礦井通風(fēng)與安全

第一章礦井空氣1
第一節(jié)礦井空氣主要成分1
一、有害氣體的成因1
二、井下主要空氣成分1
第二節(jié)礦井空氣中的有害氣體2
一、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì)2
二、礦井空氣中有害氣體的安全體積分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)4
三、防止有害氣體危害的措施4
第三節(jié)礦井氣候條件5
一、礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速5
二、衡量礦井氣候條件的指標(biāo)6
復(fù)習(xí)題7
第二章礦井空氣流動(dòng)基本理論8
第一節(jié)礦井空氣常用物理參數(shù)8
第二節(jié)礦井空氣流動(dòng)基本定律9
一、靜壓能與靜壓9
二、重力位能10
三、動(dòng)壓10
四、絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力11
五、井巷風(fēng)流斷面上的點(diǎn)壓力與平均壓力11
第三節(jié)測(cè)壓方法11
一、絕對(duì)靜壓、動(dòng)壓和絕對(duì)全壓的測(cè)量11
二、相對(duì)靜壓、動(dòng)壓和相對(duì)全壓的測(cè)量12
三、靜壓差和全壓差的測(cè)量13
復(fù)習(xí)題13
第三章礦井通風(fēng)系統(tǒng)15
第一節(jié)巷道斷面的風(fēng)速分布15
一、風(fēng)流流態(tài)15
二、井巷斷面上風(fēng)速分布16
三、巷道幾何參數(shù)的測(cè)算16
第二節(jié)礦井通風(fēng)阻力17
一、礦井通風(fēng)阻力的定義17
二、礦井通風(fēng)阻力定律19
三、通風(fēng)阻力測(cè)定19
四、降低通風(fēng)阻力的措施20
第三節(jié)礦井通風(fēng)動(dòng)力21
一、礦井自然通風(fēng)21
二、通風(fēng)機(jī)通風(fēng)23
三、通風(fēng)機(jī)的工作方式26
四、通風(fēng)機(jī)實(shí)際特性曲線26
五、通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)28
六、主要通風(fēng)機(jī)的使用及安全要求32
第四節(jié)礦井等積孔與礦井總風(fēng)阻32
一、井巷阻力特性32
二、礦井總風(fēng)阻33
三、礦井等積孔33
第五節(jié)礦井通風(fēng)方式34
一、中央式34
二、對(duì)角式35
三、區(qū)域式35
四、混合式36
第六節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)36
一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求36
二、采區(qū)上山與回風(fēng)上山的選擇37
三、采、掘工作面的串聯(lián)通風(fēng)及要求38
四、長(zhǎng)壁式采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)的類(lèi)型和特點(diǎn)39
五、采煤工作面上行通風(fēng)與下行通風(fēng)41
六、采區(qū)通風(fēng)管理中的注意事項(xiàng)42
第七節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)方式42
一、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)42
二、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)45
三、引射器通風(fēng)46
第八節(jié)礦井通風(fēng)方式的選擇46
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求47
二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇48
復(fù)習(xí)題49
第四章通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)51
第一節(jié)礦井通風(fēng)圖51
一、通風(fēng)系統(tǒng)平面圖51
二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖51
第二節(jié)簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì)53
一、串聯(lián)通風(fēng)及其特性53
二、并聯(lián)通風(fēng)及其特性54
三、串聯(lián)與并聯(lián)的比較56
四、角聯(lián)通風(fēng)及其特性57
第二節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)58
一、增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法58
二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法61
三、輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法62
第三節(jié)礦井通風(fēng)能力63
一、礦井需要風(fēng)量計(jì)算方法63
二、總體核算法68
三、由里向外核算法69
四、礦井通風(fēng)能力驗(yàn)證70
五、通風(fēng)能力確定70
