译者的话 1
前言 1
1 绪论 1
2 矿井通风工程 3
2.1 矿井通风 3
2.1.1 矿内大气的基本流态 3
2.1.2 矿井通风的基本原理 3
2.2 矿井风流流动的动力 9
2.2.1 自然通风 9
2.2.2 机械通风 10
2.2.3 流动的基本规律--层流和紊流 10
2.2.4 Atkinson方程 13
2.3 巷道通风阻力及矿井风流分布 18
2.3.1 串联风路 18
2.3.2 并联风路 18
2.3.4 通风网络分析 21
2.3.3 混联风路 21
2.3.5 模拟计算机 24
2.4 矿用扇风机及其运转 25
2.4.1 风机压、功率和效率--风机特性曲线 25
2.4.2 风机定律 26
2.4.3 特性系数 26
2.4.4 离心式风机或径流风机 27
2.4.5 轴流式风机 28
2.4.6 风机的比较 29
2.4.7 风机和通风系统 30
2.4.8 风机的串联 31
2.4.9 风机的并联 31
2.4.10 风机的部分并联 33
2.4.11 风机的部分串联 33
2.4.12 自然通风与风机串联 34
2.4.13 辅助扇风机 35
2.4.15 风量调节 36
2.4.14 反风 36
2.5 辅助通风的计算 37
2.5.1 漏风风筒中的风流分析 37
2.5.2 长距离掘进辅助通风系统的设计原则 43
2.5.3 影响辅助通风的参数 43
2.6 风巷的经济尺寸 44
2.7 通风测量 45
2.7.1 仪器 46
2.7.2 风压测量 48
2.7.3 风量测量 51
2.8 参考文献 54
3 矿井有害气体及其防治 56
3.1 矿内大气 56
3.2 危害 56
3.2.1 毒气危害 56
3.3 矿井有害气体的产生与防治 59
3.2.2 爆炸危害 59
3.4 矿井有害气体的检测与监测 60
3.4.1 供实验室分析用的矿内大气的取样 60
3.4.2 检测和监测仪器 61
3.5 爆破产生的有害气体及其防治 63
3.5.1 爆破产生的有害气体 63
3.5.2 爆破有害气体的防治 64
3.6.1 柴油机废气的排放 65
3.6 柴油机产生的有害气体及其防治 65
3.6.2 排气的控制 66
3.6.3 柴油设备的维护 69
3.6.4 井下柴油设备使用的规定 69
3.7 参考文献 71
4 井工煤矿的瓦斯及其防治 72
4.1 煤层中瓦斯的赋存 72
4.2 煤中瓦斯涌出 74
4.3.1 直接法 75
4.3 煤层的瓦斯含量 75
4.3.2 间接法 76
4.4 瓦斯压力的测量 79
4.5 矿井巷道内的瓦斯涌出 80
4.5.1 掘进巷道瓦斯涌出量的估算 81
4.5.2 长壁工作面和房柱盘区瓦斯涌出量的估算 89
4.6 矿井瓦斯的涌出的防治 95
4.6.1 煤层预抽瓦斯 96
4.6.2 采后抽放 99
4.6.3 瓦斯抽放钻孔的打法 100
4.6.4 地面瓦斯抽放站的规划 101
4.6.5 高瓦斯矿的矿井设计 102
4.6.6 巷道中瓦斯层的处理 103
4.7 参考文献 104
5 矿尘及其防治 107
5.1 矿尘对生理的影响 107
5.1.1 影响健康程度的因素 108
5.2 气载矿尘的采样、测定和分析 109
5.1.2 临界值 109
5.2.1 MRE--ll3A型重力矿尘采样器 110
5.2.2 TBF--50型重力矿尘采样器 111
5.2.3 CPM--3型重力矿尘采样器 111
5.2.4 光散射矿尘测定仪 112
5.2.5 β射线矿尘测定装置 112
5.2.6 小型矿尘采样器 113
5.2.7 监控性矿尘测量 114
5.3 矿尘源 114
5.4 矿尘的防治 114
5.4.1 单一作业的防尘措施 118
5.4.2 医学观察 125
5.5 参考文献 126
6 矿井辐射及其防治 128
6.1 辐射的危害 128
6.2.1 工作级的测量 129
6.2 辐射剂量 129
6.3 氡气的涌出及来源 130
6.3.1 通风区域内氡的浓度及其工作级 132
6.4 辐射的防治 132
6.4.1 劳动力管理 134
6.5 参考文献 134
7 矿井气候及其调节 135
7.1 矿内大气对生理的影响 135
7.1.1 散热机理 135
7.2 大气冷却能力的测量 136
7.3 影响矿内气候的因素 139
7.3.1 矿内热源 139
7.3.2 水分的来源 141
7.3.3 矿井巷道中的热传导 142
7.4 矿内气候的调节 142
7.5 带有再循环的局部重叠式通风系统 149
7.6 参考文献 151
8 矿内爆炸及其防治 153
8.1 瓦斯和煤尘 153
8.2 瓦斯爆炸 154
8.2.1 瓦斯引燃的原因 154
8.2.2 瓦斯爆炸的预防 155
8.3 煤尘爆炸 155
8.3.1 影响煤尘爆炸的因素 156
8.3.2 防止煤尘爆炸的方法 157
8.4 硫铁矿尘的爆炸 167
