矿井通风及其系统可靠性2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

矿井通风及其系统可靠性PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 绪论1

1.1 概述1

1.2 矿井通风系统稳定性研究综述2

1.2.1 国外矿井通风系统可靠性研究3

1.2.2 国内矿井通风系统可靠性研究5

1.2.3 矿井通风系统稳定性研究综述8

1.3 计算机在矿井通风系统稳定性研究中的应用10

1.3.1 国外矿井通风软件研究综述11

1.3.2 国内矿井通风软件研究综述11

1.4 矿井通风系统可靠性研究存在的问题16

1.5 矿井通风系统稳定性的研究内容与方法18

2 矿井空气物理学21

2.1 空气的物理性质21

2.2 空气的状态24

2.2.1 温度24

2.2.2 湿度26

2.2.3 气体状态方程27

2.2.4 焓28

2.2.5 湿空气的焓湿图29

2.2.6 气候条件的舒适性34

2.3 矿井通风中的热湿交换37

2.3.1 热传导38

2.3.2 对流换热42

2.3.3 复合传热43

2.3.4 空气与水之间的热湿交换45

2.4 矿井通风中的有害物质49

2.4.1 一氧化碳50

2.4.2 氮氧化物51

2.4.3 二氧化硫52

2.4.4 硫化氢52

2.4.5 甲醛53

2.4.6 二氧化碳53

2.4.7 矽尘54

3 矿井通风中的风流运动55

3.1 空气压力及测定55

3.1.1 空气压力55

3.1.2 空气压力的测定61

3.2 风流的流速及测定66

3.2.1 矿内风流的速度分布与平均风速66

3.2.2 风速测定67

3.2.3 风表校正70

3.3 风流的运动状态71

3.4 风流的运动形式72

3.4.1 巷道型风流与紊流变形73

3.4.2 硐室型风流与紊流扩散74

3.5 风流运动的能量方程式75

3.5.1 空气流动连续性方程75

3.5.2 单位质量（1kg）流量能量方程78

3.5.3 单位体积（1m3）流量能量方程81

3.5.4 断面不同的水平巷道能量方程83

3.5.5 断面相同的垂直或倾斜巷道能量方程84

3.5.6 有扇风机工作时的能量方程式85

3.5.7 关于能量方程运用的几点说明85

3.6 热湿交换的风流能量方程86

3.6.1 流动体系的能量方程86

3.6.2 风流温度变化的基本方程89

3.7 风路的通风阻力90

3.7.1 摩擦阻力91

3.7.2 局部阻力93

3.8 矿井通风动力95

3.8.1 扇风机的构造与分类95

3.8.2 扇风机的个体特性曲线98

3.8.3 扇风机联合作业107

3.8.4 通风设备选择113

3.8.5 扇风机工况调节114

4 矿井通风网络解算及污染分析理论116

4.1 网络分析基本术语116

4.2 通风网络中风流流动的基本定律117

4.2.1 风量平衡定律117

4.2.2 风路风压平衡定律117

4.2.3 矿井空气流动定律118

4.3 网络解算迭代技术119

4.3.1 迭代技术119

4.3.2 风路风量增量值计算公式推导119

4.3.3 Hardy-Cross迭代法解算过程122

4.4 网孔选择122

4.4.1 图论基本知识122

4.4.2 独立网孔圈定124

4.4.3 矿井复杂通风网络解算125

4.5 矿井通风网络非线性优化技术128

4.5.1 模型分析128

4.5.2 基干巷道的选择130

4.5.3 模型解算130

4.6 矿井火灾实时模拟理论131

4.6.1 污染物计算的数学模型131

4.6.2 气流温度变化的数学描述134

4.6.3 实时计算系统的描述138

4.7 矿井通风网络中的烟尘分布与合理分风139

4.7.1 爆破后的烟尘分布规律139

4.7.2 正常作业时的粉尘分布规律143

4.7.3 混流式通风网络的合理分风方案148

4.7.4 分流与混流式网络的评价150

5 矿井通风网络分析软件开发153

5.1 矿井通风网络分析软件自主开发的必要性153

5.2 矿井通风网络分析软件开发过程154

5.2.1 软件概要设计154

5.2.2 软件详细设计156

5.2.3 软件编码实现及调试160

6 矿井通风系统稳定性影响因素分析164

6.1 复杂矿井通风系统的特点164

6.2 矿井通风系统稳定性事故树分析166

6.2.1 矿井通风系统不稳定事故树建造166

6.2.2 事故树应用与分析170

6.3 影响因素的影响范围及程度分析172

6.3.1 通风系统固有影响因素172

6.3.2 井下正常作业及灾变176

7 矿井通风系统稳定性及敏感度理论179

7.1 稳定性概念179

7.2 Lyapunov稳定性分析181

7.2.1 概述181

7.2.2 Lyapunov意义下的稳定性问题182

7.3 Lyapunov稳定性理论185

7.3.1 Lyapunov第一法185

7.3.2 Lyapunov第二法187

7.3.3 线性系统与非线性系统的稳定性比较190

7.4 基于Lyapunov的矿井通风系统稳定性分析190

7.4.1 通风网络的集合表示190

7.4.2 通风系统状态方程195

7.4.3 矿井通风系统动力学模型196

7.4.4 矿井通风系统Lyapunov稳定性196

7.5 基于数学模型的矿井通风系统稳定性分析198

7.5.1 风量和风压敏感度的概念199

7.5.2 风量敏感度的计算199

7.5.3 风压敏感度的计算201

7.5.4 分支风量对自然风压敏感度201

7.5.5 敏感度分析的特点203

7.6 矿井通风网络的风流稳定性204

7.6.1 多中段通风网络的风流稳定性204

