高温独头巷道压抽混合式通风参数对人工制冷降温效果的影响

为了改善独头掘进巷道高温环境,以大红山铜矿西矿段-20 m中段北沿脉西侧高温独头掘进巷道为研究对象,利用Fluent进行数值模拟,开展了风筒高度、抽出式风筒滞后压入式风筒距离及抽压比对独头巷道人工制冷降温效果的影响研究。结果表明：压入式风筒高度对降温效果影响明显,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒与压入式风筒高度持平时,降温效果最好,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒滞后压入式风筒距离过大不利于降温,最佳距离为5.0 m;抽压比过小或过大均不能使掘进巷道形成良好的风流循环,降温效果较差,最佳抽压比为2.0。研究成果可为高温矿井通风辅助人工制冷降温参数选取提供指导。     

独头巷道局部通风数值模拟研究

独头巷道掘进工作面是矿山的主要工作面之一,矿尘浓度大是其工作面环境质量差的主要原因．局部通风是解决独头巷道掘进工作面的主要通风手段,因此,独头巷道掘进工作面局部通风质量的好坏将直接影响矿山的生产效益和职工的安全健康．文中通过利用Fluent软件对独头巷道局部通风时风筒出口距工作面不同距离的风流特性进行模拟研究．数值模拟结果表明,独头巷道掘进工作面采用压入式局部通风时,风流的独头巷道中存在效射程．因此,为了保障有效通风,应控制好风筒出口距掘措工作面的距离不应大干凤．浠．的有祷射程     

某金矿掘进工作面粉尘浓度分布及影响因素分析

金属非金属地下矿山掘进巷道钻孔、爆破、铲装等作业工序产生大量岩尘，导致井巷空间粉尘浓度高，危害职工健康和影响作业环境。以某金矿掘进巷道为研究对象，建立掘进巷道压入式通风模型，依据气固两相流理论，结合现场测定数据，利用Fluent软件分析风筒布不同布置条件下除尘效果，得出巷道内粉尘运移规律和风速分布情况。研究发现：风机压入风流在掌子面附近形成涡流，携带粉尘在掌子面附近涡旋，不利于粉尘的排出，风筒布出口距掌子面7～8 m风流逐渐稳定流向回风巷；当风筒布出口距掌子面8 m,高度为1.5 m时，巷道内粉尘排出较快，除尘效果最为理想。研究结果对指导掘进工作面粉尘防治具有一定的指导意义。     

配备辅助通风的高温矿井采掘区温度分布数值模拟

巷道高温是制约深部开采的一个重要因素。为了更好地发挥辅助通风设施的作用,提高短距离高温矿井的通风降温效果,采用数值模拟方法研究辅助通风设施对巷道降温效果。通过建立数值模型,设置有无辅助通风设施、不同辅助通风设施长度、不同辅助通风设施与墙壁之间的距离以及不同进气道风速等条件,分析掘进巷道的冷却情况。结果表明:无辅助通风设施的巷道仅靠增加进气道风速无法获得显著的冷却效果;在增加辅助通风设施的情况下,随着辅助通风设施长度的增加,掘进巷道的冷却效果越来越好,当辅助通风设施长度增加到一定程度后通风降温效果开始下降;增加辅助通风设施与墙壁之间的距离可显著提高通风降温效果;在辅助通风设施长度和辅助通风设施与墙壁之间距离固定的前提下,增加进气道风速可改善冷却效果,但随着风速增加,冷却效果改善越来越不明显。     

通风障碍物作用下独头巷道热环境数值模拟研究

当前深部矿井高温高湿问题已变得愈加严峻,本文采用CFD数值模拟软件对金属矿山采场的独头巷道进行热环境数值模拟研究,建立了铲运机等通风障碍物存在情况下的巷道几何模型,通过改变风管出风口风速,探讨了不同送风速度对巷道热环境的影响规律,为通风降温能耗优化提供理论基础。     

基于ANP的高海拔矿山掘进工作面通风方式优选

为取得更好的掘进工作面通风效果,根据高海拔金属矿山特殊环境需求,基于网络层次分析法(ANP),从安全效益、经济效益和技术效益3个方面,确立11个评价指标,建立了独头巷道掘进工作面通风效果评价指标的网络结构。然后利用超级决策软件解决复杂的计算问题,得到"长压短抽"、"长抽短压"和"长抽长压"3种掘进工作面通风方法的综合权重和各个评价指标的全局权重,从而选出最优通风方式。将该评价体系应用于云南省海拔3 400 m的某金属矿山,结果表明:"长压短抽"通风方式综合权重为46.16%,通风效果最佳;"供氧效果"为最重要评价指标,全局权重为20.08%,在选择高海拔矿山掘进工作面通风方式时应重点考虑其通风供氧效果。该评价体系所得结论符合高海拔矿山通风实际,并指出影响矿山通风效果的主要因素,对金属矿山制定最佳通风方式具有指导意义。     

