矿井通风与安全.pdf

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1、 矿井通风与安全 实 验 指 导 书 主编：袁传法 山东科技大学泰山科技学院 2007 年 06 月目 录 实验一、有害气体的测定1 实验二、气候条件的测定3 实验三、通风点压力实验5 实验四、通风阻力实验9 实验五、通风机性能实验11 实验六、瓦斯（煤尘）爆炸演示实验12 实验一 井下有害气体的测定 一、实验目的一、实验目的 熟悉和掌握井下有害气体的危害和测定方法。二、实验内容二、实验内容 一氧化碳及其它有害气体的测定。三、实验仪器设备三、实验仪器设备 一氧化碳检定器和一氧化碳检定管、秒表。1、一氧化碳检定器（如图 1）。它的作用 是收集气样，是由一个铝合金筒和一个气密性良好 的活塞及三通阀

2、把组成。抽气唧筒的活塞杆上有刻 度 10、20、30、40、50，采样唧筒内一次最多容纳 50 毫升气样。三通阀把有三个位置：（1）阀把转到 水平位置时，向外拉动活塞杆，气样通过进气孔进入 采样唧筒内；（2）阀把转到 45的位置时，气样就被 封闭在采样唧筒内，使气样不能自由向外扩散，这时 不能用力推动活塞杆，以免破坏活塞的气密性；（3）当 阀把转到 90位置时，向里推动活塞杆，气样便可从 图 1 多种气体检定器 唧筒输出孔排出。2、检定管（如图 2）为比长式一氧化碳气体检定管。目前生产的检定管有一氧化碳检定管、二氧化碳检定管、硫化氢检定管以及氧气、二氧化氮、氨气、二氧化硫检定管，各种检定管的构

3、造原理和使用方法基本相同。比长式一氧化碳气体检定管，它是由细玻璃内部装有化学指示剂，两端封闭的玻璃管制成。其它几种检定管的形状及制造原理大致相同，只是玻璃管内装有不同化学指示剂而已，检定管上标有刻度，使用前应把检定管两端的尖头部分切开，测定时，把检测气体从标有刻度的一端插入抽气唧筒的排气孔中，推动抽气唧筒的活塞杆，这时气样中的被测成分便与检定管内的指示剂发生反应，指示剂当即变色，指示剂变色高度与被测气体浓度成正比。因此，可根据检定管的变色高度，确定气样的含量。每种检定管都有使用说明书，如一氧化碳检定管：（1）型号：三型；（2）测定范围：0.01-0.5%；（3）适用温度：1535；（4）使用方

4、法：把检定管两端切开，用检定器抽 50 毫升气样，以 100 秒的匀速从下端通过检定管，一氧化碳检即与指示剂起反应，产生一个变色环；（5）读值：由变色环上端所指示的高度可直接从检定管上读出一氧化碳检的百分浓度。检定管上的数字“1”代表 0.1%，“2”代表 0.2%，以此类推，每一大格分为 5 个小格，每个小格代表 0.02%。图 2 检定管 13、秒表：秒表是用来记录抽气唧筒向检定管内送（吸）入气样的时间，其气样送（吸）入时间是按说明书的规定时间记录。在规定的时间内均匀的将气样体积全部送（吸）入检定管内。四、实验步骤四、实验步骤 1、收集气样 使用抽气唧筒，测定 CO 或 CO2等有害气体的

5、浓度，在测定地点先将抽气唧筒的活塞往复抽送 2-3 次，使唧筒内原来存在的空气全部被待测气样所置换。如果是测定 H2S 的气体浓度，那么就应该用直径合适的短胶管把检定管和抽气唧筒的气样进入孔连接起来，这样直接用抽气唧筒把气样吸入检定管内。这样做的目的是为了保护仪器，以免 H2S 的气体直接与活塞接触，腐蚀仪器，产生不应有的误差。2、送（吸）入气样 把 CO 或 CO2等检定管两端的尖头部分切开，将标有刻度的一端垂直插入抽气唧筒的送气孔（除 H2S 检定管外）。然后按说明书的要求把气样在规定的时间内均匀地送（吸）入检定管内，气样中的有害气体便与检定管内的指示剂充分发生反应，指示剂当即变色。硫化氢

