采矿系统工程计算题

1.系统：系统指由互相依赖的若干事物结合而成的具有特定功能的有机整体。

2.系统的共性：1.整体性1）系统目标、规律、功能的整体性2）系统整体联系的有机性 2有序性1）系统机构的有序性2）系统发展的有序性

3.相关性：系统内各子系统间的联系表现为相互依存、相互约束。另外，最为一个系统整体，还要受到自然和社会环境的约束，这是系统与环境间的相关性。 3．矿上系统的特性：1.目的性2.环境适应性3.环境改造性4.资源冗余性

4.系统学第一定律：系统的新质总是大于组成它的各个要素在孤立状态下的质的总和。系统可累加或不可累加的某些具体属性的数量，即可以放大，也可以缩小，或者不变。究竟起那种作用，取决于这一具体属性的特性、系统的结构及系统内协同作用的强弱。 5.系统的序：“序”代表系统内部的组织程度，是系统中各要素间一切互相联系的总和，每一要素在系统的作用均是以这一联系为前提的。

6系统第二定律：在保证环境所允许的系统功能的前提下，使系统时间、空间、能量和信息的利用率

7.非平衡经济学就是把耗散结构理论应用于经济学的研究结果，其主要观点为：1任何经济实体在封闭状态下会产生静止和经济衰退现象。所以不仅要

1、何谓无煤柱开采？

绘图说明沿空留巷时巷道从掘进到废弃的整个服务期内顶底板。

无煤柱护巷是采煤技术的一项重大改革，它对提高煤炭资源回收率、改善巷道维护、降低巷道掘进率、消除因留煤柱和丢煤而引起的井下灾害有明显效果。随着无煤柱护巷技术的应用和发展，在采区巷道布置方面产生了相应变化。无煤柱护巷即：布置巷道时，巷道位于煤体边缘和采空区交界处，与传统的留煤柱巷道相比，取消了上、下区段之间的护巷煤柱，因此被称为无煤柱护巷。

根据对我国多年井下实测资料的分析，可将沿空留巷时巷道从掘进到废弃的整个服务期内顶底板移动归纳如上图所示。

沿空留巷时巷道整个服务期内顶底板总移近量是由不同阶段内移近量累积而成，它可用下式表示：U总=U0+v0t0+U1+v1t1+U2

式中U0、U1和U2——由巷道掘进，一次采动和二次采动引起的顶底板移近量，当采深为300m及采高为2m时其值分别为20、230和270mm；

v0、v1——无采掘影响期内和一次采动后稳定期内顶底板移近速度，对一般情况可分别取为0.2和0.6mm/d；

t0、t1——无采动影响期及一次采动和二次采动之间的间隔时间，d。

利用上式，可预先对沿空留巷整个服务期内顶底板移动总量作大致估计。

2、综放开采基本原理

综放开采是在厚

计算题

1、某车间同时散发几种有机溶剂的蒸气，它们的散发量分别为：苯1kg/h，醋酸乙脂0.6kg/h，乙醇0.5kg/h。取安全系数K=6。已知该车间消除余热所需的全

3面通风量为50m/s。三种溶剂蒸气的容许浓度为：苯40mg/m3；醋酸乙脂

300mg/m3；乙醇，未作规定;求该车间所需的全面通风量。

解：进风为清洁空气，上述三种溶剂蒸气的浓度为零。取安全系数K=6。计算把三种溶剂的蒸气稀释到容许浓度所需的通风量。 苯qv1=

KX16?1?106?[]m3/s?41.67m3/s

y2?y03600?(40?0)KX26?0.6?106?[]m3/s?3.34m3/s y2?y03600?(300?0)醋酸乙脂qv2=

乙醇qv3=0

因为几种溶剂同时散发对人体危害作用相同的蒸气，所需风量为各自风量之和，即

qv=qv1+qv2+qv3=(41.67+3.34)m3/s=45.01m3/s

该风量不能满足消除余热的需要，故该车间所需的全面通风量为50m3/s.

2某车间同时散发几种有机溶剂的蒸气，它们的散发量分别为：苯3kg/h，醋酸乙脂1.8kg/h，乙醇0.8kg/h。取安全系数K=6。已知三种溶剂蒸气的容许浓度为： 苯40mg/m3；醋

计算题

受拉构件

1、 某钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b*h=250mm*500mm,跨中最大弯矩设计值M=210kN.m,混

凝土强度等级C20,HRB335的钢筋配筋，受压区已配置好2Φ18的受压钢筋。环境类别为一类。求截面所需配置的受拉钢筋的面积As。 2、 某钢筋混凝土矩形梁的截面尺寸b*h=250mm*500mm，混凝土强度等级C30，HRB335

钢筋配筋受拉钢筋为4Φ20，受压区钢筋为2Φ18，承受的弯矩设计值M=200kN.m。环境类别为一类，试验算此界面的正截面承载力是否足够。

′ ′

3、 某T形截面梁，bf=650mm,b=250mm, hf=100mm,h=700,混凝土强度等级为C20，采用

HRB335钢筋配筋，承受的弯矩设计值M=500kN.m,环境类别为一类，求受拉钢筋所需截面面积。 受压构件

1、 钢筋混凝土矩形截面柱采用对称配筋，柱截面尺寸b*h=400mm*600mm,柱承受轴向压力

设计值N=1000kN,弯矩设计值M=400KN.M,柱的计算长度lo=6m,混凝土强度等级为C35，钢筋采用HRB400级，a s= a s′ =40mm,求钢筋截面面积As(=As ′),并绘出配筋图。 2、 钢筋混凝土矩形截面柱，

1 有一反应在间歇反应器中进行，经过8min后，反应物转化掉80％，经过18min后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。

