三软不稳定低透气性煤层开采瓦斯涌出及防治技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810216517

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• 煤层气
• 瓦斯防治
• 低透气性煤层
• 不稳定煤层
• 煤矿安全
• 开采技术
• 三软煤层
• 瓦斯涌出
• 透气性
• 矿井通风

图书简介：现代矿井通风与安全技术 本书聚焦于煤矿开采过程中至关重要的通风、防尘、防瓦斯和火灾预防等核心安全技术，旨在为矿山工程技术人员、安全管理人员以及相关专业院校师生提供一套系统、深入且具有高度实践指导意义的专业参考资料。 随着全球能源需求的持续增长，煤炭作为基础能源的地位在很长一段时间内仍将保持。然而，煤炭开采的复杂性，尤其是在深部、高地应力、水文地质条件复杂的矿井中，对安全技术提出了前所未有的挑战。本书摒弃了对单一气体的极端聚焦，而是从整个矿井环境的宏观调控和微观治理入手，构建了一个多维度、相互关联的现代矿井安全技术框架。 第一部分：矿井通风系统的优化与设计 本部分全面阐述了矿井通风的理论基础、设计原则与实际应用。我们详细分析了影响矿井通风阻力的主要因素，包括巷道断面几何形状、支护材料特性以及煤层自燃等因素对气流组织的影响。 通风网络理论与计算： 深入剖析了通风网络分析的数学模型，包括基尔霍夫定律在矿井通风中的应用。重点介绍了如何利用先进的数值模拟方法（如CFD技术）对复杂巷道系统进行风流组织优化，以确保在工作面、采掘头部的风量和风速满足安全标准。特别强调了在非常规矿井（如多水平、多风井系统）中如何实现最优风量分配与能耗平衡。 通风设施的选择与运行： 详述了主扇、局扇、风筒、风障等通风设备的选型标准、安装要求和运行维护技术。内容涵盖了变频调速技术在通风系统中的应用，旨在实现风量按需供给，大幅降低电力消耗，同时提高系统的运行可靠性。对于临时性通风和非常规通风（如利用采空区、回风道进行流动通风）的适用条件和技术规范进行了深入探讨。 第二部分：矿井气象与气体环境监测控制 保障矿井气体环境的稳定是安全生产的基石。本部分侧重于环境参数的实时监测、预测预警以及异常情况下的应急处理。 矿井气象学原理： 讲解了温度、气压、湿度对矿井空气密度的影响，以及由此引发的通风能量变化。重点分析了气压变化（如季节性变化、天气系统过境）对瓦斯、二氧化碳等有害气体分布的影响机理，为制定季节性通风调整方案提供理论支持。 多参数在线监测技术： 系统介绍了气体传感器（如电化学式、红外吸收式）的工作原理、安装位置优化、漂移校正与数据可靠性保障技术。不仅限于瓦斯、一氧化碳等常规指标，还包含了对惰性气体（氮气）、硫化氢等特殊有害气体的监测方案设计。探讨了基于物联网（IoT）和云计算的矿井环境数据集成平台，实现“数据驱动”的风险预警。 特殊有害气体治理： 针对性地论述了煤层自燃产生的烟气（一氧化碳、二氧化硫等）的快速扩散规律和局部排风技术。对于高地温、高湿热环境下的热害控制，提出了联合通风降温和水雾喷淋降温的综合策略。 第三部分：矿井粉尘与防爆技术 煤尘不仅是导致尘肺病的主要原因，更是引发煤尘爆炸的潜在能源。本部分着重于系统的粉尘控制策略和全方位的防爆安全体系构建。 粉尘源头控制与治理： 详细阐述了掘进、煤壁片帮、转载点、筛分系统等主要产尘环节的源头控制技术，包括干式雾化抑尘、高压射流除尘以及干湿联合除尘装备的应用。强调了采掘工作面超薄雾层控制技术，以在保证有效降尘的同时，避免对人员操作和设备运行造成不利影响。 防爆安全技术： 深入剖析了煤尘爆炸的物理化学机制。系统介绍了抑爆系统（如隔爆、泄爆、抑制等）的设计原理和选型标准。针对不同级别的防爆要求，提供了隔爆设施的有效性验证方法。此外，本书还探讨了在有爆炸风险的区域，如何选择和使用本质安全型电气设备，以及防爆门的结构设计与安装规范。 第四部分：非常规与突发事故应急管理 本部分立足于复杂工况下的应急准备与快速响应，是提升矿井本质安全水平的关键环节。 火灾与自燃的早期识别与处置： 详细分析了煤层自燃的孕育阶段、放热特征与指标气体变化规律。介绍了钻孔红外热像监测、管网气体分析等早期预警技术。对于已发生火灾，提供了分区堵火、立体封堵以及利用惰性气体（如氮气、二氧化碳）进行火场窒息灭火的实战操作规程和技术要点。 非常规通风模式切换： 探讨了在巷道贯通、风机故障、初采工作面快速推进等情况下，如何快速安全地进行正向、反向或局部通风模式的切换。重点解析了在巷道局部阻塞或受淹等极端情况下，利用应急风筒、人员自救呼吸器和压缩空气等资源进行生命通道维护的技术路径。 应急避险系统构建： 阐述了应急避险硐室的选址原则、内部环境保障（供风、供水、通讯）和物资储备标准。强调了避险硐室与主通风系统的隔离与压力平衡技术，确保在灾害发生时，避险空间能够维持长期生存所需的气体环境。 --- 本书的特点在于其理论的深度与实践的广度完美结合。 它不仅提供了现行国家和行业安全标准的严谨解读，更融入了近年来在国内外大型现代化煤矿中成功应用的前沿技术和创新实践案例。通过对通风、环境、防爆三大支柱技术的系统梳理和集成分析，本书旨在帮助读者建立起一个科学、动态、可预测的矿井安全管理体系，从而实现高效益与高安全的协同发展。