6、检定管形成一个变色柱，一氧化碳检定管形成一个变色环。如果气样送（吸）入检定管内的速度不均匀，有害气体就不能充分与指示剂发生反应，指示剂的变色高度即浓度值不明显，读数困难造成不应有的测定误差。3、读值 按变色高度由检定管上的刻度直接读出气样中有害气体的浓度。检定管上的刻度读数，一定要按厂家提供的说明书的读法读取。五、实验要求五、实验要求 实验过程中先由指导教师进行示范操作，然后进行分组实验操作，并做好实验记录。六、实验报告要求六、实验报告要求 1、要按照实验大纲的要求，说明实验的目的、意义，实验步骤和操作方法；2、实验数据要真实，不能随意改变；3、通过实验有哪些收获和感想，对实验有哪些改进和建议

7、。4、根据实验要求、操作过程和实验数据进行实验总结与分析，说明井下有害气体的危害和应采取哪些措施降低有害气体的产生，如果井下有害气体的浓度突然增高应怎样处理。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、在学生自己实验操作时，一定要爱护实验仪器，要轻拿轻放，防止磕碰损坏。若不听从老师的指挥或私自操作所造成的仪器设备损坏由责任人按学校的有关规定负责维修或赔偿。2、实验结束后，要将所有仪器设备放置整齐以备后用。3、测定时检定管要垂直插入抽气唧筒的气样送出孔，以免气样跑掉。4、各厂家生产的检定管的规格可能各不相同，因此，送（吸）入检定管的气样体积和送气时间要严格按厂家产品说明书的要求操作。5、如果被测气体中

8、，有害气体的浓度大于检定管所测上限，可按一定的比例缩小气量和抽气时间，取气量为标准气样的体积/N 毫升，抽气时间为标准时间/N 秒（N=2、4、5、10）则，所测气体的实际浓度值为：N检定管上的读数，N 为标准气样体积的稀释倍数。如果被测气体中，有害气体的浓度小于检定管所测下限时，可按一定比例增加送（吸）气次数，每次送（吸）气量和送（吸）气时间均为正常情况下的标准气样体积和送（吸）气时间，所测气体的实际浓度值为：检定管上的读数/N（N=2、4、5、10），N 为送（吸）气次数。八、思考题八、思考题 1、井下有害气体有哪些危害？它是如何产生的？2、井下有害气体的浓度突然增高应采取哪些措施？3、煤

9、矿安全规程在这方面是如何规定的？2实验二 井下气候条件的测定 一、实验目的一、实验目的 井下工作地点的气候条件是指：空气的温度（t）、空气的湿度（）和空气的流动速度（）三者对人体散热的综合作用，因此，气候条件的好坏，不能单独以测定某个因素（t、）来作为气候条件的综合状态指标。井下最适宜的工作温度为 15-20，影响井下空气温度的因素很多。井下空气温度将随风流经过的距离加长而逐渐升高，井下每条巷道的气温变化都有一定的规律，矿井越深气温越高。气温过高，热量不能及时散失，则会大大降低劳动效率。因此，测定井下空气温度具有重要的意义，它是矿井降温计算的基本依据。二、实验内容二、实验内容 1、空气温度的测

10、定 2、空气湿度的测定 3、风速的测定 4、计算空气密度 三、实验仪器设备三、实验仪器设备 通风干湿度表、风表等 四、实验步骤四、实验步骤 1、井下空气温度的测定 目前，国内一般采用较精确的水银温度计进行测定。有时为了方便起见，在测定空气温度的同时，顺便以温度计的干温度计读数作为井下空气的温度。在生产实际工作中，气温测点布置应视具体情况而定。回采工作面气温的测定时，测点的布置一般不少于三个测点（在回采工作面上、下出口和工作面中部）。同样对于巷道的气温测定，也应不少于三个测点，即巷道的起点、中点及末点。2、井下空气湿度的测定 表示空气湿度的方法有两种：绝对湿度和相对湿度。在实际生产工作中，一般采

