核桃峪煤矿井下集中降温系统的设计研究

基于核桃峪煤矿井下热害严重且涌水量多的特点,设计一种利用矿井涌水作冷却水源的井下集中降温系统,运用数值模拟对降温效果进行预测研究。研究结果表明,项目实施前期使用该系统可减少地面冷却站的投资使用,实现矿井涌水的变害为利;机械降温后风流可将采煤工作面的气象条件控制在26℃以下,降温效果良好。研究结果对核桃峪煤矿安全、高效开采具有重要的应用价值和指导意义。     

基于矿井水源的井下降温技术应用研究

为解决深井开采下作业环境的高温热害问题,在分析井下高温热害致灾因素的基础上,探讨了井下主要热源的类别及其散热量的计算,并制定有效的热害治理方案。在综合分析传统制冷降温原理的基础上,提出一种以矿井水源为冷源的降温技术方案,通过提取矿井涌水中蕴含的天然冷能来实现对深井高温作业面上的热害治理。结合了金渠金矿1 118 m坑口矿井作业面上的高温热害问题和井下的开采现状,利用640 m水平存在的低温涌水,在440 m水平的回风井附近建立制冷降温系统,对280 m水平中段西翼独头掘进作业面进行降温降湿的热害治理。实践结果表明,降温后,280 m水平西翼独头掘进工作环境的温度控制在28℃以内,相比降温前降低了4~5℃,作业面上的相对湿度也控制在75%左右。     

矿井降温与热能利用一体化技术

以高温热害矿井为研究对象,设计一套井下降温与热能利用的综合系统,该系统既可以制冷工况运行,为高温矿井井下降温提供低温冷源,也可以在冬季制热工况运行回收高温矿井井下热能,为地面建筑提供供热热源。该技术综合利用热泵与井下降温技术,在进行矿井降温的同时,实现了井下热能回收利用,一套系统解决了高温矿井井下降温和地面建筑供热的双重需求,同时极大地降低了设备投资和运行费用,实现了能源的循环利用。     

深部开采矿井降温系统设计

随着煤矿开采深度的不断加深,井下热害问题越来越严重,严重影响井下工人的人身安全与高效开采,由于传统的非人工降温方式的局限性,机械空调制冷降温已经逐步发展起来。目前我国常用的矿井降温系统包括德国的地面集中空调式降温系统、南非的冰冷却降温系统及矿井涌水为冷源的HEMS降温系统。针对某矿井的实际情况,分析了3种降温系统的实用性与合理性,并对HEMS井下降温系统选择、系统设计及主要设备管路布置进行了介绍,重点就井下冷负荷计算和系统设计进行了详细的说明。     

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。     

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。     

永川煤矿-500m水平高温热害治理分析

永川煤矿初期采用局部制冷降温系统,利用矿井涌水和回风综合排热,较好地解决了-500 m水平开拓掘进工作面存在的高温热害问题。在此基础上,借鉴国内外其他矿井的降温经验,针对-500m水平深部开采时采掘工作面热害防治问题,提出了8个方案,并从技术经济上进行了比较分析,得出建立进风立井,同时建立相配套的井下制冷降温系统适合永川煤矿的具体条件,可为矿井下一步的热害防治工作提供参考。     

浅论煤矿集中式制冷降温系统

文章论述了煤矿井下降温的必要性,介绍了主要的煤矿井下降温系统分类及其特点,详细阐述了井下集中式降温系统和地面集中式降温系统,并对这两种井下降温系统的优点以及存在的缺点做了全方位对比。     

井下集中式降温系统设计新思路

针对济宁二号煤矿热害状况和矿井实际条件,提出区域集中式冷水降温系统设计思路。利用制冷降温系统制取低温冷水,降低风流温度,介绍了系统工作原理、布置流程及冷凝热排放方案,并对冷凝热排放方案进行了比较分析,选择间接使用矿井涌水作为冷却水方式。     

一级热害区回采工作面移动风冷降温技术

针对孟村煤矿回采工作面的热害情况,研究利用矿井供、排水系统排热的回采工作面移动风冷降温技术。根据孟村煤矿回采工作面热害现状,计算了回采工作面的需冷量。分析了水冷、风冷2种局部制冷降温系统在回采工作面的适用性。针对矿井回采工作面涌水来自煤层顶板、水温不高,现有供、排水系统具备自然冷却涌水的特点,提出制冷机冷却水取自矿井供水管路、排至巷道水沟的回采工作面移动风冷降温技术。选用1台ZLF-450移动风冷机组在首个回采工作面进行试验。结果表明:制冷机冷却水回水温度略高于矿井涌水,与回采工作面涌水在水沟混合后的水温升高仅为0.4℃;风冷机组运行正常,能效比达到3.05,工作面平均温度降低2.8℃。采用矿井供、排水系统排热,没有为制冷系统铺设任何专用管路,显著降低了系统造价。     

