地下空间液氮防灭火理论与工程实践

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本书的研究内容

2 液氮沸腾流动压降与相变传热传质

2．1 水平直管内液氮流动的实验系统

2．2 管流液氮的压降及传热特性

2．3 低温流体输送过程中的热力学非稳态现象

2．4 液氮管流传输过程中的“三区域”模型

2．5 本章小结

3 大空间液氦重气云扩散研究

3．1 实验系统构建

3．2 开放自由空间液氮汽化扩散特性

3．3 巷道受限空间内液氮汽化的扩散规律

3．4 封闭空间液氮汽化逸散特性

3．5 本章小结

4 多孔介质内液氮气液两相流与传热传质

4．1 实验系统建立

4．2 多孔介质内液氮传热传质规律

4．3 基于热-流-固耦合的多孔介质内传热传质数学模型

4．4 数值模拟结果及分析

4．5 本章小结

5 液氮高效率灭火特性的实验研究

5．1 实验系统构建

5．2 液氮出口位置的分析对比

5．3 液氮高效率灭火的实验研究

5．4 液氮灭火的机理

5．5 本章小结

6 煤矿液氮高效率防灭火技术与工程应用

6．1 液氮来源

6．2 新型液氮高效率防灭火工艺及其适用性

6．3 直注式液氮防灭火技术在封闭工作面的应用

6．4 地面大型常态化液氮汽化防灭火技术应用

6．5 煤矿空冷式液氮防灭火、降温技术及工程应用

6．6 应用推广情况

6．7 本章小结

7 总结与展望

7．1 总结

7．2 研究展望

参考文献

中国的煤矿开采过程普遍面临矿井火灾的严重威胁。传统的防灭火技术装备水平与现代煤矿高效、安全、清洁生产发展不相匹配。液氮是一种高效、易得而且清洁的低温灭火剂。但是其在矿井防灭火方面的基础研究基本处于空白，相关工艺技术研究也处于起步阶段。《地下空间液氮防灭火理论与工程实践》以地下空间火灾的高效、安全治理及瓦斯抑爆为切入点，围绕液氮高效注入、跨尺度裂隙场空间内的高效运移、高效灭火等科学问题，采用理论分析、实验测试和计算机模拟等，对液氮沸腾流动压降与相变传热传质、大空间液氮重气云扩散、多孔介质内液氮气液两相流传热传质、液氮高效率灭火特性进行了研究。最后，结合消防工程学的原理和方法，集成创新了配套的高效率防灭火技术及装备。

内容提要

本书主要包括城市地下空间总体规划和城市地下的交通工程、公共设施、市政

管线、工业设施，贮库设施规划、地下空间防灾防护规划、相应的政策和法规等共

16章。

全书论证翔实，理论联系实际，图文结合，使读者易于理解和掌握。本书读者

对象是地下工程和城市规划专业大专院校师生，以及有关科研和工程技术人员。

《基坑工程理论与实践》从实用的角度系统地阐述了基坑工程的基本理论，包括土的基本性质、地下水的地质作用、基坑工程地质勘察、基坑土压力计算、基坑工程设计与施

工、基坑工程监测等内容，并给出了二十多个各地基坑设计施工范例，对各类基坑工程建设和基坑工程科学研究工作具有一定的指导意义和参考价值。

《基坑工程理论与实践》可供各级政府建设主管部门、土木工程设计人员、工程勘察工作者、基坑工程研究者、土木工程施工人员、土木工程企业管理人员作为工作或学习中的参考，也可以作为基坑工程的工具书使用，还可以作为土木工程专业研究生或高年级学生的课外辅助教材或阅读材料。

目 录

第一章 城市规划基础

第一节 城市与城市规划

第二节 城市规划内容

第三节 城市性质与人口

第四节 城市用地

第二章 城市地下空间的规划基础理论

第一节 城市容量与空间

第二节 地下空间生理与心理学

第三节 城市系统规划的有关理论

第四节 地下空间开发的几个技术问题

第五节 地下空间环境设计理论与技术

第三章 城市地下空间规划专项技术

第一节 基础资料调研和评价

第二节 城市地下空间资源的利用

第三节 城市地下空间需求预测

第四章 城市地下空间总体规划

第一节 城市地下空间特殊性与规划原则

第二节 城市地下空间的发展方向

第三节 城市地下空间的总体布局

第五章 城市地下交通设施规划

第一节 概述

第二节 地下铁路

第三节 地下公路（车行道路）

第四节 地下停车设施

第五节 地下步行交通系统

第六章 城市地下公共设施规划

第七章 城市地下居住设施规划

第八章 城市地下市政管线设施规划与实施

第一节 市政管线的分类和布置原则

第二节 市政管线的施工敷设及管理

第三节 市政管线的综合布置

第九章 城市地下工业设施规划

第一节 工业布置的原则与方法

第二节 工业区的规划布置

第三节 工业区的地下空间利用

第十章 地下贮库的特点及其规划

第一节 分类与规模

第二节 地下贮库的布局

第三节 地下贮能库

第四节 地下冷库

第五节 其它用途的地下贮藏设施

第十一章 城市防灾规划

第一节 城市主要灾害系统

第二节 综合规划对策与实施

第三节 地下空间的防灾规划实例

第十二章 城市地下防护设施规划

第一节 现代战争特点与人防发展趋势

第二节 城市地下防护规划基础研究

第三节 城市人口疏散方案

第四节 城市人防建设规划

第五节 城市人防建设的平战结合

第十三章 城市地下空间详细规划

第一节 城市中心区地下空间详细规划

第二节 城市居住区地下空间详细规划

第十四章 城市地下空间规划实施控制

第十五章 政策与立法问题

第一节 国际隧协（ITA）的基本调查

第二节 发达国家的立法状况

第三节 中国立法问题

第十六章 经济技术分析与评价

第一节 技术经济分析

第二节 技术经济评价

第三节 实例分析

参考文献