金属矿山独头掘进巷道降温计算模型研究

计算金属矿山独头掘进巷道降温所需制冷量,可为制冷机型号的选择提供依据。以压入式的局扇通风为假设,建立金属矿山独头掘进巷道降温计算模型,并运用Visual Basic语言编写了独头掘进巷道降温制冷量的计算程序。进而利用FLUENT6.3软件模拟了利用金属矿山独头掘进巷道降温计算模型的计算实例,模拟结果得出独头掘进巷道降温计算模型计算出的降温制冷量可使送入到掘进工作面的风流达到掘进巷道热环境指标要求。该计算模型可为矿井降温设计人员和现场工程技术人员提供借鉴和帮助。     

矿用CO2开放式制冷仿真系统设计与优化

针对CO2开放式制冷在避难硐室、救生舱等有限密闭空间中应用的重要性,利用FLOWMASTER热流体计算仿真软件,设计了一种用于有限密闭空间的CO2开放式制冷仿真系统,在满足设计制冷量和气动风机进出口压降、温降的条件下,对蒸发器管长进行优化,获得了最佳蒸发器长度,同时对非设计工况下的制冷系统特性及不同制冷量进行校核,并对该制冷仿真系统进行了试验验证,仿真值与试验值吻合良好,验证了系统仿真的准确性和精确性.     

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。     

矿井救生舱CO2开式空调换热研究

 矿井救生舱空调是救生舱生命保障系统的重要组成部分,同时完成空气过滤、降温、除湿功能。本文对矿井救生舱CO2开式空调的换热过程进行热力学分析,提出节流换热及膨胀换热设计方案,并分别对其进行对比设计分析。结果表明,在给定的初始环境温度25℃条件下,采用毛细管节流换热吸热量为217.2 kJ/kg,其中潜热换热量占总换热量的80%左右;采用多级膨胀换热最大输出功量为68.2 kJ/kg,吸热量为283.5kJ/kg;采用单级膨胀换热最大输出功量为33.3 kJ/kg,吸热量为247.3 kJ/kg。通过分析比较,认为毛细管节流换热和单级膨胀换热适用于矿井救生舱空调。     

千米深井热害防治技术

通过对矿井热源进行分类和分析,总结出计算方法,并对矿井的降温手段及降温效果进行较为详细的比较和研究,从而为矿井尤其是热害更为严重的深井提出一些常用热害防治措施,对每种措施的优缺点进行分析并对其适用范围进行定位,对未来的新型降温技术进行展望。通过降温实例和效果分析,为矿井选择合理的降温方案并对所需制冷量进行计算。     

主动式测压瓦斯压降曲线的影响因素分析

分析了测压气室长度、煤层透气性系数及注入测压气室内的气体种类对瓦斯压降曲线的影响,通过现场试验表明,测压气室长度越短,瓦斯压力曲线下降的越快,曲线稳定所需的时间越短;煤层的透气性系数越小,瓦斯压力曲线下降的越慢,瓦斯压力达到平衡所需的时间越长;测压气室内注入CO2气体瓦斯压降速率要大于注入N2时的速率。通过对各影响因素进行分析,能够为现场测压提供理论依据,从而提高工作效率。     

矿井降温技术浅谈

地面集中式、井下集中式、冰冷降温系统等,系统较复杂,初期投资大,安装维修工程量大,适应于制冷量大于5000kW以上的大型矿井降温,其他矿井降温方式适应于需冷量在3000kW的一些小型生产矿井。     

矿井冰制冷降温系统预冷机组能效测试与分析

冰制冷降温系统已在我国多个高温矿井获得成功应用,其制冷系统主要包括冷水预冷系统和制冰系统,预冷系统制冷能效的高低及出水水温对整个制冷系统能效高低具有重要影响。通过对唐口煤矿冰制冷降温系统两级预冷机组制冷量及制冷能效(COP)的测试和分析,得出两预冷机组平均制冷量、出口水温、制冷能效分别为435 kW、13.6℃、4.34和605 kW、8.9℃、3.8,指出两预冷机组实际运行能效远低于其设计工况。为提高制冷能效,建议对机组进行能效的诊断分析。     

褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

针对脱水后的多孔褐铁矿, 利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程, 利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程, 同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明, 细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明, 当环境CO浓度由1 mol/m³增大到3 mol/m³时, 褐铁矿磁化还原时间减少了73%; 褐铁矿颗粒粒径越大, 气体越难进入到颗粒内部; 模拟和实验结果表明, 425 μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75 μm颗粒的2.5倍。     

小风量对煤低温氧化产生气体的影响研究

为了明确小风量对煤自燃产生气体的影响,采用自制煤自燃程序升温实验装置,研究分析了不同小风量(1、2 mL/min及3 mL/min)条件下气体产生规律。结果表明:常温下氧浓度在13.08%时,煤样仍能够发生氧化;风量越小,氧浓度越低,CO气体浓度越高;工作面供风量减小,导致采空区出现CO气体浓度增大,停采时间越长,采空区CO气体浓度越大,但是并不能证明采空区温度有上升趋势。     

江苏省固定CO2排放源空间分布及排放量特征分析

江苏省巨大的经济产值伴随着大量的CO2排放,如何处置这部分CO2是碳减排的关键之一。CO2捕集与封存是减少碳排放最直接的手段,因而需要了解该地区固定排放源的分布及其排放量。对作为江苏省主要大规模CO2固定排放源的火电厂、钢铁厂、水泥厂、合成氨厂4类企业进行了调查与评价,结果表明,目前该地区正在运行与新建的火电厂、钢铁厂、水泥厂、合成氨厂共227个,其中火电厂169个、钢铁厂22个、水泥厂25个、合成氨厂11个;31个火电厂为排放量小于10万t/a的小型电厂,其余196个企业均为大型固定排放源;4类固定源CO2排放量总共约为598×104万t/a,其中火电厂占6004%,钢铁厂占2742%,水泥厂与合成氨厂分别占990%与264%;火电厂在江苏南部的苏州、无锡、常州、南京、镇江地区以及长江沿岸分布较密集;水泥熟料生产主要集中在南京、镇江、无锡、常州、徐州,它们的水泥产能之和占全省的8594%;目前所统计的169个火电厂中,燃气发电装机容量达2 8042万kW,占火电装机容量的2655%,每年减少煤炭使用336×103万t,减少CO2排放542×103万t。     

不同煤阶煤体吸附储存CO_2膨胀变形特性试验研究

利用自主研发的气体等温吸附装置并辅以TST3827动静态应变测试系统,针对4种不同煤阶的煤样试件,在恒定温度(50℃)不同吸附压力条件下,研究了不同煤阶煤样CO_2吸附特性及煤样的吸附变形规律。结果表明:煤体CO_2吸附量与煤阶密切相关,在相同的吸附压力条件下,CO_2吸附量随着煤阶的增大而增大;不同煤阶煤样的等温吸附曲线类似,煤样的CO_2过剩吸附量随吸附压力变化曲线呈现出先升高后降低的特点,在8 MPa左右达到最大值;不同煤阶煤体吸附CO_2后引起的变形也具有类似的变化趋势,即随着CO_2压力的增大,体积应变先增大后趋于稳定,体积应变可以用引入CO_2密度的DR模型进行描述,且随着煤阶的增大,体积应变逐渐减小;由于煤体层理结构特征,煤体在垂直于层理方向的应变约为平行于层理方向应变的1.8~2.3倍;煤体体积应变与绝对吸附量在气态CO_2中呈线性增长关系,当CO_2达到超临界状态以后随着绝对吸附量增加体积应变趋于稳定,且煤体吸附相同量CO_2产生的体积应变随煤阶的增大而减小。     