11、用相对湿度来表示井下空气的潮湿程度。受地面气温的影响，在矿井进风路线上，空气湿度的变化规律是冬干夏湿，但是在矿井总回风巷道中，空气湿度一般常年保持在 90-100%。相对湿度的测定，一般采用风扇式湿度计。风扇式湿度计是由两只相同的水银温度计及一个有弹簧发条带动的风扇所组成。一支为干温度计，另一支为湿温度计；所不同的是湿温度计下端用白纱布包裹起来的。测定时，首先用吸水滴管将纱布湿润。注意，滴水不要过多。然后，使用风扇钥匙将弹簧发条旋紧，这时风扇就会转动，抽动空气，使水银球周围的空气以1.7-3 米/秒的风速流动。风扇在转动过程中，湿温度计上的纱布中的水分不断的吸收热量发生蒸发，使湿温度计的指示不

12、断降低。待 12 分钟后，两温度计的指示稳定，不再发生变化，即可读出干、湿温度计的温度值。注意，风扇转动的过程中，要不断的观察温度的变化。如果温度没有稳定，继续变化，则不能读数。测得干、湿温度计的温度值以后，可根据干温度值 t干干和湿温度值 t湿湿，计算出干、湿温度差t，从相对湿度表中查得所测定空气的相对湿度。例如，测得干温度 t干=22；湿温度 t湿=20；干、湿温度差t=2，根据 t干干和t 可查得相对湿度=83%。3、井下风速的测定 测定风速是煤矿生产中经常性的一项工作。煤矿都配有专职测风员负责这项工作。通过风速测定，能够及时向矿领导及有关部门提供井下用风地点的风量分配情况为了准确的测定

13、巷道通过的风量，在井下，全矿总进风、总回风及各翼、各水平、各采区和各回采工作面进、回风地点均设置了测风站。测风处的巷道断面必须符合要求。测风员要定期到各测风站测算风速。风表的使用及测风方法如下：（1）风表的使用 目前，普遍应用风表测定风速。风表的种类很多，有叶片式和杯式风表。根据其 3测量范围可分为：低速风表、中速风表和高速风表。低速风表可测 0.35.0 米/秒的风速；中速风表可测0.510.0 米/秒的风速；高速风表可测大于 10.0 米/秒的风速。叶片式低、中、高风表是由八个铝合金叶片组成的受风翼论与旋转轮轴的垂直平面而成一定角度安装在轮轴上。当风流吹动风表叶轮时，叶轮带动传动机构使指针

14、转动，计数器便自动记录在一定时间（一般为一分钟）内的指针的转数。风表的表头有两个部件：一个是圆弧形回零压杆，将其轻轻压下能使指针立即恢复零位；另一个是离合闸板，将其向左右推动能使计数器与翼轮联接和分开，即用以开关计数器。计数器的指针有两个，大指针的指示读数为十进位；小指针为百进位。测量时，在一定的时间 t 内计数器的读数为 m，则风表的转速为：V=m/t 转数/分钟。风表指示的转速不代表空气流动的真实风速，一般称为指示风速。指示风速与测定地点的真实风速 V真之间的关系是线性关系，即 V真=aV指+b，这条直线称为风表校正曲线。表校正曲线是通过被校正的风表与标准风速进行校正比较而绘制。风表校正是

15、在标准风洞（风表校正仪）上进行的。根据规定，所使用的风表应每半年到有关部门进行定期校正。（2）测定方法 使用风表测定风速所需要的工具为风表和秒表。注意，有的风表带有自动计时器，不需另配计时器。测量前首先关闭离合闸并压下回零压杆，将大小指针归“0”位，然后使风表旋转与风流方向垂直。为克服仪表运转机构的惯性，先使其空转 2030 秒钟。测量时，秒表与风表计数器同时开动，测量后亦同时关闭。测量时，风表的正确操作方法有两种。第一种操作方法，用右手的中指由上而下勾住提环，食指抵在表头与护壳联接的右侧，拇指顶在护壳左边，小指伸直在下部抵住外壳，无名指弯曲，食指用以打开离合闸板，拇指推顶回零压杆和制动离合闸

