矿井风流流动与控制

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出版者:冶金工业
作者:王海宁
出品人:
页数:263
译者:
出版时间:2007-1
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787502441500
丛书系列:
图书标签:
  • 矿井通风
  • 矿井风流
  • 风流流动
  • 风流控制
  • 安全生产
  • 煤矿工程
  • 通风技术
  • 矿山工程
  • 灾害防治
  • 矿井安全
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具体描述

本书在介绍矿井通风方面研究现状的基础上,阐述了矿内风流流动的基础理论、矿井通风网络基本性质、矿井通风构筑物及选型方法、矿用风机及选型方法、矿用空气幕的理论及应用、溜井风流控制及矿井通风节能技术及应用等内容。重点介绍了矿井风流调控新技术——矿用空气幕的隔断风流、引射风流和对风流增阻的理论模型及模拟分析、矿用空气幕的设计方法、矿用空气幕的多个工程应用实例;此外,还详细介绍了溜井漏风的特性及控制新技术和矿井通风节能的方法。

本书可供从事矿业开采研究与工程开发的科研院所、矿山企业的研究与工程技术人员阅读,也可作为高等院校采矿专业的师生的参考书。

《地下工程岩土力学特性与结构稳定性分析》 书籍简介 本书聚焦于地下工程领域中至关重要的岩土力学特性、围岩变形机理以及结构稳定性控制等核心议题,旨在为土木工程、岩土工程、隧道工程及矿业工程领域的科研人员、设计工程师和现场管理者提供一套系统、深入且具有实践指导意义的理论框架与分析方法。本书内容紧密围绕现代地下工程的复杂性和挑战性展开,强调理论分析与工程实践的紧密结合。 第一部分:地下岩土体的本构关系与应力场分析 本书开篇深入探讨了地下工程环境中岩土体所表现出的复杂力学行为。 1. 岩土体本构模型的演进与应用 详细阐述了从经典Mohr-Coulomb模型到现代弹塑性、粘塑性模型的演变历程。重点剖析了基于应变软化、损伤力学和岩土体蠕变特性的非线性本构关系。内容涵盖了对不同地质条件(如软弱围岩、高地应力区、富水砂层)下岩土体强度、刚度和变形模量的精确量化方法。特别引入了考虑时间效应的粘塑性模型,用以描述深层隧道或大跨度地下结构在长期荷载作用下的稳定性变化规律。 2. 现场应力场与初始地应力评估 系统介绍了获取和评估地下工程区域初始地应力的方法。对比了经验估算法、现场测试法(如水力压裂法、钻孔应变法)以及数值模拟反演法的优劣。深入分析了地质构造(断层、褶皱)对区域应力场分布的影响机制,并探讨了在复杂构造区如何准确建立应力边界条件,这是后续稳定性分析的基础。 3. 岩体结构面的力学特性与分类 将岩体结构面视为控制岩体宏观力学性能的关键因素。详细分类了节理、裂隙、层理和断层破碎带的几何形态、物理性质及力学参数。通过对结构面强度、张开度、充填物性质的研究,建立了描述岩体强度折减规律的经验模型与基于块体理论的分析框架。 第二部分:地下空间围岩变形与失稳机理 本部分是本书的核心内容之一,着重于分析地下结构开挖后,周围岩体所发生的变形响应及其潜在的失稳模式。 1. 开挖过程的应力重分布与松弛带形成 通过弹性/塑性力学原理,解析了隧道、硐室群开挖后应力向围岩体的重新分配规律。重点阐述了“松弛带”(或称破裂带)的形成机制、厚度范围的估算,以及该区域内岩体强度下降对支护系统承载力的影响。对比了钻爆法、盾构法等不同施工方法对围岩松弛程度的差异影响。 2. 典型失稳模式的动力学分析 分类讨论了地下结构常见的失稳模式,包括:岩石层面的倾倒、岩柱的压溃、边墙的鼓出以及高围岩应力下的蠕变失稳。对于深埋隧道,引入了岩爆(Rock Burst)的能量判据和预测模型,分析了高应力集中区域的脆性破坏过程。对于大跨度硐室,则侧重于顶部和侧壁的失稳,利用极限平衡法和数值模拟验证了失稳临界条件。 3. 水-岩相互作用的耦合效应 鉴于地下水对岩土体稳定性的决定性影响,本书用较大篇幅论述了渗流场与应力场的耦合分析。讨论了地下水渗透压力(孔隙水压力)对岩体有效应力的削弱作用,特别是在饱和、渗透性高的岩层中,水力劈裂和管涌现象的预防与控制措施。 第三部分:地下工程结构稳定性控制与支护设计 本部分将理论分析转化为实际的工程设计与施工控制手段。 1. 支护系统的设计理论与优化 系统介绍了岩石锚杆、喷射混凝土、钢拱架及衬砌混凝土等主要支护形式的设计原理。重点阐述了“先加固、后开挖”和“让围岩体自承载”的现代支护理念。引入了“支护结构-围岩体”相互作用的力学模型(如Belavary模型),分析了支护刚度与围岩变形之间的最佳匹配关系。 2. 动态监测与预警系统 强调了信息化施工在确保地下工程安全中的重要性。详细介绍了用于监测围岩变形、支护结构应力、地下水位变化的传感器技术(如钻孔测斜仪、应力计、光纤光栅监测)。提出了基于“三阶段”控制原则的实时预警指标体系,指导设计参数的动态反馈和优化。 3. 复杂地质条件下的特殊处理技术 针对特长隧道、深基坑或高水压地下结构,提供了专业的风险控制技术。包括:超前地质预报技术、注浆加固技术(固结灌浆、渗透灌浆)的机理与应用参数选择,以及针对软弱围岩或断层破碎带的“超前小导管”等辅助施工技术。 结语 本书内容涵盖了从地质勘察到结构维护的全过程,理论深度足够支撑研究生阶段的学术研究,工程应用实例和设计参数的选取则充分服务于一线工程实践者,是地下工程领域不可或缺的参考专著。

