内 容 提 要本书以金属非金属矿山井下环境问题（粉尘、炮烟、高温、汽车尾气等污染物）为主线，围绕深部矿井开采通风降温，兼顾浅部开采的通风技术问题，结合矿井通风降温与除尘新技术和自动化、智能化的发展，力求教材既具有知识的普及，又兼顾新时期矿山开采的创新技术成果。本书涉及矿井通风降温与除尘基础知识、基本理论、基本技术方法与设备、监测与管理等方面的知识，同时列举了大量的应用实例，理论与实践相结合，旨在提高学生解决矿井通风降温与除尘的复杂问题能力。本书可作为采矿工程专业本科生教材，也可供从事矿山开采的工程技术人员、科研人员和管理人员阅读参考。

陈宜华，安徽工业大学教授，博士生导师，享受国务院津贴专家，国家科学技术奖评委，国家安全生产专家库专家，中国金属学会环保分会会员，中国职业安全与健康协会会员，安徽省环评专家库专家，安徽省非煤矿山安全生产专家库专家。长期从事大气污染控制技术与设备以及矿山生态恢复治理技术的研究。 负责并主编《铁矿采选污染排放标准》1项国家标准、《金属非金属地下矿山通风安全技术规范》5项部颁标准、《矿山生态环境保护与恢复治理技术方案编制规范》1项部颁标准和《钢铁工业铁矿采选污染防治最佳可行技术指南》等共8项标准；获实用新型专利17项，发明专利9项；主持或主要参加三十余项国家、省、市科技项目和百余项通风除尘设计研究、工程治理；发表论文30余篇。 姜元勇，东北大学副教授。

目录0绪论10.1金属矿井通风的任务与特性10.2矿井通风技术发展历史10.3矿井通风存在的问题及对策20.4学科定位与课程思政30.5历史警示6思考题7第一篇矿井通风学基础1矿井空气81.1地表空气81.1.1地表空气组分(大气)81.1.2地表气象条件(风速、风向、温度、湿度)91.2矿井空气91.2.1矿井空气主要组分及其性质91.2.2矿井空气有害成分及其性质101.2.3深井热环境111.3矿井环境有害因素171.3.1井下粉尘的产生与危害171.3.2井下有害气体的产生与危害171.3.3井下高温高湿环境的产生与危害191.3.4井下放射性元素的产生与危害201.4井下环境控制标准211.4.1井下空气质量标准211.4.2深井热环境控制标准22本章小结23思考题232矿井空气流动规律242.1流体的性质及分类242.1.1易流动性242.1.2黏性(理想流体和黏性流体)252.1.3压缩性(不可压缩流体和可压缩流体)252.2流体运动的描述方法262.2.1拉格朗日方法262.2.2欧拉方法272.3矿井风流能量方程292.3.1空气流动基本方程292.3.2矿井风流流动状态312.3.3矿井空气流速312.3.4矿井风流能量方程322.4能量方程在矿井通风中的应用342.4.1矿井通风能量方程式及其应用342.4.2能量方程在分析通风动力与阻力关系时的应用352.4.3有分支风路的能量方程402.4.4热环境条件下的能量方程式40本章小结41思考题423矿井通风阻力433.1概述433.2摩擦阻力433.2.1稳定均匀运动的基本方程式433.2.2流体运动的达西公式453.2.3井巷摩擦阻力453.3局部阻力473.3.1包达-卡诺定律473.3.2突然扩大的局部阻力483.3.3其他类型的局部阻力493.4正面阻力503.5降低井巷通风阻力的方法513.6井巷通风阻力特性曲线523.7井巷等积孔52本章小结54思考题544矿井自然风压554.1矿井自然风压的概念554.2矿井自然风压的测定与计算564.2.1自然风压的测定564.2.2自然风压的计算574.3不同气象条件下矿井自然风压的特点584.4矿井自然风压的控制与利用60本章小结61思考题615矿用通风机625.1通风机的构造与分类625.1.1离心式通风机625.1.2轴流式通风机625.2通风机的个体特性曲线645.2.1通风机工作的基本参数645.2.2通风机工作特性曲线655.2.3通风机的工况与合理工作范围675.3通风机的比例定律695.4通风机的类型特性曲线705.5通风机串并联作业715.5.1通风机串联作业715.5.2两台通风机在同一井口并联作业725.5.3通风机两翼并联作业745.6新型通风机76本章小结77思考题776风流基本定律与风量调节786.1通风网路的概念786.1.1基本术语786.1.2基本定律786.2串并联通风网路806.2.1串联通风网路806.2.2并联通风网路816.3角联通风网路816.3.1对角巷道中风流方向的判断826.3.2对角巷道中风流方向的判断小结846.3.3角联网路的分类846.3.4处理有害角联的主要措施846.4阶段通风网路856.4.1为何要研究阶段通风网路856.4.2阶段通风网路的构成856.4.3阶段通风网路的分类856.5矿井风量886.6矿井通风网路的风量调节886.6.1并联通风网路的风量调节896.6.2复杂通风网路的风量调节936.6.3矿井总风量的调节96本章小结97思考题97第二篇矿井通风工程7矿井通风系统987.1矿井通风系统987.2矿井通风系统分类997.2.1按矿井与通风系统的关系划分997.2.2按进风井与回风井的位置划分1017.2.3按风机站的布置和工作方式划分1037.3矿井通风系统与优化1067.3.1主通风机通风系统1067.3.2多级机站通风系统1087.3.3多级机站（多风机站）通风系统的节能分析1237.3.4通风系统网络解算程序编制1257.3.5多级机站通风系统的程序结构1347.3.6多级机站通风系统的最优化设计方法1347.4矿井通风系统优化设计1437.4.1矿井通风设计的任务与内容1437.4.2矿井通风设计步骤1447.4.3矿井通风系统的选择1447.4.4矿井总风量的计算1457.4.5矿井风量分配1507.4.6全矿通风阻力计算1517.4.7矿井通风设备的选型1527.4.8矿井经济断面1537.4.9矿井通风系统费用计算1547.4.10通风系统网络解算1557.5矿井通风构筑物1587.5.1风门1587.5.2密闭墙1617.5.3风流调节的构筑物1627.5.4其他构筑物1657.6特殊条件下通风系统1657.6.1循环通风1657.6.2含放射性元素通风1677.6.3采用柴油设备的矿井通风1687.6.4火灾矿井通风与控制1707.7通风系统反风与应急救援1717.7.1反风方式1717.7.2应急预案173本章小结173思考题 