16、板。第二种操作方法，用中指由上向下勾住提环，食指伸开抵住仪表外壳右侧，无名指与小指并拢托住外壳左侧，起动制动、回零全由拇指拨动离合闸板或推动回零压杆来完成。用风表测量巷道内的平均风速，一般习惯用侧身法。用此法测风时，测风人员背向巷道站立，手持风表将手臂向风流方向伸直，然后在巷道断面内按习惯测量方式匀速移动，即可测得该断面的风表指示数值，经过换算，计算出该断面的平均风速。4、计算空气密度（1）、精确式 3.484)P378.01(饱pTp /式中：P-绝对大气压,/；T-热力学温度(T=273+t,K)；-相对湿度，%；P饱饱-饱和蒸汽压力，kpa，可从教材附录中查得。（2）、近似式 3.458

17、p/T，/式中符号意义同前。五、实验要求五、实验要求 实验时在指导教师的示范操作过程中，学生要仔细观察，掌握要领和操作程序，在学生自己操作时，一定要按照上述的操作步骤和方法，反复操作练习几次，直到熟练操作为止。六、实验报告要求六、实验报告要求 1、要按照实验大纲的要求，说明实验的目的、意义，实验步骤和操作方法；2、实验数据要真实，不能随意改变；3、通过实验自己有哪些收获和感想，如何理解井下气候条件对煤矿生产的重要性；44、对实验工作存在的问题有哪些改进和建议。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、在学生自己实验操作时，一定要按照实验大纲的要求操作，爱护实验仪器，要轻拿轻放，防止磕碰及损坏。若不

18、听从老师的指挥或私自操作所造成的仪器设备损坏由责任人按学校的有关规定负责维修或赔偿。2、实验结束后，要将所有仪器设备放置整齐以备后用。八、思考题八、思考题 1、井下气候条件对煤矿生产有哪些影响？2、要深刻理解井下气候条件对煤矿生产的重要性，应如何改善井下的气候条件？3、煤矿安全规程在这方面是如何规定的？实验三 通风点压力实验 一、实验目的一、实验目的 1、学习用皮托管和压差计测定风筒中空气的点压力，并了解皮托管和压差计的构造。2、学习用皮托管和压差计测定风筒某断面的平均风速、最大风速和速度场系数，并计算风量。3、验证 h全=h静h速，P全=P静+P速，以巩固在不同的通风方式下三种压力的相互关系

19、。二、实验内容二、实验内容 1、点压力测定 就相对压力而言：抽出式 h全全=h静静-h速速 (3-1)压入式 h全全=h静静+h速速 (3-2)2、平均风速测定 空气在管道中流动时，同一断面上的各点风速均不相等，中心风速大，靠近管道壁由于摩擦阻力作用，风速较小，要计算某断面的风量，必需实测它的平均风速。用公式表示：nhhhh(r2gnVVVVVn321n321）速速速速均+=+=KK （3-3）式中：V均管道中的平均风速；米/秒。K 动压校正系数，可由下式求出：K=速中速速速速速速中速均中均均）（hn/hhhhhhhVVVn4321+=K （3-4）n管道断面上的测点数。V1V2Vn 管道上的

20、各个测风点的风速；米/秒。h 速 1h 速 2h 速 n管道断面上各测点的速压。（毫米水柱）对于某种规格风筒断面来讲，测点 N 的数目和各测点位置可采用等面积法求之。如图 3 所示。各测点与风筒中心距离，可根据面积关系推出。设风筒直径为 D，划分等环面积数为 i,测点 1、2、3n 距风筒中心 5距离分别为 R1、R2、R3Rn。表 3-1 等面积环划分表 风筒直径（D）/mm 等环面积数目 300 23 400 34 500 45 600 56 图 3 等面积环划分 在测点断面上，要布置若干个测点。对于圆形管道，一般是将圆断面分成若干个等面积环，并在各等面积环的面积平分线上布置测点。划分的越