基于井筒低温淋水的矿井降温技术研究

分析了中平能化五矿热害的热源情况,利用五矿风井中低温淋水设计了降温系统,即制冷机组制取低温冷冻水,通过输冷管道向采煤工作面运输巷输送,由安装在运输巷中的空冷器对风流进行冷却,回水重新回入制冷机组进行制冷循环,制冷产生的冷凝热利用北山井筒低温淋水排放,有效解决了井下冷凝热排放困难的技术难题。为避免长采煤工作面降温"下冷上热"现象,采用低温淋水喷淋降温后,现场测试表明,喷淋未开时采煤工作面上出口降温幅度为2.8℃,喷淋开时采煤工作面上出口降温幅度为4.8℃,采煤工作面温度平均降低4℃,空气中含湿量下降6 g/kg左右,保障了热害矿井的安全生产。     

赵楼煤矿高温热害防治研究与实践

结合兖州赵楼煤矿高温热害防治研究与实践,对开拓、掘进、回采工作面热源状况进行分析,从矿井建设到投产不同阶段的高温热害防治措施进行研究。研究表明,赵楼煤矿开拓及掘进工作面以围岩散热为主,采煤工作面以机电设备及热水散热为主;赵楼煤矿从矿井设计、降温设备、管理措施、个人防护等多方面综合考虑,采取矿井分区通风、机械降温、工作面采用下行通风、缩减职工作业时间、补充盐水等方法对矿井建设到矿井投产的高温热害进行全过程、全方位的综合防治,其中在矿井建设时期、矿井建设过渡时期采用“地面制冷站-井口风室喷水冷风制备-井下通风工作面降温/矿井通风系统井下降温”制冷工艺,矿井投产后采取在井底车场设置制冷硐室进行井下集中制冷,均取得良好的降温效果。     

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。     

张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用

随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7 ℃,工作面空气含湿量降低了13.62 g/kg,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11 790 t,减排二氧化碳31 122 t。     

河西金矿深部热环境调查与分析

随着开采深度的不断增加，地下岩层温度显著升高，恶化了井下深部作业环境，使得采矿工程活动受到了矿井热害的影响。通过对河西金矿的热湿环境及地温条件现场调查，在河西金矿不同中段采集分析了风温（干湿球）、湿度、风速等相关数据；利用深孔测温法，量测了不同中段地温，绘制了地温梯度回归曲线，计算出平均地温梯度；实验测定了矿岩平均导热系数，计算了深部各水平中段的井下热源放热量，并确定了井下热源最大放热量，为河西金矿深部降温需风量的计算提供了数据支持和重要参考，为深部矿井的相关现场调查分析和数据应用处理提供了案例借鉴。     

罗山金矿通风系统优化方案比选

针对罗山金矿存在的矿井总风量欠缺、系统回风能力不足、主回风机站风机运行性能偏低、污风串联等通风问题，运用通风网络优化技术、机站优化技术以及通风仿真模拟技术拟定了2种技改方案，通过技术经济分析和比较，利用现有进风井巷工程作为系统进风通道，新掘东风井、西风井工程作为系统回风通道，能有效提高矿井的有效风量率，且具有通风方式简单、风流稳定性好、通风运行能耗低等优点。方案实施后，矿井总风量达到189.01 m3/s，系统主扇风机运行效率达到80.5%，井下通风条件明显改善。     

梅山铁矿井下GIS管理系统开发与应用

为对矿山井下综合信息进行可视化表达和集中统一管理,梅山铁矿开展了地下开采GIS的研究开发,对矿山地质、测量、井下生产、安全、供电、通讯、通风、供风供水、排水等系统进行实时监控或空间、属性数据采集,用可视化手段和数据库技术对数据进行图数一体化的集中统一管理和有机整合,实现了从矿山地测基础数据到井下生产管理与生产调度的可视化信息化。     

大红山铁矿深地矿井局部制冷降温设备选择

大红山铁矿属于深井矿山，采用竖井-斜井-斜坡道联合开拓方式，井下回采矿石经溜破系统破碎后由胶带斜井运至地表。其中采6#驱动站受到电机散热、配电室降温空调外挂机等设备散热、当地气温及原岩温度的影响，局部温度过高。因此，为了局部热源选用合适的局部制冷降温设备，分析矿井制冷降温系统的基本组成构架；结合局部通风方案，计算新风热负荷和设备散热确定系统制冷量，并在此基础上进行了制冷系统主要设备选型。该设备在大红山铁矿井下采6#胶带驱动站实施后，硐室内干球温度下降6.2 ℃，与硐室串联的5#胶带干球温度降低5.5 ℃，工人体感温度明显降低，现场作业环境有效改善，该套系统对于深井矿山在开拓期间通风困难，具有一定的推广意义。