海底隧道通风金属腐蚀性研究

海底隧道在掘进过程通风主要采用"压入式"、"抽出式""压抽混合式"通风设计方案,会对金属造成一定的腐蚀,结合青岛胶州湾海底隧道的有关施工问题,本文提出在海底隧道施工过程中采用"压抽混合式"通风,利用筑墙阻止回流风的方法解决隧道在施工过程中的通风问题,并对海底隧道通风金属腐蚀性进行研究。     

双巷掘进巷道除尘工艺改进研究

为降低12301综采工作面双巷掘进巷道掘进迎头粉尘浓度、给作业人员创造良好工作环境,对掘进巷道原有除尘工艺进行改进,依据粉尘产生、扩散特点综合使用湿式除尘风机、长压短抽通风系统、机载除尘系统对迎头粉尘进行治理.优化改进后的除尘系统较原除尘系统除尘效率提高20％以上,综合除尘效率介于75.55％～96.15％,工作环境中...     

建立风库解决长距离巷道掘进通风问题的应用研究

在传统的短距离巷道掘进过程中,通风方式是往往采用压入式通风,但针对长距离巷道掘进过程而言,压风机的功率、风筒的严密性往往不能满足现场实际要求,进而不能取得良好的通风效果。基于笔者的学习和实践经验,本文着重分析了长距离巷道掘进过程中的风库接力通风技术,以压入式通风为例,建立了通风风库来实现对通风压力的接力。实践表明:使用通风风库技术可以明显提升矿井的风量传递效率、减少了传统风机串联过程中的能量损失,对工程实践具有一定的指导意义。     

和睦山铁矿通风网络数值模拟及验证

文中主要通过数值模拟和实验验证相结合的方法对和睦山铁矿通风网络进行了研究．数值模拟部分,基于Fluent流体模拟软件,采用标准方程湍流模型和标准SIMPLE算法对通风网络进行数值模拟分析;通风系统测定过程中,使用JFY4通风参数测试仪对每个测点进行了风速、风量、温度、湿度、大气压力5项参数的测定;通过对比数值模拟结果和实际测量结果,表明采用Fluent流体模拟软件对井下风流进行数值模拟是可行的．此次通风网络的研究可以为后续进一步的全面系统优化研究提供基础．同时对于卿．阶段的捅厥【系统调站有一穷曲指导佑硐     

高温深井通风降温技术的适用条件研究

随着矿山开采深度的不断增加，“三高一扰动”恶劣开采环境问题日益突出，给矿井通风降温工作带来极大困难。对于深井矿山，仅采用通风降温难以满足深部开采的需要，系统研究高温深井矿山通风降温技术的适用性问题，对矿山深部开采具有重要的理论意义和工程适用价值。首先从热力学角度，揭示风流在通风线路中的热交换规律；其次利用差分法原理计算深井筒风流温度，并依此推导出巷道和回采工作面风流温度变化趋势；然后结合采场安全生产允许温度进行反推，最终获取通风降温条件下的可采极限深度计算公式，并选取广西铜坑矿锌多金属矿体作为工程应用试验区进行论证分析。结果表明：基于风流的热交换模型可以推导出风流在井筒、巷道及工作面的温度计算公式，该公式与低温梯度、风流流经路径长度有关；假定工作面温度达到安全开采允许最高温度，可反推出该条件下矿山可采极限深度和巷道通风极限长度（仅采用通风降温措施时）；基于铜坑矿区锌多金属矿的实际条件，代入相关数据，验证计算所得极限开采深度符合实际，即所推导公式是可行的。     

矿井高温掘进巷道降温技术研究及应用

矿井高温影响作业人员健康、降低劳动效率、损坏作业器械。该文分析了矿井掘进时的热源及热害,并对现有的掘进面降温技术原理、适用环境、需解决的关键问题进行分析。非机械降温技术适用于浅层矿井降温; 隔热、个体防护等降温技术在深部高温矿井有较好的应用前景; 在矿井空调降温技术中,水制冷、制冰制冷等降温技术在未来会有更广泛的应用,以地热、热涌水、电站余热等为制冷动力的节能减排制冷空调技术是矿井降温技术研究主要的趋势。针对某硫铁矿的高温掘进问题,采用矿井空压式制冷空调系统和双层隔热风筒,及时排除掘进面的地热水,使得掘进作业区风流最高温度（干球）由34.7 ℃降至26 ℃。      