21、多，计算结果虽然精度高，但划分的过多，增加测定工作量，一般按表 31 所示的数据选取。则：2114221=iDR R1Di 81 （3-5）4324222=iDR R2Di 83 （3-6）6534223=iDR R3Di 85 （3-7）nninDRn212422=RnDin812 （3-8）把皮托管置于各测点即可求出各点速压。从上面来看，为测定某断面平均风速。要布置若干个测点，进行复杂的测算工作。为了计算简便起见，根据管道中心速压与管道的平均速压有以下关系。6即：h 速均=Kh 速中 （3-9）式中 h 速均管道中的平均速压；h 速中管道中心速压；K动压校正系数；有了动压校正系数，以后再求

22、平均速压时，只要测出中心速压，然后乘以 K 值即可求出平均速压。平均风速由下式求出：V均=k2rr2gh速中速均gh=（米/秒）（3-10）3、风量计算：Q=V均S (3-11)式中：S管道面积，米。三、实验仪器设备三、实验仪器设备 1、通风实验装置 2、U 形水柱计 3、皮托管 4、精密数字气压计等 四、实验步骤：测点布置（四、实验步骤：测点布置（如图 4 所示）。图 4a 点压力测定测点布置图 7 图 4b 点压力测定测点布置图 1、为验证 h全全=h静静h速速，先将三支 U 形水柱计垂直压差计用胶皮管与压入式管道中的皮托管连接，开动风机，待水柱计稳定后，读 h全全、h静静和 h速速值，填

23、于实验报告书中，然后以同样的方法，读抽出式 h全全、h静静和 h速速值，也填于实验报告书中。从实验数据可验证式(3-1)、(3-2)。2、速度场系数 K 即管道断面的平均风速 V均均与最大风速 V最最大之比值。因此，测算速度场系数，必须首先测出平均风速。为了保证测值的准确性，合理的布置测点是十分重要的。测点一般选择在管道的直线段，皮托管与倾斜压差计的连接方法见附图。在测点断面上，要布置若干个测点。对于圆形管道，一般是将圆断面分成若干个等面积环，并在各等面积环的面积平分线上布置测点。划分的越多，计算结果虽然精度高，但划分的过多，增加测定工作量，一般按表 31 所示的数据选取。五、实验要求五、实验

24、要求 1、首先熟悉管网系统的风流方向，观看皮托管是否正对风流并置管道中心位置，了解胶皮管与 U 形水柱计的接头是否正确，明确每台 U 形水柱计测哪一种压力。2、全部检查无误并明确管网系统的布置方式，此时可开动风机，待风机运转正常，全压、静压、速压同时读出，填入记录表格，如表 3-2。实验时，要求认真观察压力的变化，仔细理解实验中发现的一些现象。通过实验中发现的各种现象与通风压力的基本概念加以理解，进一步提高和巩固有关通风方面的基本理论。表 3-2 序 号 全 压(pa)静 压(pa)速 压(pa)备 注 六、实验报告要求六、实验报告要求 1、根据实验大纲和实验指导书规定的实验内容，实验步骤和操

25、作方法，将实验数据资料进行整理、计算，完成实验报告。82、实验报告内容要完整，实验数据计算中，引用公式要准确，书写要认真、规范。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、实验过程中，要按照指导教师的要求，进行实验所用仪器、设备的连接，经过认真仔细的检查，确定连接准确无误，一切准备就绪后，方可起动风机。2、实验时一定要爱护好所使用的仪器设备，防止仪器设备的损坏。3、实验完成后，要将所使用的仪器设备整理好，按照指导教师的要求放到指定的位置。八、思考题八、思考题 1、通风点压力测定和风速测定的基本操作方法是如何进行的？2、风速在矿井生产中是如何规定的？为什么要进行风速测定？实验四 通风阻力实验 一、实验