第四節(jié)礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算70
一、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則70
二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算方法71
第五節(jié)選擇礦井通風(fēng)設(shè)備71
一、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的基本要求71
二、主要通風(fēng)機(jī)的選擇72
第六節(jié)概算礦井通風(fēng)費(fèi)用73
一、噸煤通風(fēng)電費(fèi)73
二、其他噸煤通風(fēng)費(fèi)用74
第七節(jié)礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)74
一、礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)概述74
二、《礦井通風(fēng)安全決策支持系統(tǒng)》簡(jiǎn)介75
復(fù)習(xí)題77
第五章礦井瓦斯防治78
第一節(jié)瓦斯概述78
第二節(jié)瓦斯賦存與含量79
一、煤層中瓦斯賦存狀態(tài)79
二、煤的孔隙特征及瓦斯含量80
三、煤層瓦斯含量81
四、影響瓦斯含量的主要因素82
五、煤層瓦斯壓力84
第三節(jié)礦井瓦斯涌出87
一、礦井瓦斯涌出量87
二、影響瓦斯涌出的因素88
三、礦井瓦斯等級(jí)及鑒定89
四、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)94
第四節(jié)瓦斯噴出及防治94
一、瓦斯噴出防治94
二、噴出瓦斯積聚的處理方法95
第五節(jié)煤(巖)與瓦斯突出及防治96
一、突出機(jī)理96
二、煤與瓦斯突出的基本特征97
三、突出強(qiáng)度的一般規(guī)律97
四、區(qū)域性預(yù)防突出措施97
五、局部防治突出措施101
六、煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)102
第六節(jié)礦井瓦斯爆炸及預(yù)防105
一、瓦斯爆炸的條件105
二、瓦斯爆炸的原因分析106
三、防止瓦斯爆炸的措施108
第七節(jié)瓦斯抽放110
一、瓦斯治理與利用現(xiàn)狀110
二、瓦斯抽放要求112
三、瓦斯抽放方法115
四、瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)123
復(fù)習(xí)題125
第六章高溫礦井熱害治理126
第一節(jié)概述126
第二節(jié)礦井高溫?zé)嵩礈y(cè)定與計(jì)算127
一、地面空氣溫度127
二、井下熱源測(cè)定與計(jì)算127
第三節(jié)礦井生產(chǎn)環(huán)境熱源計(jì)算與測(cè)定129
一、井下各種物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)熱量129
二、各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)散熱量129
三、人體和煤巖塊散熱量131
四、管路散熱量計(jì)算131
五、空氣放熱系數(shù)及換濕系數(shù)的測(cè)定與計(jì)算132
第四節(jié)巷道圍巖與風(fēng)流熱交換133
一、二維導(dǎo)熱偏微分方程建立133
二、礦區(qū)地溫梯度測(cè)定及計(jì)算135
三、地溫梯度計(jì)算算例135
四、巷道圍巖調(diào)熱圈135
第五節(jié)礦井井巷風(fēng)溫預(yù)測(cè)138
一、圍巖傳遞給井下空氣的熱量138
二、礦內(nèi)空氣溫度計(jì)算139
三、井下通風(fēng)巷道風(fēng)溫預(yù)測(cè)142
四、回采工作面風(fēng)溫預(yù)測(cè)145
五、巷道風(fēng)溫預(yù)測(cè)實(shí)例148
第六節(jié)高溫礦井配風(fēng)量152
一、工作面是否增風(fēng)降溫判別152
二、濕球溫度與風(fēng)流焓值的關(guān)系152
三、用濕球溫度表示的工作面熱平衡方程式152
四、工作面風(fēng)流的最大吸熱能力153
五、工作面進(jìn)風(fēng)臨界濕球溫度確定153
六、工作面是否增風(fēng)降溫的判別154
第七節(jié)礦井降溫技術(shù)154
一、通風(fēng)降溫155
二、噴霧降溫155
三、個(gè)體防護(hù)155
四、空調(diào)降溫156
第七章礦井防滅火158
第一節(jié)概述158
一、礦井火災(zāi)158
二、礦井火災(zāi)形勢(shì)159
三、煤層自燃防治技術(shù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀161
第二節(jié)采空區(qū)“三帶”163
一、概述163
二、采空區(qū)“三帶”164
三、“三帶”指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備164
四、礦井防火檢測(cè)實(shí)例165
第三節(jié)采空區(qū)自然發(fā)火數(shù)值模擬167
一、采空區(qū)氣體運(yùn)移特征概述167
二、采空區(qū)氣體運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型167
三、采空區(qū)氣體運(yùn)移數(shù)學(xué)模型的邊界條件及解法169
四、采空區(qū)自燃發(fā)火的理論模型169
