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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1310

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2321

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