26、目的一、实验目的 1、学习测算通风阻力及摩擦阻力系数的方法，加深对矿井通风阻力的理解；2、掌握测定通风阻力，求算风阻、等积孔等方法。二、实验内容二、实验内容 1、摩擦阻力系数“”的测定 某一段风道（实验室为管道如图 5 所示）的摩擦阻力可按下式计算：2QSULh3=摩 （4-1）式中:h摩摩 摩擦阻力，毫米水柱（pa）；摩擦阻力系数，公斤.秒2/米4；L 风道长度，米；U 风道周边长，米；S 风道断面积，米2；Q 通过风道的风量，米3/秒。图 5 摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定示意图 9在管道上（如图 5a）选取两点 1 和 2，安装毕托管，将 U 型调平，三台 U 形水柱计分别测出h速速1

27、、h速速2和 h静静1-2代入 4-2 式即可求出 h摩摩1-2。根据风流和能量方程可知：h摩摩1-2=（P1+gZ11+2211V）（P2+gZ22+2222V）（4-2）本次实验风道水平布置位压差为零(4-2)式改为：h摩摩1-2=（P1+2211V）（P2+2222V）=（P1-P2）+（2211V2222V）（4-3）根据能量方程式知，当管道水平放置，两测点之间管道断面相等，没有局部阻力，且空气密度近似相等，则两测点之间的摩擦阻力就等于两测点之间的绝对静压差，即：h摩摩=h阻阻12=p1-p2,pa （4-4）R=h摩摩/Q2,N S2/m8 （4-5）等级孔 A 为；A=R19.1,

28、m2 （4-6）摩擦阻力系数为：23ULQS=摩h,N S2/m4 （4-7）核算为标准状态时的标标为：标标=测2.1，N S2/m4 （4-8）2、局部阻力系数“”的测定（如图 5b 所示）由于风流的速度和方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，从而使损失能量，造成这种冲击涡流阻力叫局部阻力，可由下式求出：h局局=弯弯 （毫米水柱或 pa）（4-9）三、实验仪器设备三、实验仪器设备 有风机及管网系统、皮托管、胶皮管、三通、倾斜 U 形水柱计、垂直 U 形水柱计、精密数字气压计等。四、实验步骤四、实验步骤 由式（4-1）可知，若要测出某段风道的摩擦阻力系数，只要测出这

29、段风道的摩擦阻力（h 摩）和通过风量（Q），同时把风道的长度（L）周边长（U）和净断面积（S）量出来，可计算出风道的摩擦阻力系数。测点布置如图 5a、所示，在通风实验装置的管道上选择两测点 1、2，用倾斜压差计和皮托管测定两点的绝对静压差两测点中心点的最大速压值，用两测点最大速压值来计算平均风速，从而计算通过管道的风量。局部阻力系数“”的测定如图 5b 所示。五、实验要求五、实验要求 1、实验过程中，根据内容的内容要求，将人员分工，有一人负责实验指挥，分别进行操作和测定相关的实验数据，并做好实验数据的记录。2、实验时要认真仔细，读数要准确无误，确保实验数据的准确性、可靠性。六、实验报告要求六、

30、实验报告要求 101、根据实验大纲和实验指导书规定的实验内容，实验步骤和操作方法，将实验数据资料进行整理、计算，完成实验报告。2、实验报告内容要完整，实验数据计算中，引用公式要准确，书写要认真、规范。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、实验过程中，要按照指导教师的要求，进行实验所用仪器、设备的连接，经过认真仔细的检查，确定连接准确无误，一切准备就绪后，方可起动风机。2、实验时一定要爱护好所使用的仪器设备，防止仪器设备的损坏。3、实验完成后，要将所使用的仪器设备整理好，按照指导教师的要求放到指定的位置。八、思考题八、思考题 1、通风阻力和摩擦阻力系数是怎样测定的？为什么要进行测定？2、通风阻力

