礦井通風與安全

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數(shù)標準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、濕度和風速5
二、衡量礦井氣候條件的指標6
復習題7
第二章礦井空氣流動基本理論8
第一節(jié)礦井空氣常用物理參數(shù)8
第二節(jié)礦井空氣流動基本定律9
一、靜壓能與靜壓9
二、重力位能10
三、動壓10
四、絕對壓力與相對壓力11
五、井巷風流斷面上的點壓力與平均壓力11
第三節(jié)測壓方法11
一、絕對靜壓、動壓和絕對全壓的測量11
二、相對靜壓、動壓和相對全壓的測量12
三、靜壓差和全壓差的測量13
復習題13
第三章礦井通風系統(tǒng)15
第一節(jié)巷道斷面的風速分布15
一、風流流態(tài)15
二、井巷斷面上風速分布16
三、巷道幾何參數(shù)的測算16
第二節(jié)礦井通風阻力17
一、礦井通風阻力的定義17
二、礦井通風阻力定律19
三、通風阻力測定19
四、降低通風阻力的措施20
第三節(jié)礦井通風動力21
一、礦井自然通風21
二、通風機通風23
三、通風機的工作方式26
四、通風機實際特性曲線26
五、通風機聯(lián)合運轉(zhuǎn)28
六、主要通風機的使用及安全要求32
第四節(jié)礦井等積孔與礦井總風阻32
一、井巷阻力特性32
二、礦井總風阻33
三、礦井等積孔33
第五節(jié)礦井通風方式34
一、中央式34
二、對角式35
三、區(qū)域式35
四、混合式36
第六節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)36
一、采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求36
二、采區(qū)上山與回風上山的選擇37
三、采、掘工作面的串聯(lián)通風及要求38
四、長壁式采煤工作面通風系統(tǒng)的類型和特點39
五、采煤工作面上行通風與下行通風41
六、采區(qū)通風管理中的注意事項42
第七節(jié)掘進通風方式42
一、局部通風機通風42
二、礦井全風壓通風45
三、引射器通風46
第八節(jié)礦井通風方式的選擇46
一、礦井通風系統(tǒng)基本要求47
二、礦井通風系統(tǒng)的選擇48
復習題49
第四章通風網(wǎng)絡風量分配與調(diào)節(jié)51
第一節(jié)礦井通風圖51
一、通風系統(tǒng)平面圖51
二、礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖51
第二節(jié)簡單通風網(wǎng)路及其性質(zhì)53
一、串聯(lián)通風及其特性53
二、并聯(lián)通風及其特性54
三、串聯(lián)與并聯(lián)的比較56
四、角聯(lián)通風及其特性57
第二節(jié)局部風量調(diào)節(jié)58
一、增加風阻調(diào)節(jié)法58
二、降低風阻調(diào)節(jié)法61
三、輔助通風機調(diào)節(jié)法62
第三節(jié)礦井通風能力63
一、礦井需要風量計算方法63
二、總體核算法68
三、由里向外核算法69
四、礦井通風能力驗證70
五、通風能力確定70
第四節(jié)礦井通風總阻力的計算70
一、礦井通風總阻力的計算原則70
二、礦井通風總阻力的計算方法71
第五節(jié)選擇礦井通風設(shè)備71
一、選擇礦井通風設(shè)備的基本要求71
二、主要通風機的選擇72
第六節(jié)概算礦井通風費用73
一、噸煤通風電費73
二、其他噸煤通風費用74
第七節(jié)礦井通風仿真系統(tǒng)74
一、礦井通風仿真系統(tǒng)概述74
二、《礦井通風安全決策支持系統(tǒng)》簡介75
復習題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、礦井瓦斯等級及鑒定89
四、瓦斯涌出量預測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、突出機理96
二、煤與瓦斯突出的基本特征97
三、突出強度的一般規(guī)律97
四、區(qū)域性預防突出措施97
五、局部防治突出措施101
六、煤層突出危險性預測102
第六節(jié)礦井瓦斯爆炸及預防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123
復習題125
第六章高溫礦井熱害治理126
第一節(jié)概述126
第二節(jié)礦井高溫熱源測定與計算127
一、地面空氣溫度127
二、井下熱源測定與計算127
第三節(jié)礦井生產(chǎn)環(huán)境熱源計算與測定129
一、井下各種物質(zhì)化學反應熱量129
二、各種設(shè)備運轉(zhuǎn)散熱量129
三、人體和煤巖塊散熱量131
四、管路散熱量計算131
五、空氣放熱系數(shù)及換濕系數(shù)的測定與計算132
第四節(jié)巷道圍巖與風流熱交換133
一、二維導熱偏微分方程建立133