1738局部通风系统1748.1采区通风概念1748.1.1无底柱分段崩落法采场通风1748.1.2电耙道底部结构采场通风1758.1.3巷道型或硐室型采场通风1768.2硐室通风1778.2.1井下溜破系统通风1778.2.2其他硐室通风1798.3掘进工作面通风1798.4局部通风机选型与计算1808.4.1风量计算1808.4.2风筒的选择1828.5长距离独头巷道、天井、竖井掘进通风方式1848.5.1长距离巷道掘进时的局部通风1848.5.2天井掘进时的通风1858.5.3竖井掘进时的通风187本章小结188思考题 189第三篇矿井热环境工程9矿井热害1909.1矿井热环境1909.2矿井热害成因1919.2.1矿井热源1919.2.2矿井热源类型1919.2.3热量计算实例1959.3矿区地热类型和热害等级2029.3.1矿区地温场2029.3.2矿井地温类型2049.4深井通风的热力学原理2069.4.1井巷围岩的热传导原理2069.4.2井巷围岩调热圈2079.4.3风流热湿交换的能量方程2089.4.4井巷风流热交换与温度计算2109.4.5矿山井巷风流湿交换2139.5矿井需冷量计算2149.5.1矿井需冷量2149.5.2回采作业面的需冷量2149.5.3掘进作业面的需冷量2169.5.4机电设备硐室需冷量2179.5.5矿井制冷降温系统冷量损失2189.5.6矿井有效冷量、矿井需冷量和制冷设备配冷量218本章小结219思考题21910深井热害防控22010.1深部矿井热害(热环境)控制22010.1.1矿井热害（热环境）控制基本要求22010.1.2非人工制冷技术22110.1.3其他一般降温措施22710.1.4机械制冷降温系统22810.1.5各类矿井降温系统的使用范围23210.2局部制冷降温23310.2.1井下局部降温技术23310.2.2压气降温23410.2.3冰块降温23510.3井口防冻23510.3.1井筒防冻常见方式23610.3.2空气加热量计算23710.3.3空气加热器选型计算23710.3.4电加热器23810.4深井通风降温自动化智能化控制23910.4.1机械通风降温主通风机远程集中控制系统24010.4.2金属矿山井下 VOD 智能通风技术24310.5深井降温技术现状与发展趋势24610.5.1深部矿井降温技术现状24610.5.2我国矿井空调制冷技术的发展趋势248本章小结248思考题248第四篇矿井粉尘防治与环境检测11矿井除尘24911.1矿尘的来源与性质24911.1.1矿尘的产生24911.1.2矿尘的性质24911.1.3矿尘的危害性及综合防尘措施25311.2产尘点控制25311.2.1通风除尘25311.2.2湿式作业25611.2.3密闭抽尘及净化26211.2.4通风除尘27011.3个体防护27511.3.1对防尘口罩的基本要求27511.3.2防尘口罩的类型及性能27611.4除尘系统设计27611.4.1除尘系统的组成27611.4.2管道系统设计27811.4.3除尘器选型28411.4.4风机选型28511.5除尘系统自动控制28511.6除尘新技术发展28611.6.1袋式除尘器28611.6.2湿式除尘技术288本章小结291思考题29112矿井环境检测与管理29212.1矿井环境检测29212.1.1井下空气质量检测29212.1.2井下气候条件的检测29412.2矿井通风管理与监测的主要内容29512.2.1矿井通风检查与管理内容29512.2.2矿井总风量和风量分配的测定29612.3矿井通风阻力的测定30212.3.1用精密压差计和皮托管的测定法30212.3.2用恒温压差计测定法30412.3.3用精密气压计测定法30512.4主通风机工况测定30612.4.1主通风机工况测定的主要任务30612.4.2主通风机风量的测定30612.4.3主通风机风压的测定30712.4.4主通风机电机功率的测定30712.4.5主通风机效率的计算30812.5通风系统鉴定指标30812.5.1基本指标30812.5.2综合指标30912.5.3辅助指标31012.6矿井降温系统的测试31012.6.1测试的内容与参数31012.6.2测试结果处理31112.7通风降温系统管理31212.7.1矿井通风降温管理技术要求31212.7.2深井热环境监测管理要求31312.7.3井下降温技术与设备管理要求31312.7.4深井矿山井下热环境管理31412.8矿井通风的发展31412.8.1金属矿井通风挑战31412.8.2通风技术研究现状及发展趋势31512.8.3矿井通风智能化技术研究与发展316本章小结317思考题317参考文献318附录非煤矿山矿井通风术语规范320S1.1矿内空气320S1.2矿内热环境321S1.3矿尘321S1.4矿井通风参数与测定322S1.5矿井风流流动323S1.6矿井通风阻力323S1.7矿井通风动力324S1.8矿井通风网络325S1.9矿井通风构筑物326S1.10矿井通风系统与设计327S1.11矿井通风系统评价329