31、和摩擦阻力系数在矿井通风工作作用和意义有哪些？3、在煤矿生产工作中降低通风阻力的措施有哪些？实验五 通风机性能实验 一、实验目的一、实验目的 掌握通风机特性测定方法，通过测定加深理解扇风机风量与风压、风量与功率、风量与效率的关系。二、实验内容二、实验内容 风机的总风压 H、出口处的风速 V、电机的电压 U、功率因素 COS、电流 I 等。三、实验仪器设备三、实验仪器设备 有风机及管网系统、皮托管、水柱计、风表和精密数字气压计等。电机的电压 U、功率因素 COS、电流 I 可从通风实验装置的控制柜上读取。四、实验步骤四、实验步骤 起动通风实验装置，用风机出风口档板调节出风量（工况），用水柱计测出

32、风机的总风压 H，用风表测出出口处的风速V，通过控制台上的电压表、功率因数表、电流表分别测出电机的电压U、功率因素COS、电流 I，每调节一次，测定一次数据，工况调节次数一般不少于 7 次记录在测试记录表中（见表 5-1）。由此换算出出风口处的真正风速 V真真、风量 Q、风机输入功率 W、风机的效率、风机的输出功率 N。表 5-1 序 号 风机 风压(pa)风机风量 电机电压(v)电机 电流(I)电机功率因 数(COS)大气 压力(pa)温度 空气密度（）出风口面 积（）出风口风 速（米/秒）干 湿 1 2 3 4 5 6 7 1、扇风机的风量 Q扇=SV （5-1）式中：S风机出风口的断面积

33、，；11 V风机出风口的平均风速，米/秒。2、出风口的实际风速 V真=V表K1+K2 （5-2）式中：K1、K2风表的校正常数 3、风机的输入功率 W=COSIU （5-3）4、风机的输出功率 N=HQ （5-4）5、风机的效率=N/W100%（5-5）6、根据以上测算数据，画出 QH、QN、Q 的曲线。五、实验要求五、实验要求 1、实验过程中，根据内容的要求，将人员分工，有一人负责实验指挥，分别进行操作和测定相关的实验数据，并做好实验数据的记录。2、实验时要认真仔细，读数要准确无误，确保实验数据的准确性、可靠性。六、实验报告要求六、实验报告要求 1、根据实验大纲和实验指导书规定的实验内容，实

34、验步骤和操作方法，将实验数据资料进行整理、计算，完成实验报告。2、实验报告内容要完整，实验数据计算中，引用公式要准确，书写要认真、规范。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、实验过程中，要按照指导教师的要求，进行实验所用仪器、设备的连接，经过认真仔细的检查，确定连接准确无误，一切准备就绪后，方可起动风机。2、实验时一定要爱护好所使用的仪器设备，防止仪器设备的损坏。3、实验完成后，要将所使用的仪器设备整理好，按照指导教师的要求放到指定的位置。八、思考题八、思考题 1、通风机性能测定需要做好哪些准备工作？2、为什么要进行通风机性能测定？其意义是什么 实验六 瓦斯（煤尘）爆炸演示实验 一、实验目的一

35、、实验目的 瓦斯（煤尘）爆炸是煤矿生产过程中的重大灾害之一，它直接威胁着矿工的生命安全和正常生产，一旦发生瓦斯（煤尘）爆炸将造成十分严重的后果。该实验主要是使学生了解瓦斯（煤尘）爆炸的原理、爆炸条件、爆炸过程、和爆炸威力及其危害。二、实验内容二、实验内容 瓦斯（煤尘）爆炸的原理和爆炸条件。三、实验仪器设备三、实验仪器设备 智能型瓦斯（煤尘）爆炸演示装置（如图 6）。图 6 智能型瓦斯（煤尘）爆炸演示装置 12四、实验步骤四、实验步骤 1、演示前准备：（1）准备好高浓度瓦斯一袋。（2）准备好具有爆炸性的煤尘 200 克，粒度为 200 目，经烘干后放入磨口瓶内。2、瓦斯爆炸引起煤尘爆炸实验步骤：

