高温矿井降温技术研究动态

煤矿是我国的主要能源之一.随着社会的发展和煤炭资源开发的日益加强,矿井的开采深度不断增大.     

高温矿井降温技术研究动态

煤矿是我国的主要能源之一。随着社会的发展和煤炭资源开发的日益加强,矿井的开采深度不断增大。目前,世界各主要采煤国家相继进入深部开采,开采深度的逐步增加,地温也随之升高。德国和俄罗斯的一些矿山开采深度己达1400￣1500m;南非卡里顿维尔金矿开采深度达3800m,竖井井底己达地表以下4146m;加拿大超千米的矿井有30座,美国有11座。我国煤矿1980年平均开采深度为288m,到1995年已达428m,并且目前的开采深度平均每年以8￣12m的速度增加,采深超过1000m的矿井己有数十对。据世界各地的测量资料,全球平均地温梯度约为3℃/100m,据全国矿井高温热…     

矿井风量的调节

矿井生产的特点是作业地点变化较大,风量分配变更频繁。因此,风量调节是矿井通风中一项经常性的工作。下面按其内容划分为区域调节和局部调节,探讨如何在矿井中经济、有效地运用风量调节手段的问题。一、区域调节区域调节是指多机并联通风的情况下,矿井总风量不变而各台风机负担区域     

矿井风量实时控制方案与计算机程序

锡矿山矿务局于1980年实现了南矿中部通风系统的集中监控和风量自动调节。其中包括根据生产的变化及时地对矿井通风设备进行遥控,对矿井通风的主要参数进行遥测,根据需风量的变化自动调节主扇的转数和分支风巷中风门的开启面积,使实际风量满足需风量的要求。这一系统中,风量的调节是采用定值调节方案的,即传感器检出     

高温矿井制冷降温

制冷法用于矿井降温已有50～60年历史。实践证明,高温矿井采用制冷法降温,技术上是有效的,经济上是合理的。目前,国外在金、铜、煤、钾盐和高硫矿中均有应用,我国也开展了一些试验研究,取得了一定的成果。这里就高温矿井降温的制冷方法、制冷设备、制冷剂与冷媒及制冷降温系统等问题作一简要介绍。一、制冷方法制冷方法很多,按制冷原理可分三类:利用物质在物态变化时吸热制冷、利用气体     

基于有上下界风量约束的矿井风量极值流算法研究

为解决既有方法不能准确求出矿井最大通风量与最小配风量,从而导致矿井通风系统产生能源浪费或难以满足矿井通风需求,出现安全隐患与改造难度大、潜力低等问题,提出1种基于有上下界风量约束的矿井风量极值流算法.该算法首先利用最大流算法求解满足节点流量平衡与分支上下界容量限制条件的可行流问题,若存在可行流,在求得可行流基础上,再利...     

矿井通风风量测量及误差补偿的仿真研究

为解决风速法测风量时因搭建支架使巷道内风流发生变化,造成较大测量误差,影响对矿井通风安全评价的准确性问题,以拱形巷道为例,首先用改进的切贝切夫横向型线方法确定测风点及传感器安装位置;然后,建立巷道仿真模型,通过仿真分析支架对风流分布的影响,得到测风断面处风速分布云图、测试线上的速度散点图及测风点风速值,并采用曲线拟合法由仿真数据得到风速误差补偿方程,以此修正风量测量值;最后,通过试验验证仿真分析结果和误差补偿方程。研究表明:搭建支架使各测点风速值增大,风量相对误差达到6.5%~6.8%,通过误差补偿后下降至0.5%~0.6%。     

关于矿井有效风量率概念的商榷

按照通常的概念,矿井有效风量率是用来衡量矿井漏风程度的指标(参阅《煤矿通风与安全》1974年版)。有效风量率的高低,只与矿井的漏风有关,因此一般通风文献中,矿井有效风量率p_(有效)与矿井漏风率P_漏,有如下关系:     

矿井通风系统风量考察指标的探讨

为了简单、确切和全面地衡量一个矿井通风系统在技术上、经济上的合理性,必须有一些具体的技术经济指标作为标准。这些指标概括起来可分为三类。即:阻力(风阻、等积孔)指标,动力(风机效率、电力消耗)指标和风量指标。前两个指标一般都比较统一,无甚争议,故这里不加赘述。本文仅就风量指标提出意见,同大家商榷。风量指标是反映通风效果的一项极重要的指标,它要说明通风系统中各作业点通风状况的好坏,供风的质和量,漏风量的大和小,以及风量分配的合理性等问题。用什么     

掘进巷道隔热分流排热降温技术的理论与实践研究

随着矿井开采深度的不断增加,热害已成为了继矿井五大灾害后的又一灾害,高温矿井中掘进工作面的热害最为突出。惯用的加大通风量的方法已无法满足降温要求,而采用空调降温电耗成本又太高,因此,采用绝热方法降温很有必要。运用流体力学和传热学的理论,在掘进巷道设置主、副巷道以改变巷道的传热结构和风流结构,实现了非人工制冷降温。得出选用性能良好的隔热材料、合理设置副巷道的宽度和对副巷道风流进行层流控制,是获得良好降温效果的关键,并给出了实现副巷道风流为层流状态的准则判别式及范围,导出了设置隔热板前后的热阻计算公式。唐洞煤矿的实践证明,掘进巷道采用隔热分流排热降温技术后,局部通风机送入掘进工作面的风流温度降低了2.5℃;单个人体获得的辐射热从得热56 W变成了失热27W;由隔热板、副巷道及围岩形成的复合传热结构的热阻增加了42.64%;主巷道中的风流温度降低了5.5℃。这表明掘进巷道隔热分流排热降温效果很好,有推广价值。     