8.5 参考文献 167
9 矿井火灾及其防治 168
9.1 明火灾 168
9.1.1 可燃物 168
9.1.2 火灾的潜在热源 169
9.1.3 火灾检测 170
9.1.4 灭火剂 171
9.1.5 灭火设备 172
9.1.6 灭火 176
9.2 煤的自燃 181
9.2.1 煤炭自燃倾向性的测定 181
9.2.2 影响煤炭自燃的因素 181
9.2.3 煤自燃的预防 182
9.2.4 自燃的监测 183
9.2.5 自燃的防治 185
9.3 井工矿硫铁矿石的氧化与自燃 186
9.4 井下火区的封闭 187
9.4.1 火区所需的最小风量 189
9.4.2 隔爆墙的设计与构筑 190
9.4.3 防火墙内外的压力平衡 191
9.4.4 远距离封闭系统 192
9.5 灭火的组织机构 192
9.5.5 矿图 193
9.5.4 通讯 193
9.5.1 培训 193
9.5.3 灭火设施 193
9.5.2 发现火灾后的处理方法 193
9.5.6 灭火作业的实施 194
9.6 矿井已封闭区的启封 194
9.6.1 火区的启封方法 195
9.7 参考文献 196
10 通风设计与环境的计算机监测 197
10.1 通风设计 197
10.1.1 矿井通风的需风量 198
10.1.2 风机的压力 199
10.1.3 矿井配风 199
10.2 环境的计算机监测 199
10.2.1 远程监测系统的技术要求 200
10.2.2 远程监测系统的元件 200
10.2.3 矿井环境监测系统的传感元件 201
10.2.4 数据传输系统 203
10.2.5 信息显示与记录 204
10.3 参考文献 206
11 矿井水及其防治 207
11.1 水的循环 207
11.1.1 地下水 209
11.1.2 土壤和岩石中水的赋存 209
11.1.3 水质 210
11.1.4 地下水源 210
11.2 地下水的运动 211
11.2.1 渗透率测定 211
11.2.2 矿井涌水量的预测 217
11.2.3 地下水测控仪 218
11.2.4 地下水流动分析 220
11.4 矿井水的防治 221
11.3 矿井水的影响 221
11.2.5 示踪剂的应用 221
11.4.1 露天矿水的防治 222
11.4.2 井工矿水的防治 227
11.4.3 泵与排水 235
11.5 参考文献 243
12 矿井噪音及其防治 245
12.1 振动的特性 245
12.1.1 声压 247
12.1.2 声的密度与功率 248
12.1.3 噪音的直向传播特性 249
12.1.4 声压级的叠加 250
12.1.5 音源距离的影响 251
12.1.6 音频谱 252
12.1.7 声音的吸收 253
12.1.8 临界距离 255
12.2 声音的测量 256
12.2.1 开域声音的测量 257
12.2.2 封闭环境中消散噪音的测量 258
12.2.3 大空间内的测量 258
12.3 噪音的影响 259
12.3.1 人耳 259
12.3.2 允许声级 260
12.4 噪音的防治 261
12.5 噪音源及其控制 263
12.6 参考文献 264
13 矿井照明 265
13.1 光的特性 265
13.1.1 明亮度和眩光 267
13.2 井下光源 268
13.2.1 普通照明灯 268
13.2.2 个体灯具 271
13.3.2 移动式照明系统 272
13.3.1 固定式照明系统 272
13.3 井工矿的照明方法 272
13.4 露天矿照明 273
13.5 矿井照明标准 274
13.6 矿井测光法 275
13.6.1 照度测量 275
13.6.2 亮度测量 276
13.6.3 反射率测量 276
13.7 矿井照明系统的设计 277
13.7.1 照度的计算 277
13.7.2 亮度的计算 278
13.8 参考文献 279
附录Ⅰ 解算矿井通风网络的BASIC语言程序 281
注释 281
术语 281
输出 282
例 282
输入 282
例1 数据输入 283
数据输出 286
例2 数据输入 288
数据输出 291
例3 数据输入 293
数据输出 295
源程序 296
例 310
附录Ⅱ 辅助通风计算的BASIC语言程序 310
程序1 310
例1 数据输入 311
数据输出 311
例2 数据输入 311
数据输出 312
例3 数据输入 313
源程序 314
数据输出 314
程序2 321
例 321
例1 数据输入 322
数据输出 322
例2 数据输入 323
数据输出 324
源程序 324
附录Ⅲ 空气--水蒸汽混合体的湿度特性 330
定义 330
湿度方程 331
湿度图 332
计算 333
参考文献 335
附录Ⅳ 矿内大气与火灾气体的爆炸性 336
Ellicott扩展 339
参考文献 343