一种新型井下分布式矿井整体降温系统

目前常见的矿井降温方式有井下集中式和地面集中式降温系统。井底车场附近集中安装带高承压冷凝器的防爆制冷机,对设备要求太高,主要为进口产品,设备投资高;而地面集中式降温系统将制冷单元放在地面,输冷距离长,管道需要保温且冷损大。随着开采距离井口越来越远,以上2种方式均存在冷损大、输送到末端空冷器的温升高的问题。分布式制冷整体降温系统将换压后的冷却水送到各分区,将制冷机分散布置,降低了设备投资,节约了保温管道的投资,减少了冷量损失,提高了工作面的降温效果。     

冰制冷降温系统经济性运行分析

介绍了平顶山煤业集团六矿的矿井热害情况及地面制冰—井下降温的矿井降温系统,以热力学为基础,运用能量法对该降温系统进行经济性分析,结果表明:在所有的冷量损失中,冷冻水供回水管道的冷量损失最大;空气在空冷器降温过程中除湿消耗的冷量是降温消耗冷量的3.18倍。提出合理采用输冷管道的保温层厚度及在进入空冷器前对冷却空气除湿的措施,能提高降温系统的经济性。     

浅析新庄矿井下降温系统的选择

新庄矿井为高温热害矿井。该矿采用加大井下供风量的非人工制冷方式对井下进行降温;同时设置了一套人工制冷降温系统。经过分析比较表明,对于地面有余热利用,且矿井冷量规模超过在10MW的矿井,人工制冷降温的载冷介质选用冷水更经济,制冷站位置选用地面集中式更经济合理;高低压系统选用三腔高低压转换系统更高效。     

高效矿井降温系统在采煤工作面的应用

针对当前井下采煤工作面存在的高温热害问题,介绍了一种高效降温系统,描述了该系统结构组成、连接方式和降温流程,给出了采煤工作面需冷量及该系统冷损计算公式。该系统在山东济宁某矿投入使用后,降温除湿效果明显,制冷能力得到加强,而且实现了利用回风流排热,优化了工作面作业环境,同时系统维护费用也相对较低,具有一定的推广价值。     

高温矿井制冷降温管网解算及优化方法研究

高温矿井采用井下集中式制冷降温系统受采掘范围的影响,冷冻水输送管网复杂,导致末端冷量供给不足,严重影响系统降温效果。为提高矿井降温系统冷量利用率,以赵楼煤矿井下制冷降温管网为例,基于图论原理建立井下降温管网拓扑模型,采用水力基本方程计算管段流量、节点阻力和水力损失,得到降温管网水力特性;通过管网节点温升的计算,确定冷冻水输送过程的冷量损失;结合管网水力、热力特性,对降温管网进行优化。结果表明：赵楼煤矿井下制冷降温管网末端工作面冷冻水流量最小为0.001 m³/s,管网水力损失大的位置为一集轨道下山、7302运输巷和中部辅运大巷。降温系统分别给五采区和七采区共4个工作面供冷,冷量损失为1.22×106 J/s,其中七采区降温系统冷量损失占88.15%,管网摩擦和传热冷量损失分别为5.39×105、6.805×105 J/s,末端冷冻水最高输水温度为13.9℃。提出管道-泵阀联调优化方法,采用动态平衡阀对南部1号辅助运输大巷和二集辅助巷冷冻水流量恒定在0.022～0.04 m³/s,实现末端空冷器流量稳定;采用静态平衡阀调节管网支路阻力,将工作面...     

井下深部开采工作面冷量配置及优化

介绍了依据空冷长度的计算公式及结合CFD数值模拟分析系统,在整个降温系统制冷功率配置有限的条件下,确定了工作面进风巷空冷器的布置位置,有效解决了空冷器在工作面降温系统中的合理配置。并结合温度场模拟分析及后期深部开采工作面需冷量预测结果,采取辅助降温措施,为深部开采中制冷设备的优化配置提供可靠依据。     

高地温深井WAT井下集中制冷降温技术研究

介绍了地面埋管式WAT井下集中制冷降温系统,该系统主要由冷却水循环系统、冷冻水循环系统、散冷系统等组成.该降温技术显著特点是制冷机组布置在井下,置换出的热量通过钻孔排到地面,能够降低井下冷量损失和井下散热量,并建立了制冷余热利用系统.     

煤矿机械制冷降温方案研究

针对梅花井煤矿二分区开采的高温热害问题,分析了矿井热源的构成并对降温所需的冷负荷进行了计算,提出了井下集中制冰、地面集中制冷水、地面集中制冰、井下局部移动式制冷机组4种机械制冷降温方案,并设计出每种降温方案的系统流程。通过对4种降温方案进行技术经济对比,并结合国家相关政策,选出了较为合理的降温方案——地面集中制冷水。     

矿井热害治理技术研究

矿井热害治理技术分为非机械制冷降温技术、机械制冷水降温技术、机械制冰降温技术和空气压缩式制冷降温技术四种类型。该文介绍了矿井各种降温技术以及分析了各自的优缺点,为矿井降温系统方案选择提供参考。     

基建矿井热害防治综合措施

针对基建矿井热害治理技术研究较少、 热害治理复杂的现状, 基于基建矿井掘进工作面作业环境温度高, 降温负荷大, 供风沿途冷量损失较大, 低湿空气与掘进工作面的热湿交换不充分,基建降温设备利用率低的矿井热害特点, 设计了非机械制冷和机械制冷方式相结合的基建矿井降温综合治理措施。 非机械制冷方式包括增加风量, 选择合理的通风方式, 双巷掘进, 采用双层隔热风筒通风, 控制热源和加强管理等。 当非机械降温方式无法满足降温需求时, 采取机械降温方式, 以赵楼基建矿井为例进行分析, 发现机械降温系统运行效果较好, 井下掘进工作面温度符合 《煤矿安全规程》 要求。     

