礦井深部開采地?zé)犷A(yù)測(cè)與降溫技術(shù)研究

第一章 緒論……………………………………………………………………… 1

第一節(jié) 概述………………………………………………………………… 1

第二節(jié) 礦井熱害的危害…………………………………………………… 3

第三節(jié) 礦井降溫理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)…………………………… 4

第四節(jié) 礦井降溫技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)…………………………… 5

第二章 礦井熱環(huán)境評(píng)價(jià)………………………………………………………… 8

第一節(jié) 濕空氣的狀態(tài)方程………………………………………………… 8

第二節(jié) 濕空氣的狀態(tài)參數(shù)………………………………………………… 9

第三節(jié) 濕球溫度與露點(diǎn)溫度…………………………………………… 14

第四節(jié) 影響礦工舒適性的因素………………………………………… 16

第五節(jié) 國(guó)內(nèi)外礦井熱環(huán)境評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀及存在的問題……………… 18

第六節(jié) 礦井熱環(huán)境評(píng)價(jià)模型…………………………………………… 20

第七節(jié) 礦井熱環(huán)境評(píng)價(jià)軟件研制及應(yīng)用……………………………… 27

第三章 礦井深部原巖溫度預(yù)測(cè)方法及實(shí)例………………………………… 35

第一節(jié) 測(cè)溫儀器………………………………………………………… 35

第二節(jié) 礦內(nèi)原始巖溫的測(cè)量…………………………………………… 38

第三節(jié) 礦區(qū)深部原始巖溫的預(yù)測(cè)……………………………………… 44

第四章 礦井熱源分析………………………………………………………… 50

第一節(jié) 地表大氣………………………………………………………… 50

第二節(jié) 風(fēng)流的自壓縮…………………………………………………… 51

第三節(jié) 圍巖散熱………………………………………………………… 52

第四節(jié) 礦內(nèi)機(jī)電設(shè)備散熱……………………………………………… 54

第五節(jié) 煤炭運(yùn)輸散熱…………………………………………………… 55

第六節(jié) 礦內(nèi)熱水散熱…………………………………………………… 55

第七節(jié) 煤炭氧化放熱…………………………………………………… 55

第八節(jié) 工作面人員散熱………………………………………………… 56

第九節(jié) 噴淋水吸取熱量………………………………………………… 56

第五章 礦井風(fēng)流熱狀態(tài)預(yù)測(cè)………………………………………………… 58

第一節(jié) 礦井風(fēng)流熱狀態(tài)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)資料的整理………………………… 58

第二節(jié) 存在熱濕交換的風(fēng)流能量方程………………………………… 59

第三節(jié) 礦井風(fēng)流熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)概述………………………………… 60

第四節(jié) 井底車場(chǎng)風(fēng)流熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)………………………………… 64

第五節(jié) 巷道風(fēng)流熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)……………………………………… 66

第六節(jié) 回采工作面風(fēng)流熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)……………………………… 68

第七節(jié) 掘進(jìn)工作面風(fēng)流熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)……………………………… 70

第八節(jié) 礦井風(fēng)流熱狀態(tài)預(yù)測(cè)程序……………………………………… 74

第六章 金屬礦山熱害理論…………………………………………………… 81

第一節(jié) 概述……………………………………………………………… 81

第二節(jié) 井下熱源分析…………………………………………………… 85

第三節(jié) 金屬礦山井下風(fēng)流狀態(tài)參數(shù)預(yù)測(cè)……………………………… 95

第七章 高溫礦井增風(fēng)降溫判別與極限開采深度…………………………… 100

第一節(jié) 概述……………………………………………………………… 100

第二節(jié) 高溫礦井增風(fēng)降溫的判別方法………………………………… 101

第三節(jié) 礦井極限開采深度的確定……………………………………… 104

第八章 礦井降溫技術(shù)………………………………………………………… 107

第一節(jié) 非人工制冷降溫技術(shù)…………………………………………… 107

第二節(jié) 人工制冷降溫技術(shù)……………………………………………… 110

第九章 冰漿輸送礦井降溫技術(shù)……………………………………………… 122

第一節(jié) 概述……………………………………………………………… 122

第二節(jié) 冰漿輸送的流動(dòng)特性…………………………………………… 123

第三節(jié) 冰漿輸送的傳熱特性…………………………………………… 129

第四節(jié) 冰漿輸送礦井降溫系統(tǒng)性能試驗(yàn)研究………………………… 134

第十章 礦井降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………… 145

第一節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)工作原理及組成………………………………… 145

第二節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)介質(zhì)選擇………………………………………… 146

第三節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)輸冷管道直徑及保溫層厚度計(jì)算……………… 147

第四節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)制冷機(jī)組冷負(fù)荷計(jì)算…………………………… 149

第五節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)供水管道水力計(jì)算……………………………… 153

第十一章 礦井降溫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析……………………………………… 158

第一節(jié) 熱經(jīng)濟(jì)分析的基本理論………………………………………… 158

第二節(jié) 礦井降溫系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析實(shí)例……………………………… 166

第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基本理論……………………………………… 189

參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 192 2100433B

本書闡述了礦山熱害對(duì)礦井安全生產(chǎn)的危害，分析了礦井熱害產(chǎn)生的各種主要因素及其作用原理；介紹了礦山深部原巖溫度的測(cè)定及預(yù)測(cè)方法；介紹了礦井各種降溫技術(shù)，重點(diǎn)研究了冰漿輸送的流動(dòng)、傳熱及降溫特性；對(duì)熱礦山降溫工程設(shè)計(jì)及降溫系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。

