本书内容分为9章，主要以金属矿山深井大气环境和地热资源有效利用为研究对象，以深井恶劣工作环境的危害为研究切入点，通过理论分析、实验、计算机模拟等研究方式，介绍了金属矿山深井开采即将面临的大气环境问题以及治理方法，包括采用通风除湿降温方法和静电除尘方法治理，提出了合理利用矿山地热资源理念，并通过实验论证了以地热能促进生物质能的可行性。
１矿山井下环境治理技术研究进展 1
1.1国内外矿井降温技术 1
1.1.1国外发展状况 1
1.1.2国内发展状况 2
1.2矿山井下大气环境综述 3
1.2.1井下湿热产生的原因 3
1.2.2高温、高湿危害 3
1.2.2.1 对人体的危害 4
1.2.2.2 诱发事故，降低劳动效率 4
1.2.2.3 造成恶劣的矿井气候 4
1.2.3井下粉尘来源及危害 5
1.2.4治理措施及意义 5
1.3深井热岩体水渗流及其湿热影响 6
1.3.1矿山岩石渗流研究现状 6
1.3.2裂隙渗流对巷道空间的湿热影响 7
1.4矿山热能利用综述 7
1.4.1矿山二次资源开发意义 7
1.4.2国内外矿山地下热能利用概况 8
1.5矿山热能利用发展趋势 9
1.6本章小结 10
2通风改善矿井环境方法优化 10
2.1矿井通风网络图论 10
2.1.1流体网络的基本概念 11
2.1.2流体网络中的图 12
2.1.3网络图中的路径 14
2.1.4通风网络矩阵 14
2.1.4.1 节点的邻接矩阵 14
2.1.4.2 关联矩阵及基本关联矩阵 14
2.1.4.3 回路矩阵和基本回路矩阵 15
2.2通风网络中风流流动的基本规律 15
2.2.1质量守恒定律 16
2.2.1.1 狭义质量守恒定律 16
狭义上的质量守恒定律 16
2.2.1.2 广义的质量守恒定律 16
2.2.2能量守恒定律 17
2.2.2.1风压平衡定律 17
2.2.2.1阻力平衡定律 17
2.2.3阻力定律 18
2.3不同结构的风路及其特点 18
2.3.1串联风路的风流特点 18
2.3.1.1 各分支风量与总风量(亦称质量流量 () )的关系 18
2.3.1.2 各分支阻力与总阻力的关系 19
2.3.1.3 串联总风阻 19
2.3.2并联风路的风流特性 19
2.3.3角联风路的风流特点 20
2.4矿井通风网络的特点 21
2.4.1矿井通风网络的复杂性 21
2.4.2矿井通风网络的动态性 22
2.4.3矿井通风网络稳定性的影响因素 22
2.5矿井通风系统的优化 22
2.5.1矿井通风系统的阻力调节 23
2.5.2矿井通风系统的风量调节 24
2.5.3矿井通风系统的主通风机工况优化 25
2.6本章小结 26
3巷道湿热交换及角联网络的模拟 27
3.1流体动力学基本理论及数学模型 28
3.1.1流体力学基本模型 28
3.1.1.1 连续性方程 28
3.1.1.2 动量方程 29
3.1.1.3 能量方程 29
3.1.2湍流流动模型 30
3.2巷道风流湿热交换的数值模拟 31
3.2.1模型的假设 31
3.2.2模型的建立 31
3.2.3边界条件及计算参数的设置 32
3.2.4模拟结果分析 33
3.2.4.2湿度场 38
3.2.4.3结果 42
3.3井筒风流湿热交换的数值模拟 43
3.3.1模型的假设 43
3.3.2模型的建立 44
3.3.3边界条件及计算参数的设置 45
3.3.4模拟结果分析 45
3.3.4.1 温度场 45
3.3.4.2 湿度场 49
3.3.4.3 结果 52
3.4角联通风网络数值模拟 53
3.4.1拟牛顿法(Broyden方法)及基于Matlab编程解算 55
张永亮，男，（1979-），博士（后），研究生导师。一直从事安全科学与工程、环境工程方面的教学与科研工作，近5年主持各类科研项目近20项，其中主持国家级、省部级科研项目10项，主持企业横向技术开发课题8项。做为主要研究人员参加国家“十二五”科技规划项目、国家自然科学基金项目以及各类横向技术开发课题30余项，在国内外重要刊物公开发表或录用高水平论文近50篇，SCI/EI收录十余篇，目前主持在研各类纵向、横向科研项目10项。获山东省科技进步二等奖、中国黄金协会科技进步一等奖等科研奖励4项。
