煤矿瓦斯爆炸机理及防治技术PDF电子书下载

前言 1

1绪论 1

1.1煤矿瓦斯及爆炸事故概况 1

1.2瓦斯爆炸研究历史及现状 3

1.2.1 瓦斯爆炸基本特性 3

1.2.2瓦斯爆炸传播特性及破坏模型 5

1.2.3瓦斯爆炸危险性安全评价 8

1.2.4瓦斯（煤尘）爆炸抑制技术 10

1.2.5研究现状存在问题 11

1.3瓦斯爆炸的危害 12

1.3.1爆炸波 12

1.3.2火焰锋面 15

1.3.3大气成分的变化 17

1.3.4其他破坏特点 20

参考文献 23

2瓦斯爆炸的物理化学基础 31

2.1燃烧物理学基础 31

2.1.1多组分气体基本参量 31

2.1.2分子输运基本定律 33

2.1.3基本守恒方程 39

2.2化学热力学基础 50

2.2.1生成热、反应热及燃烧热 50

2.2.2自由能、平衡常数及绝热火焰温度 56

2.3化学动力学基础 64

2.3.1化学反应速率 65

2.3.2反应速率的影响因素 70

2.3.3基元反应速率理论 74

2.3.4链反应 78

参考文献 82

3瓦斯爆炸传播的基础理论 84

3.1预混火焰传播基础理论 84

3.1.1火焰传播速度 84

3.1.2层流火焰 85

3.1.3湍流火焰 90

3.2冲击波传播基础理论 96

3.2.1运动冲击波方程 96

3.2.2雨贡纽曲线与冲击波性质 108

3.2.3弱冲击波的声学近似 113

3.2.4运动冲击波极曲线 117

3.2.5运动冲击波的正反射 120

3.2.6冲击波的相互作用 130

3.2.7初始间断的分解 137

3.2.8运动冲击波的斜反射 146

3.3瓦斯爆炸火焰与冲击波传播模型 152

3.3.1爆燃和爆轰 152

3.3.2瓦斯爆炸传播基本方程 153

3.3.3瓦斯爆燃转爆轰的理论模型 158

参考文献 160

4瓦斯（煤尘）爆炸的基本特性 161

4.1瓦斯爆炸的基本特性 161

4.1.1瓦斯爆炸的条件 161

4.1.2瓦斯爆炸的化学反应机理 163

4.1.3瓦斯爆炸浓度极限及主要影响因素 165

4.2煤尘爆炸的基本特性 177

4.2.1煤尘爆炸的条件 177

4.2.2煤尘爆炸的化学反应机理 178

4.2.3煤尘爆炸特性及主要影响因素 179

4.3瓦斯爆炸与煤尘爆炸的异同 192

4.3.1瓦斯爆炸与煤尘爆炸的联系 192

4.3.2瓦斯爆炸与煤尘爆炸的区别 192

4.4瓦斯煤尘共存爆炸的基本特性 193

4.4.1最低着火温度 194

4.4.2最小点火能量 195

4.4.3爆炸下限浓度 196

4.4.4最大爆炸压力和最大压力上升速率 199

参考文献 200

5瓦斯爆炸传播过程的动力学特性 202

5.1瓦斯爆炸传播的基本规律 202

5.1.1爆炸传播的简化过程 202

5.1.2火焰传播的基本规律 203

5.1.3爆炸波结构变化规律 205

5.1.4瓦斯爆炸的振荡特性 208

5.2障碍物对瓦斯爆炸传播特性的影响 222

5.2.1火焰传播特性 222

5.2.2爆炸波传播特性 223

5.2.3火焰与爆炸波之间的相互关系 224

5.2.4火焰厚度变化规律 226

5.3巷道结构对瓦斯爆炸传播特性的影响 227

5.3.1巷道终端开闭 227

5.3.2巷道支架 234

5.3.3巷道断面突变 244

5.3.4巷道分岔 249

5.3.5巷道拐弯 252

5.3.6并联巷网 263

5.4巷道壁面对瓦斯爆炸传播特性的影响 266

5.4.1壁面热效应 266

5.4.2壁面粗糙度 275

5.5外加电磁场对瓦斯爆炸传播特性的影响 285

5.5.1电场 285

5.5.2磁场 299

5.5.3电场和磁场耦合作用 310

5.6瓦斯爆炸扬尘特征 321

5.6.1扬尘模型 321

5.6.2扬尘特征及影响因素 324

参考文献 330

6矿井瓦斯爆炸危险性安全评价 332

6.1评价系统及事故分析模型 332

6.1.1安全评价方法 332

6.1.2评价系统框架 335

6.1.3事故分析方法及模型 336

6.1.4瓦斯爆炸事故致因分析 338

6.2评价指标 343

6.2.1评价内容 344

6.2.2评价指标体系 344

6.2.3评价指标权重 348

6.2.4评价指标值及危险性等级划分 352

6.3评价软件系统 356

6.3.1程序结构 357

6.3.2软件平台 358

6.3.3软件功能 359

6.3.4现场应用 369

参考文献 373

7矿井瓦斯（煤尘）爆炸的控制技术 375

7.1矿井瓦斯爆炸的防治 375

7.1.1防止瓦斯积聚 375

7.1.2防止瓦斯引燃 383

7.1.3防止瓦斯爆炸事故扩大 384

7.2被动式隔爆技术 385

7.2.1被动式隔爆技术概述 385

7.2.2隔爆水槽棚 387

7.2.3隔爆水袋棚 388

7.2.4快速移动式隔爆棚 389

7.3自动隔抑爆技术 390

7.3.1自动隔抑爆技术概述 390

7.3.2实时产气式自动抑爆技术 392

7.4巷道撒布岩粉惰化技术 393

7.4.1技术原理 393

7.4.2优缺点 393

7.4.3岩粉性能要求 393

7.4.4岩粉撒布规定 394

7.5多孔金属材料抑爆技术 394

7.5.1抑爆实验 394

7.5.2抑爆数值模拟 405

7.5.3抑爆性能评价及技术应用前景 410

7.6真空腔抑爆技术 414

7.6.1真空的性能 414

7.6.2真空腔抑爆原理 415

7.6.3真空腔抑爆实验 416

参考文献 425

8矿井瓦斯爆炸应急救援与事故分析 426

8.1矿井瓦斯爆炸的应急救援 426

8.1.1应急救援概述 426

8.1.2应急救援的法律法规及标准 430

8.1.3矿井应急救援装备与设施 437

8.1.4矿井瓦斯爆炸应急救援预案的编制 445

8.2矿井瓦斯爆炸事故分析 450

8.2.1矿井瓦斯爆炸事故特点 450

8.2.2矿井瓦斯爆炸事故处理原则 450

8.2.3矿井瓦斯爆炸事故鉴别 453

8.2.4矿井瓦斯爆炸事故案例 463

参考文献 468