离子液体改性活性炭的CO2吸附和扩散性能

采用浸渍法将活性炭用1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐([Bmim][TFSI])进行改性处理,制得一系列活性炭负载离子液体,并对其进行了FTIR,TG和SEM表征。研究了浸渍液浓度和浸渍时间对样品孔径分布、CO2吸附量、CO2/N2选择性和抗水性能的影响,并分析了CO2在活性炭负载离子液体内的吸附扩散行为。结果表明：浸渍时间是影响样品CO2吸附性能的关键因素,当离子液体浓度为0.24 mol/L浸渍3 h时,样品能较好地保持活性炭发达的孔道特征,在0.1 MPa和298 K时的CO2吸附量达8.65%;与空白活性炭相比,[Bmim][TFSI]改性处理能显著提高CO2/N2的选择性和抗水性;负载离子液体具有较快的CO2扩散速率,其扩散系数比纯离子液体高2个数量级。     

煤矿CO2防灭火技术研究进展

CO2因其良好的惰化效果在煤矿防灭火中得到广泛应用,煤矿CO2防灭火技术是将气态、液态或固态CO2输运至井下发火区域的上风侧,依靠风流流动将CO2带入发火区域进行窒息防灭火。通过回顾国内外研究进展,对煤矿利用CO2进行井下防灭火的关键技术进行总结;从CO2防灭火工艺、惰化机理、降温效果以及CO2在采空区内的流动规律与分布规律等方面介绍领域内的主要研究进展;重点分析CO2防灭火工艺及其特点,并结合目前存在的问题探讨CO2防灭火未来可能的发展方向;最后对CO2防灭火技术的研究方向和发展趋势进行归纳和展望。     

基于WiFi信息获取的矿用多参数气体测定仪设计

针对现有矿用多参数气体检测设备只能单向上传检测数据,无法获取瓦斯抽放管网中其余监测点检测数据,缺乏自动对比分析能力的问题,设计研制了一种基于WiFi信息获取的以嵌入式微控制器为核心的瓦斯抽放管道气体多参数便携式测定仪。该仪器能自动检测瓦斯抽放管网中气体的温度、压力、体积浓度（CH₄、CO、CO₂、O₂）,并根据节流件产生的差压信号计算气体流量。同时,利用WiFi无线通信,仪器能自动获取管网中其余监测点的检测数据并与当前检测结果进行对比分析,提高了各监测点检测结果的可靠性,且能及时发现瓦斯抽放管网中的异常节点,大大提升了瓦斯抽放管网的运行、维护效率。     

CO_2 isothermal adsorption models of coal in the Haishiwan Coalfield

Since the capacity of CO2 adsorption of coal is a key factor in coal and CO2 outbursts,an experimental study was carried out on CO2 isothermal adsorption with high-pressure volumetry with dry coal samples from the No.2 coal seam in the Haishiwan Coalfield.Four different equations(Langmuir,BET,D-R and D-A) were used to fit the experimental data.We discuss adsorption mechanisms.The results show that the amount of CO2 adsorption increases rapidly under low relative pressure,i.e.,the ratio of equilibrium pressu...     

节流型自激式水幕除尘器性能影响因素的试验研究

以节流型自激式水幕除尘器为研究对象,通过试验得出除尘器的处理风量及内部节流挡板开度与除尘效率的关系,并测量了不同处理风量与不同节流挡板开度下除尘器的整机压力损失。试验结果表明,要获得最佳的除尘性能,须使除尘器的处理风量和节流挡板开度合理匹配,当除尘器处理风量为1.59m3/s,节流挡板开度为50mm时,除尘器总体工作性能达到最佳。     

热解煤气吸附动力学研究

针对热解煤气变压吸附提氢过程,开展了CO₂、CO、N₂、CH₄等主要杂质气体在不同吸附剂上的吸附热力学研究,测量了各种杂质气体在不同温度下的吸附等温线,并通过计算获得了相应的吸附焓。结果发现,温度增加导致CO₂、CO、N₂、CH₄吸附能力减弱,吸附压力的增大导致CO₂、CO、N₂、CH₄吸附量增加。不同吸附剂对CO₂吸附能力的顺序:炭分子筛＞活性炭＞铜吸附剂,不同吸附剂对CO吸附能力的顺序:铜吸附剂＞炭分子筛＞活性炭,随着吸附压力的增大,N₂和CH₄吸附焓为定值,不随吸附量变化而变化。