矿井压气等熵膨胀与节流膨胀降温效果对比研究

压缩空气是矿山井下常用动力,压气绝热膨胀能够吸收风流中的热量,因而可用于改善井下作业环境与气候条件。通过理论与实例分析比较高压气体等熵膨胀和节流膨胀温度随压力变化情况及降温效果,得出等熵膨胀原理更适合用于高温矿井或掘进面降温。通过分析压气与引入气流质量比对井下热工作面空气温度、湿度、含氧量的影响,得出压气等熵膨胀降温后矿井气候变化与压气百分比的数学关系式,并将关系式应用于实例中。以矿山具体实例分析了矿井采用压气等熵膨胀制冷后空气质量的变化以及采用压气制冷的成本。同时与冰制冷系统的效果与成本比较,得出选用压气制冷效果好、成本低,可为我国深井局部降温的一种可供选择的方法     

基于AHP-FCE矿井降温方案优选综合评价模型研究

在矿井降温系统优选决策的研究中,经常采用模糊综合评价方法,但其判断矩阵权重的分配存在较大的主观性,容易产生决策失误。基于此,提出了基于评价指标相对隶属度的模糊综合评价矩阵,利用层次分析法进行解算,进而确定矿井降温方案各评价指标权重的一种模糊综合评价模型—AHP-FCE综合评价模型,并将其应用于矿井降温方案优选决策当中。通过实例验证,评价结果客观、科学、稳定,通用性较强,可应用于煤矿及其他工程领域。     

矿井排氡及其子体的风量计算方法

确定经济合理的排氡及其子体所需风量,是铀矿井和其他有放射性危害矿井通风的一个重要问题。矿井排氡及其子体的风量计算方法按排除的对象分为排氡和排氡子体两种。计算的依据是将井下空气中氡或氡子体浓度稀释到国家规定的最大容许浓度。矿井排除氡及其子体风量计算方法按整体或分点计算可分为下列两种:     

高温矿井多孔介质相变蓄热降温研究及设计

为了解决机械通风难以满足高温矿井降温需求的问题,提出由石蜡和膨胀石墨构成多孔介质相变蓄热模块来达到巷道降温效果的方法,基于Fluent模拟软件,对通风和相变蓄热联合降温多条件下巷道温度场进行数值模拟,确定相变蓄热模块的设计参数,最后对掘进巷道热环境进行模拟研究和方案设计。研究结果表明：相比于仅通风降温,联合降温效果明显;采用双侧布置相变模块降温效果明显优于单侧布置工况;随着风速逐渐递增,降温效果下降,且降温幅度减小;模块厚度分别为100,200 mm时降温效果基本一致,厚度300 mm时,巷道温度明显升高。     

高温矿井掘进工作面冰块降温数值模拟研究*

为确定冰块在矿井高温掘进工作面降温中的设计参数,以大红山铜矿西矿段高温掘进工作面为对象,开展通风降温和冰块降温下掘进工作面温度场变化的数值模拟,分析冰块量、摆放方式对掘进巷道工作面附近温度场的影响。结果表明:与只采用通风降温方案相比,增加冰块的降温方案降温效果明显;当冰块摆放方式相同时,冰块量越多,有效制冷时间越长,但增加到一定程度时有效制冷时间基本不变;冰块摆放方式对降温效果有显著影响,在相同的冰块量及同一水平摆放方式下,冰块摆放高度与风筒齐平时的降温效果最佳;当冰块量及垂直摆放方式相同时,距掘进工作面越远,掘进工作面附近温度场温度的分布越均匀,制冷空间越大。     

孙村煤矿矿井降温的几个问题

1 排热系统 制冷机组在制冷过程中,冷凝器要从制冷剂中吸取热量,叫做冷凝器的热负荷,这个热负荷包括了制冷量和压缩机作功产生的热量。因此,冷凝负荷大于制冷负荷,一般情况下,冷凝负荷是制冷负荷的1.2～1.4倍。制冷剂在冷凝器中排出的热量被冷却水吸收,使冷却水温度升高。为保持冷却水和制冷剂之间有一定温差,保证制冷机组正常有效运行,需要设置冷却水再冷装置——冷却塔或喷雾室(冷却室)及其配套设备,组成排热系统。     

深部矿井下高温硐室降温装备体系试验研究

深部矿井硐室高温是煤矿六大灾害之一,进行降温保证硐室设备安全运行对于煤矿安全生产具有重要意义。首先分析了煤矿硐室热量来源,建立基于常微分方程的数学和物理模拟模型,通过模型对煤矿硐室实施增大风速、降低入口温度降温措施进行效果分析。研究结果表明,硐室内温度场分布特征受风流场的影响,在连接处已形成涡流(高温区);硐室内温度随着入口风速的增大而降低,随着风流的增大而降低;将风速由原来的1.68 m~3/s增大到4.52 m~3/s,入口处温度由294.6 K降到291.4 K,能够明显改善降温效果,为矿井硐室降温提供了理论指导和技术支持。     

矿井安全CIMS技术研究

针对矿区CIMS技术的发展需要,探讨了以安全信息为主要内容的可视化系统,介绍了系统的功能、结构和技术特点.该系统具有工作可靠,使用方便的优点,能较好地实现煤矿安全信息的可视化和智能化集成管理,为矿井安全可靠运营提供保障.     

人体降温服在矿井热环境中的应用综述

降温服是一种应用于高温环境条件下的个体防护设备。根据深矿井热害治理需求,提出用人体降温服对人体直接降温的个体防护方法。结合降温服的降温原理和分类,对个体降温服国内外研究现状及其在矿井热害治理中的可能应用进行了综述和评价分析。为在深矿井热害治理中有针对性的研究、设计和应用矿用人体降温服提供参考。