36、（1）在没有充入瓦斯之前，将 220V 电源接通，按下面板电源开关，各显示屏亮，瓦斯显示为 00.5%，温度为当时天气温度，氧气为 20.9%，然后检查遥控器各功能是否正常。（2）将煤尘爆炸腔拉出，然后将爆炸专用纸贴到瓦斯爆炸开放端，贴牢再将煤尘爆炸腔推移复位，然后用锁紧装置将煤尘爆炸腔锁紧。（3）.喷煤孔内装入煤尘，或将煤尘放在煤尘爆炸腔底板上。（4）若瓦斯浓度显示仪显示不为零，可调整显示仪内部的调零电位器。如果第一次进行试验，需校准瓦斯含量，校准方法：用光学瓦斯检测仪检测瓦斯爆炸腔内瓦斯实际含量，如果与该装置的瓦斯显示仪显示的瓦斯浓度一致则说明显示仪显示的浓度准确；如果不一致可调整面板上的

37、校准电位器，使两者一致。如果连续两次相同说明瓦斯浓度显示正常。校准后，不得随便调整，定期用上述方法进行调整（为了避免误调“校准”电位器，现已改进，将其内置在瓦斯主板的左上角，如需调整，可打开主控箱后盖，调之即可）。（5）将瓦斯经瓦斯输入口缓慢输入到瓦斯爆炸腔内。观察瓦斯浓度含量，若达到要求浓度，关闭瓦斯输入开关。按下遥控器“混合”键将瓦斯爆炸腔内气体处于混合状态。将瓦斯与空气充分混合，（也可待2-3 分钟，让气体自动混合）待瓦斯、氧气含量稳定后，关闭混合开关。等待起爆。如果瓦斯浓度太高、超过要求时。按下遥控器“调节”键，待达到要求时再按下“停”键停止输入新鲜空气，调节完毕。（6）将人员撤离 1

38、0 米以外。（7）等待起爆。（起爆设置两种起爆方法：高压点火起爆；高温点火起爆，可检测点火温度。）（8）选择高压点火起爆，将遥控器对准瓦斯浓度显示仪中间倒计时 O 点位置，按下遥控器“电爆”键，瓦斯浓度显示仪倒计时红灯从 4 逐渐显示到 0，当显示到 1 时自动喷煤，0 时瓦斯起爆。（9）选择高温点火起爆，按下“温爆”键，加热器进行缓慢加热，观察温度显示仪温度变化、闪光提示，当温度达到瓦斯爆炸温度时，瓦斯爆炸。如果中断加温，请按下“停止”键。（10）起爆后，立即关掉电源总开关，用吸尘器将落入瓦斯爆炸腔内的煤尘吸出。操作时严禁用手接触点火头。五、实验要求五、实验要求 1、瓦斯（煤尘）是易燃易爆的

39、有害物质，实验准备过程中，要服从指导教师的安排，注意观察指导教师的操作过程；2、在准备实验时，实验场地内禁止吸烟或有明火存在，以免引起爆炸，造成重大事故。3、准备工作就绪后，所有人员都要撤离实验装置十米以外，以防不测。六、实验报告要求六、实验报告要求 1、根据实验过程和实验结果，要深刻认识瓦斯（煤尘）爆炸的造成的威力及其严重危害，掌握瓦斯（煤尘）爆炸的原理和条件，进一步理解在煤矿生产过程中“安全第一”的重要意义。2、在煤矿生产过程中应采取哪些措施防止瓦斯（煤尘）爆炸事故的发生。七、实验注意事项七、实验注意事项 1、该仪器要由专人负责操作，保管和维护。实验前详细阅读说明书，了解操作步骤和功能键。2、演示现场 10 米范围内严禁抽烟。3、每次实验后，瓦斯爆炸腔和煤尘爆炸腔内应用软布擦洗，保持内壁清洁。4、由于线路复杂，严禁非专业人员接触电路。5、清洗内腔时，注意高压点火器，不得碰坏。13 146、搬移时，小心轻放，以免损坏电器元件。7、在实验操作时，严禁将功能键按错，尤其是“起爆”键，不得随意按下，以免误爆。八、思考题八、思考题 1、瓦斯（煤尘）爆炸的原理和爆炸条件是什么？2、瓦斯（煤尘）爆炸有哪些危害？如何预防？3、进一步理解在煤矿生产过程中“安全第一”的重要意义。