第五節(jié)易燃煤層開(kāi)采自燃早期預(yù)報(bào)及應(yīng)急新技術(shù)171
一、概述171
二、指標(biāo)氣體選取172
三、沿空巷道自燃發(fā)火早期預(yù)報(bào)172
四、工作面自燃發(fā)火監(jiān)測(cè)及早期預(yù)報(bào)174
五、工作面封閉期間和閉墻內(nèi)火災(zāi)氣體檢測(cè)及預(yù)報(bào)175
六、應(yīng)急防滅火系統(tǒng)的構(gòu)成176
七、防滅火應(yīng)急預(yù)案176
第五節(jié)礦井防滅火技術(shù)179
一、氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)179
二、注膠防滅火技術(shù)180
第八章礦塵防治183
第一節(jié)礦塵防治基礎(chǔ)知識(shí)183
一、礦塵的產(chǎn)生與分類(lèi)183
二、礦塵的性質(zhì)184
第二節(jié)礦塵危害及礦山塵肺病187
一、礦塵的危害187
二、礦山塵肺病187
三、煤礦粉塵危害的控制189
第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防190
一、煤塵爆炸機(jī)理及特征190
二、煤塵爆炸的條件191
三、影響煤塵爆炸的因素192
四、煤塵爆炸性鑒定及事故處理方法194
五、預(yù)防煤塵爆炸技術(shù)196
第四節(jié)礦井綜合防塵202
一、通風(fēng)除塵202
二、濕式作業(yè)204
三、凈化風(fēng)流207
四、個(gè)體防護(hù)208
第五節(jié)煤礦粉塵測(cè)量210
一、礦塵含量的測(cè)定210
二、礦塵中游離SiO2含量的測(cè)定212
三、礦塵的分散度的測(cè)定213
復(fù)習(xí)題215
第九章通風(fēng)安全技術(shù)測(cè)定216
第一節(jié)礦井通風(fēng)阻力測(cè)定216
一、測(cè)定原理與方法216
二、資料準(zhǔn)備216
三、測(cè)點(diǎn)布置與測(cè)定路線選擇217
四、井巷內(nèi)風(fēng)量的計(jì)算217
五、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算217
六、井巷風(fēng)阻RL的計(jì)算217
七、計(jì)算井巷摩擦阻力系數(shù)217
八、計(jì)算巷道百米風(fēng)阻R100217
九、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算實(shí)例217
第二節(jié)自然風(fēng)壓測(cè)定225
一、平均密度測(cè)算法225
二、直接測(cè)定法226
三、停主要通風(fēng)機(jī)時(shí)測(cè)定自然通風(fēng)的風(fēng)量計(jì)算自然風(fēng)壓227
四、簡(jiǎn)化計(jì)算法227
第三節(jié)主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定227
一、各參數(shù)的測(cè)定228
二、工況調(diào)節(jié)230
三、數(shù)據(jù)整理與特性曲線的繪制230
第四節(jié)煤層透氣性系數(shù)的測(cè)定方法232
一、煤層透氣性系數(shù)的測(cè)定原理和步驟232
二、煤層透氣性系數(shù)的測(cè)定和計(jì)算結(jié)果233
第五節(jié)鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)測(cè)定方法234
一、定義234
二、測(cè)定原理234
三、測(cè)定儀器234
四、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定235
五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定237
第六節(jié)防突措施有效半徑的測(cè)定方法238
一、超前鉆孔有效排放半徑測(cè)定方法238
二、其他防突措施參數(shù)的測(cè)定法239
第七節(jié)煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f)的測(cè)定方法239
一、儀器設(shè)備及用具239
二、采樣與制樣239
三、測(cè)定步驟239
四、堅(jiān)固性系數(shù)的計(jì)算240
五、煤堅(jiān)固性系數(shù)的確定240
第八節(jié)煤層瓦斯含量井下直接測(cè)定方法240
一、儀器設(shè)備240
二、采樣240
三、測(cè)定方法及步驟241
四、數(shù)據(jù)處理245
第九節(jié)煤自燃傾向性的氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定方法251
一、術(shù)語(yǔ)和定義251
二、測(cè)試煤樣的采取方法251
三、測(cè)試系統(tǒng)與輔助器材252
四、測(cè)試步驟252
五、煤自燃傾向性判定指數(shù)的計(jì)算254
六、煤自燃傾向性分類(lèi)及其指標(biāo)254
七、測(cè)試重復(fù)性255
附錄256
附錄一通風(fēng)中常用單位換算256
附錄二不同溫度下飽和水蒸氣分壓力(單位：hPa)257
附錄三由風(fēng)扇溫度計(jì)查相對(duì)溫度258
附錄四井巷摩擦阻力系數(shù)α值(空氣相對(duì)密度ρ=1?2kg/m3)259
附錄五井巷局部阻力系數(shù)ξ值262
附錄六BD系列風(fēng)機(jī)特性曲線263
參考文獻(xiàn)268