手)，然后撤退到上部水平。

? 井下发生冒顶事故时，应查明事故地点顶、帮情况及人员埋压位置、人数和埋压状况。

10．根据培训所学知识，谈谈影响煤矿安全生产的主要因素哪些？你有何建议？(瓦斯、矿尘、火灾、水灾、顶板、机电、运输、爆破等) 五、计算题

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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:设风流方向为1-2，则由伯努利方程得：

h12?P1?P2??V122??V222??g（Z1?Z2）?101324.7?101858?

0?1.2?9.81?100??533.3?1177.2?643.9Pa?0 与假设风流方向一致，所以风流方向为1-2，阻力大小为643.9Pa

2、 某矿井为中央式通风系统，测得矿井通风总阻力hRm=2800Pa，矿井总风量

Q=70m3/s，求矿井总风阻Rm和等积孔A，评价其通风难易程度。

解：矿井总风阻为：R矿井等积孔为：A?1.19?hQ22?2800702?0.571Ns２/ｍ８

10.571?1.57m2Qh?1.191R?1.19

因为：１＜Ａ＜２，所以，矿井通风难易程度为中等。

3、某设计巷道为梯形断面，S=8m2，L=1000m，采用工字钢棚支护，支架截面高度d0=14cm，纵口径Δ=5，计划通过风量Q=1200m3/min，预计巷道中空气密度ρ=1.25kg/m3，求该段巷道的通风阻力。（根据所给的d0、Δ、S值，由附录4附表4-4查得α0 =284.2×10－4×0.88=0.025Ns2/m4）。 解：巷道实际摩擦阻力系数为：?巷道摩擦风阻为：R巷道摩擦阻力为：h???0?1.2?0.0251.251.2?0.026 Ns２/ｍ4

?LUS3?0.026?1000?4.16?812006038?0.598 Ns２/ｍ８

?RQ2?0.598?()2?239.2Pa

4、如图所示的通风系统，已知大气压P01=P04=P05=101324Pa，测得4断面的相对静压为3000Pa，矿井风量Q为100m3/s，S5=20m2，S4=5m2，?m1~2=1.25kg/m3，?m3~4=1.19kg/m3，井深Z=300m，扩散器出口动压hv5=50Pa，求矿井通风阻力hR1～4和通风机全Ht。

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解：矿井通风阻力为： 100 1.25?()2hR14?hS4-hV4?HN?3000?52?(1.25?1.19)?9.81?300

?3000?23.8?176.58?3152.8Pa 通风机全压：

1.19?（100）2Ht?Hfs?Hfv?hs4-h20v4?2?3000-23.8?2991Pa

5、已知某梯形巷道摩擦阻力系数α=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3／min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。

解：巷道摩擦风阻为： R??LU0177?200?4.16?5S3?0.53?0.263 Ns２/ｍ８

巷道摩擦阻力为：h?RQ2?0.263?(720260)?37.87Pa

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