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第1章 概论1

第2章 矿井空气物理学5

2.1 空气的物理性质5

2.1.1 密度5

2.1.2 比容5

2.1.3 比热5

2.1.4 粘性6

2.2 空气的状态6

2.2.1 空气的压力6

2.2.2 空气的温度14

2.2.3 空气的湿度17

2.2.4 气体状态方程19

2.2.5 焓的概念20

2.2.6 湿空气的焓湿图21

2.3 矿井中的热湿交换28

2.3.1 热传导29

2.3.2 对流换热33

2.3.3 复合传热35

2.3.4 空气与水之间的热湿交换38

第3章 矿井内热源43

3.1 地表大气状态的变化43

3.2 空气的自压缩温升46

3.3 围岩传热49

3.4 机电设备放热50

3.4.1 采掘机械的放热51

3.4.2 提升运输设备的放热52

3.4.3 扇风机的放热53

3.4.4 灯具的放热53

3.4.5 水泵的放热53

3.5 其他热源54

3.5.1 氧化放热54

3.5.2 热水放热54

3.5.3 人员放热54

3.5.4 风动工具55

第4章 高温环境下的人机工程学56

4.1 人体的热平衡56

4.1.1 人体的产热56

4.1.2 人体散热59

4.1.3 人体热平衡方程61

4.2 人体的热调节与热适应62

4.2.1 体温调节的基本机理62

4.2.2 出汗量62

4.2.3 人体的热适应63

4.3 矿井内热环境的危害67

4.3.1 危害人体健康67

4.3.2 降低生产效率69

4.4 热环境的评价71

4.4.1 评价热环境的指标71

4.4.2 矿井内热环境指标的安全标准78

第5章 高温矿井中的风流运动能量方程81

5.1 风流运动的能量方程81

5.1.1 不可压缩性实际流体能量方程式81

5.1.2 有热湿交换时的风流能量方程83

5.2 能量方程的应用89

5.2.1 岩壁与风流间的对流换热系数90

5.2.2 不稳定传热系数93

5.3 井巷的通风阻力98

5.3.1 摩擦阻力99

5.3.2 局部阻力和正面阻力106

第6章 高温矿井热害控制措施112

6.1 非人工制冷降温技术112

6.1.1 矿井开拓部署和采区巷道布置的影响112

6.1.2 回采工作面通风方式对风流温度的影响115

6.1.3 采煤方法及顶板管理方法对风流温度的影响116

6.1.4 增加风量对风流温度的影响116

6.1.5 循环通风118

6.1.6 特殊方法降温119

6.1.7 控制热源119

6.1.8 通风系统优化120

6.1.9 个体防护128

6.2 人工制冷降温技术131

6.2.1 人工制冷水降温技术131

6.2.2 人工制冰降温技术132

6.2.3 空气压缩式制冷技术134

6.2.4 矿用空冷器的发展134

第7章 高温矿井通风新技术136

7.1 矿井轻便空调室技术136

7.1.1 矿井轻便空调室技术的基本原理136

7.1.2 矿井轻便空调室关键参数的计算分析138

7.1.3 轻便空调室专用空气冷却器的研制145

7.1.4 矿井轻便空调室专用空气冷却器的试验研究与改进方向153

7.1.5 热帐的保温效果试验研究157

7.1.6 矿井轻便空调室技术在冬瓜山铜矿的应用163

7.1.7 矿井轻便空调室的经济可行性分析164

7.1.8 小结166

7.2 掘进巷道排热通风规律167

7.2.1 概述167

7.2.2 掘进工作面排热方案的优化168

7.2.3 冬瓜山铜矿掘进工作面排热通风实验研究173

7.3 高温矿井个体防护技术183

7.3.1 个体防护技术183

7.3.2 冰水冷却服的研制184

7.3.3 小结190

7.4 高温矿井的通风系统管理技术190

7.4.1 深热矿井通风网络数字化191

7.4.2 高温矿井热环境预测199

7.4.3 深热矿井通风网络分析实例203

7.4.4 小结215

第8章 矿井空调技术216

8.1 制冷原理216

8.1.1 蒸汽压缩制冷循环216

8.1.2 蒸汽喷射制冷循环220

8.1.3 吸收式制冷循环221

8.2 矿井空调的特点223

8.3 矿井空调系统分类224

8.3.1 制冷站设在地面的矿井空调系统224

8.3.2 集中制冷站设在井下的矿井空调系统227

8.3.3 井上、井下同时设制冷站的联合空调系统229

8.4 矿用制冷机229

8.4.1 活塞式压缩制冷机231

8.4.2 回转式压缩制冷机233

8.4.3 离心式压缩制冷机234

8.4.4 吸收式制冷机237

8.4.5 空气制冷机242

8.4.6 国产矿用制冷机243

8.5 空气冷却器244

8.5.1 表面式空气冷却器245

8.5.2 喷雾式空气冷却器246

8.6 矿用制冷机的排热方法249

8.6.1 利用矿井水排热249

8.6.2 利用矿井回风排热251

第9章 南非早期的深井降温技术255

9.1 冰降温技术255

9.1.1 采用冰降温的历史背景256

9.1.2 经济可行性的研究257

9.1.3 中试装置的研究261

9.1.4 实验过程265

9.1.5 结论267

9.2 南非瓦尔里费斯金矿地面整体制冷站267

9.2.1 系统组成267

9.2.2 矿井生产的统计资料269

9.2.3 制冷与网路系统概述269

9.2.4 环境条件的改善及其对劳动生产率的影响272

9.2.5 冷却用水273

9.2.6 对类似系统改进的建议277

9.2.7 结论278

9.3 南非西部深水平金矿的通风降温278

9.3.1 矿山概况278

9.3.2 通风降温工作280

参考文献286

附录302

编后语312