二、礦區(qū)地溫梯度測定及計算135
三、地溫梯度計算算例135
四、巷道圍巖調(diào)熱圈135
第五節(jié)礦井井巷風溫預測138
一、圍巖傳遞給井下空氣的熱量138
二、礦內(nèi)空氣溫度計算139
三、井下通風巷道風溫預測142
四、回采工作面風溫預測145
五、巷道風溫預測實例148
第六節(jié)高溫礦井配風量152
一、工作面是否增風降溫判別152
二、濕球溫度與風流焓值的關(guān)系152
三、用濕球溫度表示的工作面熱平衡方程式152
四、工作面風流的最大吸熱能力153
五、工作面進風臨界濕球溫度確定153
六、工作面是否增風降溫的判別154
第七節(jié)礦井降溫技術(shù)154
一、通風降溫155
二、噴霧降溫155
三、個體防護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158
二、礦井火災形勢159
三、煤層自燃防治技術(shù)國內(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”指標檢測設(shè)備164
四、礦井防火檢測實例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)氣體運移特征概述167
二、采空區(qū)氣體運移的數(shù)學模型167
三、采空區(qū)氣體運移數(shù)學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)易燃煤層開采自燃早期預報及應急新技術(shù)171
一、概述171
二、指標氣體選取172
三、沿空巷道自燃發(fā)火早期預報172
四、工作面自燃發(fā)火監(jiān)測及早期預報174
五、工作面封閉期間和閉墻內(nèi)火災氣體檢測及預報175
六、應急防滅火系統(tǒng)的構(gòu)成176
七、防滅火應急預案176
第五節(jié)礦井防滅火技術(shù)179
一、氮氣防滅火技術(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183
一、礦塵的產(chǎn)生與分類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)煤塵爆炸及預防190
一、煤塵爆炸機理及特征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、預防煤塵爆炸技術(shù)196
第四節(jié)礦井綜合防塵202
一、通風除塵202
二、濕式作業(yè)204
三、凈化風流207
四、個體防護208
第五節(jié)煤礦粉塵測量210
一、礦塵含量的測定210
二、礦塵中游離SiO2含量的測定212
三、礦塵的分散度的測定213
復習題215
第九章通風安全技術(shù)測定216
第一節(jié)礦井通風阻力測定216
一、測定原理與方法216
二、資料準備216
三、測點布置與測定路線選擇217
四、井巷內(nèi)風量的計算217
五、礦井通風總阻力的計算217
六、井巷風阻RL的計算217
七、計算井巷摩擦阻力系數(shù)217
八、計算巷道百米風阻R100217
九、礦井通風阻力計算實例217
第二節(jié)自然風壓測定225
一、平均密度測算法225
二、直接測定法226
三、停主要通風機時測定自然通風的風量計算自然風壓227
四、簡化計算法227
第三節(jié)主要通風機性能測定227
一、各參數(shù)的測定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)的測定方法232
一、煤層透氣性系數(shù)的測定原理和步驟232
二、煤層透氣性系數(shù)的測定和計算結(jié)果233
第五節(jié)鉆屑瓦斯解吸指標測定方法234
一、定義234
二、測定原理234
三、測定儀器234
四、實驗室測定235
五、現(xiàn)場測定237
第六節(jié)防突措施有效半徑的測定方法238
一、超前鉆孔有效排放半徑測定方法238
二、其他防突措施參數(shù)的測定法239
第七節(jié)煤的堅固性系數(shù)(f)的測定方法239
一、儀器設(shè)備及用具239
二、采樣與制樣239
三、測定步驟239
四、堅固性系數(shù)的計算240
五、煤堅固性系數(shù)的確定240
第八節(jié)煤層瓦斯含量井下直接測定方法240
一、儀器設(shè)備240
二、采樣240
三、測定方法及步驟241
四、數(shù)據(jù)處理245
第九節(jié)煤自燃傾向性的氧化動力學測定方法251
一、術(shù)語和定義251
二、測試煤樣的采取方法251
三、測試系統(tǒng)與輔助器材252
四、測試步驟252
五、煤自燃傾向性判定指數(shù)的計算254
六、煤自燃傾向性分類及其指標254
七、測試重復性255
附錄256
附錄一通風中常用單位換算256
附錄二不同溫度下飽和水蒸氣分壓力(單位：hPa)257
附錄三由風扇溫度計查相對溫度258
附錄四井巷摩擦阻力系數(shù)α值(空氣相對密度ρ=1?2kg/m3)259
附錄五井巷局部阻力系數(shù)ξ值262
附錄六BD系列風機特性曲線263
參考文獻268