解 kt?1x?AcA01?xA10.81(kcA0)8min???81?0.8210.91 (kcA0)18min???181?0.92假设正确，动力学方程为dc2?A?kcAdt 2

反应2H2?2NO?N2?2H2O，在恒容下用等摩尔H2，NO进行实验，测得以下数据

总压/MPa 半衰期/s

求此反应的级数。 解

0.0272 265

0.0326 186

0.0381 135

0.0435 104

0.0543 67

?dpAn?kppAdtpAt12pA00?p?ndpA?kpdt??p?ndpA??dtpA?n?1pA?kpt?n?1pA01?n1?np1?kptA0?pAn?1??t?t12pA?0.5pA01?0.51?n1?npA0?t12kp?n?1?pA0t12lnpA0lnt122655.5801861?n1?n1?np1pA0?kpt12A0?0.5n?11?0.51?nln??1?n?lnpA0?lnt12kp?n?1???

pA0?1p总20.13600.16300.19050.217

分离工程习题

四、计算题：

1、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。

乙烷: K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667t+1.13333 正丁烷: K=0.02857t+0.08571 （t的单位为℃）

解：设温度为10℃， 用泡点方程?Kixi?1进行试差，不满足泡点方程, 设温度为7.2℃，重新试差，满足泡点方程，泡点温度为7.2℃,结果见表。

组份 乙烷 丙烷 组成 0.05 0.30 设温度为10℃ Ki 设温度为7.2℃ Ki 圆整 0.323 0.487 0.190 1.000 Kixi Kixi 6.8000 1.8000 0.3714 0.340 0.540 0.241 1.121 6.4266 1.6134 0.2914 0.321 0.484 0.189 0.994 正丁烷 0.65 ? 1.00 2、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其露点温度。

1 有一反应在间歇反应器中进行，经过8min后，反应物转化掉80％，经过18min后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。

解 kt?1x?AcA01?xA10.81(kcA0)8min???81?0.8210.91 (kcA0)18min???181?0.92假设正确，动力学方程为dc2?A?kcAdt 2

反应2H2?2NO?N2?2H2O，在恒容下用等摩尔H2，NO进行实验，测得以下数据

总压/MPa 半衰期/s

求此反应的级数。 解

0.0272 265

0.0326 186

0.0381 135

0.0435 104

0.0543 67

?dpAn?kppAdtpAt12pA00?p?ndpA?kpdt??p?ndpA??dtpA?n?1pA?kpt?n?1pA01?n1?np1?kptA0?pAn?1??t?t12pA?0.5pA01?0.51?n1?npA0?t12kp?n?1?pA0t12lnpA0lnt122655.5801861?n1?n1?np1pA0?kpt12A0?0.5n?11?0.51?nln??1?n?lnpA0?lnt12kp?n?1???

pA0?1p总20.13600.16300.19050.217

【例1-4】基坑土方量计算示例

某基坑底平面尺寸如图1-74所示，坑深5.5m，四边均按1: 0.4 的坡度放坡，土的可松性系数Ks=1.30, Ks‘=1.12，坑深范围内箱形基础的体积为2000m3。试求：基坑开挖的土方量和需预留回填土的松散体积。 解：

（1）基坑开挖土方量

由题知，该基坑每侧边坡放坡宽度为：

5.5×0.4＝2.2m；

坑底面积为：F1＝30×15－10×5＝400m

坑口面积为：F2＝（30+2×2.2）×（15+2×2.2）—（10－2×2.2）×5＝639.4m2 基坑中截面面积为：F0＝（30+2×1.1）×（15+2×1.1）—（10－2.2）×5＝514.8m2 基坑开挖土方量为：

2

图1-74 基坑底面布置图

V?H(F1?4F0?F2)4.2(400?4?514.8?639.4)??2840m3

66（2）需回填夯实土的体积为： V3=2840－2000=840m3 （3）需留回填松土体积为： V2?V3Ks840?1.3??975m3 'KS1.12【例1-5】轻型井点系统设计示例

某工程地下室，基坑底的平面尺寸为40m×16m，底面标高－7.0m（地面标高为±0.000）。已知地下水位面为 －3

第二章浅基础......................................................... 错误!未定义书签。

地基承载力计算................................................... 错误!未定义书签。

基础底面尺寸..................................................... 错误!未定义书签。

基础沉降......................................................... 错误!未定义书签。

软弱下卧层....................................................... 错误!未定义书签。

地基稳定性计算................................................... 错误!未定义书签。

无筋扩展基础..................................................... 错误!未定义书签。

扩展基础设计...................................

工程结构抗震测试

1某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期；Ⅱ类场地，7度第二组（，结构的阻尼比为，试用底部剪力法计算各层水平地震作用Fi及各层层剪力Vi。（1）求结构总水平地震作用：

Tg

1 T

1

0.40 max 1.028

0.9

0.9

0.08 0.033 （3分）

Geq C G 0.85(1200 1200) 2040kN（3分）

FEk 1Geq 0.033 2040 67.32kN （3分） （2）求作用在各质点上的水平地震作用

T1 1.028s 1.4Tg 1.4 0.4 0.56s

n 0.08T1 0.01 0.08 1.028 0.01 0.092（2分）

Fn nFEk 0.092 67.32 6.2kN（1分） F1

G1H1

FEk(1 n)

j

GH

j

j 1

n

F2

1200 4

67.32(1 0.092) 20.37kN（3分）

1200 4 1200 8G2H2

GH

j

j 1

n

FEk(1 n) Fn

j

1200 8

67.32(1 0.092) 6.2 46.95kN（4分）

1200 4 1200 8（3）求层间剪力