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用户评价

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作为一名在通风工程领域耕耘多年的研究者,我一直在寻找一本能够系统性地阐述矿井风流理论及其控制技术的权威著作。《矿井风流流动与控制》这本书,可以说是满足了我长久以来的期待。作者在内容编排上逻辑严谨,从流体力学的基本定律入手,逐步深入到矿井通风网络的复杂性分析,再到各类控制策略的详细探讨。我特别欣赏书中对“风流扰动与紊流模拟”的深入研究,这部分内容对于理解复杂通风环境下气流的非线性行为至关重要,作者运用了先进的数值模拟方法,并辅以大量的图谱分析,为我们提供了一个直观的认识平台。此外,书中对“有害气体扩散与稀释”的分析也十分透彻,不仅阐述了其基本机理,更提出了多种行之有效的控制和监测方法,这对于保障矿井的职业健康安全具有极其重要的意义。我注意到作者在书中还涉及了“新能源在矿井通风中的应用”以及“绿色通风技术”等前沿课题,这显示了作者对行业发展趋势的深刻洞察和前瞻性思考。这些内容为我们未来的研究方向提供了宝贵的启示。总的来说,这本书在理论深度、技术广度和前沿性方面都达到了相当高的水平,它不仅是一本优秀的教材,更是一本具有参考价值的研究专著,对于我这样的研究人员来说,无疑是一笔宝贵的财富。

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这本《矿井风流流动与控制》的书,拿到手的第一眼,我以为又是那种枯燥乏味的教科书。我平时对工程技术类的书籍兴趣不大,总觉得它们离生活太遥远,充斥着各种公式和专业术语,难以理解。然而,抱着试试看的心态翻开,我还是被它意外地吸引了。虽然我本人并非这个领域的专业人士,对“矿井风流”这些词汇的理解仅限于字面意思,但作者的写作风格却异常生动,仿佛在和我这个门外汉对话。他没有一开始就堆砌大量的数据模型,而是从宏观的视角切入,先是描绘了矿井通风系统在整个矿业安全生产中的重要性,比如如何保证工人有足够的氧气,如何排除有害气体,甚至还穿插了一些历史上因通风不良而引发的事故案例,读来令人触目惊心。这些案例让我意识到,这不仅仅是关于“风”的流动,更是关于生命安全和企业责任。书中的图示也做得非常清晰,即使是复杂的管道布局和气流模拟,通过图解也能有个大致的了解。我特别喜欢其中关于“自然通风”和“机械通风”的对比章节,作者用了很多生活中的类比,比如自然通风就像打开窗户让空气流通,而机械通风则像是用风扇和空调系统。这种通俗易懂的解释,让我这个非专业人士也能窥见其中的门道,着实佩服作者的功力。虽然有些深入的理论我可能还需要反复研读才能真正消化,但至少,这本书为我打开了一扇了解矿井安全技术的大门,让我不再对这个领域感到那么陌生和畏惧。