深井压气冷水降温系统设计与应用效果分析

为改善井下热环境,分析了目前的深井冷控系统,确定一种不仅能够满足大规模工业化制冷,而且有技术经济优势和推广前景的制冷方式。该系统通过气体的绝热膨胀冷却井下水源,代替制冰机等制造冷水以满足矿井制冷需要。通过分析所用压气量与制造冷水量的关系,建立了压气绝热膨胀后制造冷水的温度、质量与压气量间的数学关系式。分析并比较了压气冷水系统与地面集中式制冷降温系统的降温成本和效果,得出压气冷水系统优于其他制冷系统的结论。     

基于干湿温度的矿井冷负荷计算方法

针对目前实际工作中矿井冷负荷计算较难实现的问题,应用空气热力学参数计算公式,推导出便于实际应用的矿井冷负荷计算方法。受环境及采掘工作面条件变化原因,采掘工作面的需冷量是一变化的数值,根据冷负荷的计算公式,分别计算了三河尖煤矿6月份、9月份的采面的冷负荷,根据计算结果对HEMS降温系统冷量分配进行了调整,缓解了热害状况,提高了系统降温效率。     

采煤工作面非均匀环境营建技术

为了解决采煤工作面冷损大,降温费用高,降温效果不理想的问题,提出了采煤工作面非均匀环境营建技术,研究了跟随工人旋转的跟踪型小型空冷器,提出了有效空冷空间和无效空冷空间的概念,确定了采煤工作面非均匀环境营建技术需冷量的计算公式。对某采煤工作面需冷量进行了计算,结果表明:传统降温方式需冷量为227.7 k W,采煤工作面非均匀环境营建技术需冷量为108 k W,1个采煤工作面每年可节省51.7万元降温费用。     

采煤工作面冷量回收可行性研究

针对现有采煤工作面冷损大、冷量利用率低,提出一种新型的工作面降温系统;阐述了工作面冷量回收的原理;并对新型降温系统进行了详细介绍,根据某矿采煤工作面具体情况,对不同进水温度下,3个临界条件小型空冷器的风流进行模拟,对比其降温效果,结果表明:降温效果同样明显。从而验证了采煤工作面冷量回收的可行性。     

永川煤矿井下热环境分析及综合治理的研究

为了改善永川煤矿井下采掘工作面的热环境,从理论分析、方案比较及初步设计角度进行阐述,提出矿井热环境治理的方法和思路。首先,基于对永川煤矿采掘工作面热环境参数的实测与分析,评价矿井的热害程度;其次,对井下各种热源的热释放规律及散热量进行了分析和计算,得出矿井热环境的主要影响因素;再次,根据模拟巷道法进行计算,确定了矿井通风降温的极限可采深度,从而得出了以人工制冷降温为主、通风等措施为辅,综合治理矿井热环境的结论;最后,计算了采掘工作面需冷量及管道的冷量损失,从而得出矿井空调系统需冷量,并根据永川煤矿井下布局,提出了几种降温方案,通过比较分析,确定采用区域集中制冷降温系统分别解决南北两翼的热害问题。     

平煤四矿降温系统改造后的运行及节能分析

正平煤股份四矿于2007年建成地面集中降温系统,制冷量为3 750 kW。对二水平的一面三头的热害治理,采用蒸汽余热制冷机制取冷冻水,经保温管道输送到井下换冷硐室,高低压换热器把高压侧冷水传递给低压侧循环水,降低循环水温度,通过空冷器降低掘进和采煤工作面的温度。换热器的高、低压侧冷水存在4~6℃温差,低压侧为获得低温冷水,     

新型矿用降温除湿设备的研发及应用

设计了一种采煤工作面降温除湿设备。该设备与传统的空冷降温设备相比,具有冷量损失小,节约能源,除湿溶液可往复循环使用,无污染等特点;解决了降温和除湿两过程一体化,风筒内外温差大,冷量损失严重的问题;运用ANSYS对进口空气进行了温湿度模拟和在唐口煤矿进行现场实践应用,进一步验证了本设备的可行性。     

三河尖煤矿吴庄区降温系统扩建方案设计

在矿井原有降温系统的基础上增加对吴庄区采区一个采煤工作面和两个掘进工作面的降温,工作面共需冷负荷1 928 kW,设计使用1台型号为KM2000的制冷机组进行降温,制冷量为2 000 k W,冷量由井上姚楼河中提取。设计将吴庄区降温机组与原南翼系统PT并联,利用原系统,只需增加井上井下两个换热工作站的流量则可满足吴庄区采区降温机组的冷量要求,节约了成本。     

半导体制冷技术在矿井局部降温中的应用研究

提出了半导体制冷降温技术应用于矿井降温的思路。在介绍半导体降温原理的基础上设计了基于半导体的矿井降温系统模型,理论计算得出上述系统可以满足井下冷量需求,利用FLUENT软件进行模拟进一步分析得出:半导体制冷降温技术可以应用于矿井局部降温中。     

建井期间矿井降温系统能耗分析与优化

针对山东郓城某煤矿建井期间降温系统消耗大,冷量损失大等问题,提出了改善冷空气输送风筒保温结构、优化空调器结构、改进空调的喷淋方式等措施,改进后的空调器综合冷量损失降至原来的1.1%、空调供回水温差提高了10℃左右、水流量降低到原来的1/4,水泵输入功率可降低到原来的41.7%,同时制冷机组的理论性能系数提高了15%左右,实现降温系统的高效节能运行。