7.6.2 多扇风机通风网络的风流稳定性210

7.6.3 提高通风网络风流稳定性的途径213

8 矿井通风网络解算影响因素及可靠性215

8.1 网络解算收敛性影响因素分析215

8.1.1 给定精度对算法收敛性的影响216

8.1.2 初始风量对迭代次数的影响218

8.1.3 网络复杂程度对迭代次数的影响218

8.2 矿井通风系统网络解算结果可靠性影响分析220

8.2.1 网络解算结果误差分析220

8.2.2 风机工况与实际不符对模拟结果可靠性影响221

8.2.3 网络结构与实际不符对模拟结果可靠性影响222

8.2.4 电网波动对模拟结果可靠性影响222

8.3 网络解算结果可靠性判定与验证224

8.3.1 测定仪器及精度225

8.3.2 主要测定内容225

8.3.3 部分测定结果及结果分析225

9 矿井通风网络参数的可调节性228

9.1 某铅锌矿矿井通风系统简介228

9.2 特征分支选择230

9.2.1 特征分支选择原则230

9.2.2 特征分支确定231

9.3 分支风阻变化对通风系统影响231

9.3.1 主进风井分支风阻变化对矿井通风系统的影响232

9.3.2 主回风井分支风阻变化对系统的影响235

9.3.3 中段进风段分支风阻变化对系统的影响237

9.3.4 工作面分支风阻变化对系统的影响240

9.4 特征分支风阻变化对风机等效风压的影响242

9.5 多风机通风系统稳定性影响分析245

9.5.1 多风机通风系统245

9.5.2 风机数量对通风子系统稳定性影响246

9.5.3 矿井风流入口数对通风子系统稳定性影响249

9.5.4 其他因素对矿井通风子系统稳定性影响256

10 自然风压对矿井通风系统稳定性影响259

10.1 自然风压的形成259

10.2 自然风压影响因素分析261

10.3 自然风压计算262

10.4 自然风压测定264

10.4.1 直接测定法264

10.4.2 间接测定法265

10.4.3 某铅锌矿自然风压测定结果266

10.5 分支风量对自然风压敏感性分析266

10.5.1 只有自然风压作用下单回路情形267

10.5.2 机械通风和自然风压联合作用下单回路情形268

10.6 自然风压对风流状态影响分析270

10.7 自然风压变化对通风系统稳定性影响验算272

11 矿井动压通风与冲击风流275

11.1 无风墙辅扇通风275

11.1.1 无风墙辅扇通风原理275

11.1.2 无风墙扇风机在井巷中单独工作279

11.1.3 无风墙扇风机通风应用中的几个问题280

11.2 导风板引风282

11.2.1 导风板引风原理282

11.2.2 导风板引风时巷道的临界风阻285

11.2.3 导风板引风对巷道风量分配影响分析285

11.2.4 导风板设计286

11.2.5 导风板应用举例288

11.3 矿用空气幕290

11.3.1 矿用空气幕作用原理290

11.3.2 空气幕的有效功率和相对有效功率293

11.3.3 空气幕逆向隔断风流的动力特性293

11.3.4 阻力门增压机制294

11.3.5 空气幕有效压力的影响因素295

11.3.6 空气幕机组的有效压力296

11.3.7 矿用空气幕的参数设计297

11.4 溜井放矿时冲击气流299

11.4.1 冲击气流的形成299

11.4.2 冲击风速影响因素试验301

11.4.3 冲击风速计算302

11.4.4 连续卸矿时的冲击风流305

11.4.5 控制冲击风流的措施306

12 矿井活塞风及其影响310

12.1 矿井活塞风310

12.2 中段运输设备活塞风计算模型311

12.2.1 基本假设311

12.2.2 中段运输设备活塞风模型313

12.2.3 模型参数确定316

12.2.4 活塞风影响因素分析317

12.3 提升系统活塞风计算模型320

12.4 矿井活塞风对通风系统稳定性影响实例325

12.4.1 矿山基本情况325

12.4.2 矿井活塞风对通风系统稳定性影响分析和控制326

13 矿井运输巷道内活塞风风流组织模拟330

13.1 FLUENT简介330

13.2 使用FLUENT的流程332

13.3 湍流模型333

13.3.1 直接数值模拟方法（DNS）333

13.3.2 大涡模拟方法（LES）333

13.3.3 湍流模式理论（RANS）334

13.3.4 k-ε两方程模式336

13.4 主控方程选择343

13.5 模型几何及网格划分344

13.6 边界条件及计算方法345

13.7 模拟结果及分析345

13.7.1 平面速度场分布347

13.7.2 平面压力场分布354

13.7.3 典型子平面速度、静压分布357

14 矿井通风系统稳定性与耗散结构365

14.1 耗散结构理论365

14.2 矿井通风系统耗散条件与稳定性366

14.2.1 构建开放的矿井通风网络366

14.2.2 控制系统参量间的非线性作用367

14.2.3 利用涨落优化和完善矿井通风系统369

14.3 矿井通风系统耗散行为与稳定性372

14.4 矿井通风系统稳定性耗散控制375

15 矿井灾变时期通风系统稳定性分析380

15.1 矿井火灾380

15.1.1 概述380

15.1.2 外因火灾381

15.1.3 内因火灾383

15.2 矿井灾变对通风系统的影响385

15.2.1 矿井灾害事故的特点385

15.2.2 矿井灾害事故处理基本决策方法386

15.2.3 矿井火灾引起节流和浮力效应387

15.2.4 火灾时期风流紊乱规律390

15.2.5 矿井火灾对矿井主要通风机的影响392

15.2.6 灾变时期风流控制397

15.2.7 突水对矿井通风系统稳定性的影响399

参考文献401