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我是一名在基层矿井工作多年的技术员,每天面对的就是那些复杂而又至关重要的通风系统。说实话,在读这本书之前,我虽然能熟练操作和维护设备,但对于风流背后的原理,以及如何更科学、更高效地进行控制,往往是凭经验和一些零散的资料摸索。这次偶然接触到《矿井风流流动与控制》,简直像是给我打开了新世界的大门。书中的内容涵盖了从最基础的风流动力学原理,到各种通风设备的设计与选型,再到复杂的通风网络分析和优化策略,可以说是一个非常系统和全面的梳理。我印象最深刻的是关于“负压与正压通风”的章节,作者详细阐述了它们在不同工况下的应用场景和优缺点,并结合实际案例分析了如何根据矿井的具体条件来选择最优的通风模式。他还提出了很多具有前瞻性的控制技术,比如智能风门控制、风量预测模型等,这些都让我看到了未来矿井通风发展的新方向。书中提出的计算方法和图表分析,对于我们日常的故障排查和系统优化工作非常有指导意义。特别是关于“瓦斯涌出与风量需求”的章节,作者给出了详细的计算公式和考虑因素,这比我以往依靠经验判断要严谨得多,也更能确保安全。总而言之,这本书对于像我这样的基层技术人员来说,是一本不可多得的案头宝典,它不仅提升了我的理论认知,更在实践操作层面提供了极大的帮助,让我能够更自信、更专业地应对工作中的挑战。

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我是一家大型煤炭企业的安全总监,肩负着保障数千名矿工生命安全的重任。在多年的工作中,我深切体会到矿井通风系统的好坏直接关系到企业的生死存亡。《矿井风流流动与控制》这本书,可以说是我们安全管理部门的“常备教材”之一。它所提供的系统性、科学性的通风理论和技术,为我们制定和优化通风方案提供了坚实的基础。我尤其看重书中关于“通风事故案例分析与预防”的部分,作者通过对历史上一系列重大通风事故的深入剖析,不仅指出了事故发生的根本原因,更提出了切实可行的预防措施。例如,在分析某次因瓦斯爆炸引发的通风系统失效事故时,书中详细阐述了如何通过加强通风监测、完善应急预案以及合理布置通风构筑物来降低类似风险。此外,书中提出的“通风风险评估模型”和“多目标优化通风控制策略”等概念,对于我们进行日常的安全检查和隐患排查非常有指导意义。它教会我们如何从更宏观的视角去审视通风系统的整体安全性,而不是仅仅关注局部的设备运行。这本书的内容扎实、案例丰富,将理论与实践紧密结合,对于我们一线安全管理者来说,具有极高的参考价值和应用性,它帮助我们不断提升安全管理水平,确保矿井安全生产的万无一失。

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说实话,我当初拿起这本《矿井风流流动与控制》,纯粹是因为朋友推荐,我本人跟矿井行业半点关系都没有,只是对一些奇特的工程技术知识有点好奇心。一开始,我确实被书里那些密密麻麻的公式和复杂的图表给吓到了,心想这肯定又是要让人头疼的玩意儿。不过,当我耐心一点点往下读,尤其是读到关于“风压形成机制”的那部分时,我突然觉得很有意思。作者用了一个很巧妙的比喻,把矿井想象成一个巨大的、不规则的容器,而风流就像水一样,在里面寻找最容易流动的路径。他解释了为什么在某些地方风会变得很大,而在另一些地方又会变得很弱,而且不仅仅是简单的“越近出风口风越大”,还有很多其他因素在起作用,比如巷道的形状、是否有障碍物等等。书中还详细讲解了各种“风门”的作用,我以前总觉得那只是一个简单的开关,现在才知道原来它们在控制风流方向和大小上有着如此精妙的设计。读到后面,作者还提到了如何通过调整风门的位置和开启角度来“驯服”那些“野性十足”的风流,甚至能让它们在特定的区域“绕道而行”,这简直就像是给风流下达指令一样,太神奇了。虽然很多技术细节我还是半懂不懂,但我已经能感受到其中蕴含的智慧和力量,原来控制风流也是一门大学问。

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