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这本书的视角非常独特，它将煤层的“软”、“散”、“低透气”这些不利因素视为一个耦合的系统问题来处理，而不是孤立地看待每一个问题。这让我联想到，在实际工作中，煤层不稳定可能导致支护失效，进而影响抽采钻孔的完整性，使得瓦斯管理系统整体崩溃。我特别想知道作者们是如何构建这个“系统性风险评估框架”的？比如，书中是否引入了先进的数值模拟技术，如FLAC3D或RFPA，来模拟瓦斯压力、地应力、支护反力三者之间的动态交互作用？如果能详细解析一些在极端不稳定条件下，通过微扰动技术（如定向爆破或注浆加固）来改善局部透气性的案例，那就太有价值了。我期待看到一套基于多场耦合分析的、前瞻性的风险控制策略，能够指导我们预见并消除那些隐藏在煤层深处的“定时炸弹”。

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从专业的角度审视这本书的命名，它瞄准的是煤矿安全生产中最棘手的几个技术难题的交集点，这无疑是极具前瞻性和应用价值的。我关注到“防治技术”这一落脚点，这意味着它必须提供可操作的工程指导。我特别希望书中能够详细阐述在超低透气性煤层中，如何利用智能化、自动化技术来提升瓦斯治理的响应速度和精准度。例如，是否探讨了基于大数据和机器学习的瓦斯涌出预警系统，该系统如何整合地质信息、微震监测数据和实时瓦斯传感器读数，从而在数小时甚至数天前就精准锁定高风险采掘区域？如果这本书能提供一套完整的、可嵌入到矿井数字化管理平台中的瓦斯智能防治模型，那就不仅仅是一本技术手册，而是一个面向未来的安全管理范本，对于提升整个行业智能化矿井的建设水平具有深远的意义。

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这本书的书名真是让人眼前一亮，光是“三软不稳定低透气性煤层开采”这几个词组合在一起，就足以勾勒出一个极其复杂、充满挑战性的地质环境。我特别期待书中能深入剖析这种煤层的力学特性和瓦斯赋存机理。通常在这样的地层条件下，开采过程中顶板和工作面的稳定性极差，巷道易于失稳变形，这直接影响了瓦斯抽采系统的布局和效率。我希望能看到作者团队如何结合大量的现场监测数据，构建出针对这种特定煤层的岩层移动规律模型，尤其是低透气性带来的瓦斯难以有效置换和抽采的难题，这本书如果能提供一套切实可行的、结合了新型支护技术与预抽放瓦斯方案的综合防治体系，那对于我们这个行业来说，绝对是里程碑式的贡献。期待它不仅仅停留在理论探讨，更能提供一些经过现场验证的、可复制的工程案例，毕竟，理论的价值最终要通过工程实践来检验其有效性。

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读完这本书的目录和引言，我感受到一种扑面而来的专业深度和工程实战气息。尤其关注到它对“瓦斯涌出”这一核心风险点的研究角度，似乎不仅仅是描述现象，而是深入到了涌出模式的分类与前兆信息的识别上。我很好奇，面对如此“三软”的煤层，传统的瓦斯地质预测手段可能会失效或精度降低，这本书是否提出了更适应这种复杂环境的地球物理勘探或地应力监测技术？更重要的是，在防治方面，我希望看到作者们是如何巧妙地平衡“快掘”与“安全”之间的矛盾。在低透气性煤层中，一旦瓦斯治理措施不到位，瞬时涌出风险极高，如何通过优化工作面通风组织，配合超前煤层气动力的精准控制，实现安全高效的采掘，这才是检验这本书价值的关键所在。我希望它能提供一些突破性的技术思维，而不是简单的现有技术的罗列和总结。

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这本书的篇幅和内容密度看起来非常扎实，显然不是泛泛而谈的综述性著作，更像是某一个团队常年攻坚克难的成果结晶。对于我们这些长期在一线摸爬滚打的工程师来说，最实用的往往是那些在“别人那里行不通，但在你们这里行得通”的特殊技术。我对书中关于“低透气性”的治理部分抱有极高的期望。通常我们只能通过高强度抽采来稀释瓦斯，但在低透气层，抽采效率低下且成本高昂。这本书是否探索了诸如化学解吸法、CO2置换法，或者更激进的，结合注水爆破或注浆改变孔隙结构来实现“人工透气化”的非常规手段？如果书中能提供不同治理方案的经济性对比和适用条件分析，这将极大地拓宽我们应对此类复杂矿井的技术工具箱，让我们的决策更加科学和经济。

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