礦井通風(fēng)降溫理論與實(shí)踐內(nèi)容簡(jiǎn)介

羅海珠著的《礦井通風(fēng)降溫理論與實(shí)踐》在論述礦井通風(fēng)降溫基本理論的過程中，密切聯(lián)系礦井通風(fēng)降溫的實(shí)際，書中所列舉的實(shí)際工程，不一定是示范工程，僅是為了說明基本理論的應(yīng)用方法。提高和發(fā)展礦井通風(fēng)降溫的科技水平，必須以堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)為支撐，這是在編寫本書過程中始終堅(jiān)持的觀點(diǎn)。

礦井通風(fēng)降溫理論與實(shí)踐作者簡(jiǎn)介

羅海珠，1962年8月生，江西吉水人，博士，研究員，煤炭研究總院沈陽研究院黨委書記兼副董事長(zhǎng)。主持完成了國(guó)家“七五”至“十二五”規(guī)劃中的重大科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，參與編寫并出版專著5部，在國(guó)內(nèi)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，參與制訂或修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，煤炭部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，國(guó)家煤炭工業(yè)局安全生產(chǎn)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。1995年獲孫越崎“優(yōu)秀青年科技獎(jiǎng)”，1996年被評(píng)為煤炭系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)拔尖人才，1996年被評(píng)為“國(guó)家百千萬人才工程”第一、二層次人才。1998年獲遼寧省首屆青年科技獎(jiǎng)，1999年獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼，2004年獲中國(guó)青年科技獎(jiǎng)。撫順市跨世紀(jì)優(yōu)秀青年專家、十佳科技英才、優(yōu)秀科技工作者。培養(yǎng)了一大批礦井火災(zāi)防控的優(yōu)秀科研人才，培養(yǎng)了碩士、博士研究生9名，是我國(guó)礦井火災(zāi)防控領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人。

地?zé)嵩诿旱V開采中普遍存在。解決地?zé)釂栴}的傳統(tǒng)方法是加強(qiáng)礦井通風(fēng)。但是當(dāng)進(jìn)入深礦井開采后，由于地?zé)岽螅瑑H靠通風(fēng)有時(shí)不能使礦井溫度達(dá)到規(guī)定的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。因此，在深礦井開采中，要有效地控制地?zé)幔烁愫玫V井通風(fēng)外，還要采取一些專門的方法和措施。

地?zé)峥刂凭褪强刂频V井溫度，即把較高的礦井溫度降低到允許的溫度。地?zé)峥刂朴行У姆椒ㄊ窃诘V井或采區(qū)安裝空調(diào)機(jī)，進(jìn)行制冷降溫。安裝礦井空調(diào)需要增加制冷設(shè)備投資和制冷設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，從而增加礦井投資和煤炭成本。礦井空調(diào)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如前蘇聯(lián)、前西德、英國(guó)等國(guó)家使用早、發(fā)展快 。

1 礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.1 緒論

1.2 外礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.3 礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)技術(shù)的分析

2 煤層瓦斯賦存及其涌出形式

2.1 煤層瓦斯生成及其賦存

2.2 煤參數(shù)同煤層賦存瓦斯的關(guān)系

2.3 影響礦井瓦斯涌出的地質(zhì)因素分析

2.4 煤層瓦斯涌出形式及特點(diǎn)

3 煤層瓦斯賦存參數(shù)測(cè)定技術(shù)

3.1 地勘期間瓦斯賦存參數(shù)測(cè)定

3.2 新建和生產(chǎn)礦井煤層瓦斯賦存參數(shù)測(cè)定

4 采掘過程中瓦斯涌出規(guī)律及涌出量預(yù)測(cè)

4.1 煤壁瓦斯涌出

4.2 采空區(qū)瓦斯涌出

4.3 掘進(jìn)落煤瓦斯涌出

4.4 薄及中厚煤層開采瓦斯涌出

4.5 厚煤層開采瓦斯涌出

4.6 鄰近層瓦斯涌出

4.7 下行通風(fēng)時(shí)瓦斯涌出

4.8 密閉區(qū)瓦斯涌出

4.9 綜采放頂煤瓦斯涌出

5 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)

5.1 礦山統(tǒng)計(jì)法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量

5.2 分源法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量

5.3 分源法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量的應(yīng)用

5.4 礦井瓦斯涌出量等值線圖繪制

6 礦井作業(yè)過程中的瓦斯異常涌出

6.1 礦井瓦斯的異常涌出

6.2 礦井反風(fēng)時(shí)瓦斯異常涌出

7 預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的數(shù)學(xué)分析法

7.1 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法

7.2 瓦斯地質(zhì)數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法

7.3 趨勢(shì)面預(yù)測(cè)法

7.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法

8 煤層瓦斯涌出的模擬

8.1 瓦斯流動(dòng)的物理模擬

8.2 煤巷瓦斯壓力分布規(guī)律的數(shù)值模擬

9 礦井瓦斯涌出管理

9.1 礦井瓦斯等級(jí)鑒定

9.2 礦井瓦斯地質(zhì)圖繪制

9.3 礦井瓦斯檢查與方法

9.4 局部瓦斯積聚的處理

附錄

AQ 1018-2006 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法

參考文獻(xiàn) 2100433B