基于Ventsim的独头掘进面局部通风技术研究

大尹格庄金矿在独头掘进时往往依靠经验和简单计算进行局扇及风筒选择的做法，无法满足深部掘进面局部通风精细化管理的要求，亟须建立一套更加便捷、精确的局部通风设计体系。借助Ventsim软件风筒计算功能对该矿现有4类局扇及配套风筒通风能力进行分析，得到各自在有 1个直角弯头时能够满足浅部区域最低风量要求的通风距离。为设计一套更加精细的局部通风系统，选取该矿-556 m 水平大巷、-796 m水平大巷、-616~-676 m斜坡道、-796~-900 m斜坡道 4个具有代表性的较长距离掘进工程，在进行需风量计算的基础上，利用Ventsim软件的风量与风筒长度功能、风机与风筒长度功能进行局扇和风筒搭配选型，并在三维通风模型中进行模拟分析验证。模拟风量与风筒计算器计算结果相比，平均差值为0.2 m3/s，差值主要受转弯局部阻力和空气势能影响。在风筒计算器计算结果的基础上，提出了两种优化调整方法。     

沃溪坑口千米深井降温技术研究与实践

为了改善沃溪坑口千米深井深部高温作业环境,分析了深井主要热源及危害,设计施工了专用回风竖井并在地表安装主扇,将原有东部风井（回风井）转变为进风井,同时停止运行原通风系统风机,调整通风系统结构,建立新的通风系统。现场实施结果表明：新通风系统直接抽排深部高温污风,出风温度提高约2 ℃,通风排热能力提高4.3倍,总通风能力增加1倍以上;夏季风量大而风源焓值高,上部低温岩体尚未完全吸收其携带的热量即进入深部区域,使得矿井温度整体呈现上升之势,这表明入井风量越大并不意味着矿井通风降温效果越好,而必须综合评价风源的风量、温度对深井通风降温的影响,提出了优化主扇运行方案,寻求经济风量以降低夏季风源焓值的降温新思路。     

新型旋风风冷冷渣器的开发研究

针对目前冷渣器换热效率低下的状况,设计了一种新型旋风风冷冷渣器,并用Fluent软件以CFD的方法对该冷渣器内主冷却段内部的气固两相流动进行数值模拟,得到了该新型冷渣器流场中的速度及温度分布,以及颗粒的运动轨迹,为该型冷渣器的投产提供了充分的理论依据.     

非均质孔隙率采空区氧化升温规律四维动态模拟

运用Fluent动网格模型实现采空区的四维动态变化,并用用户自定义函数将煤低温氧化动力学机理及非均质孔隙率函数编入Fluent中,结合时间和空间,对U+L型通风系统采空区升温规律进行四维动态模拟研究.研究表明:非均质孔隙率四维动态模型能更真实地反应孔隙率的空间与时间变化,空间某一位置的孔隙率随时间呈负指数递减;工作面推进速度越大,采空区升温速率越小,推进速度为3.6 m·d-1时平均升温速率仅为推进速度为1.2 m·d-1时的1/5;然而,推进速度越大,高温点的深度越大,不利于自燃的预防;尾巷的存在使得温度场范围扩大,温度升高,CO主要从尾巷流出,尾巷释放的CO量是回风巷CO释放量的10倍.最后利用现场实测的数据对结果进行验证,表明模拟结果是正确可信的.      

基于Ventsim的深井线性热源对有效通风量的影响分析

随着矿产资源开采深度的日益增加，深井通风因其通风网络规模大、环境复杂等，面临着成本及能耗高的问题。考虑到深井高温环境具有大量且便利的热能，基于对深井温差能可利用性的理论分析，通过在回风井深部设置线性热源，运用Ventsim数值模拟的方法，研究了线性热源作用下温差能对矿井有效通风量的影响。结果表明：在矿井巷道干球温度处于25~48 ℃的范围内，线性热源的温度提升与矿井有效风量的提高呈正相关，且回风井内二者呈近似线性相关，但对于矿井底部风量基础值较小的水平巷道，回风井内线性热源对其有效风量的提升不明显；在线性热源作用下，不同的温度递增设置方案对于有效风量的提升也有一定影响，在线性热源温差范围相同的情况下，对温差间隔进行小幅度、多区间的合理设置，有利于提高温差能的利用率。     

热轧工型钢控冷工艺及温度场研究

首先采用有限元分析软件Workbench对不同控冷工艺下热轧工型钢进行了温度场模拟,从中找到了较优的控冷工艺:初始温度900℃,空冷5s后水冷5s[水流密度不同,其中R角强冷为5.5L/(m2·s),腿部3.5L/(m2·s),其余的为4.5L/(m2·s)],最后空冷回火5s;然后,利用温度测量仪对温度场进行了验证,经过验证理论值和模拟值基本相符。此方案下的组织和性能得到了极大的改善,为进一步优化控冷工艺提供了理论基础。     

局部制冷降温技术在三山岛金矿深部巷道掘进中的应用

针对三山岛金矿深部-1140 m水平巷道掘进通风不畅导致的高温热害现象,结合井下生产情况,充分利用现有条件,通过计算局部制冷降温系统所需冷负荷,并综合考虑制冷机组、散热装置相对位置(井下-1140 m水平)及冷凝热排放途径(水仓低温涌水)等,设计出适合于井下-1140 m水平生产、通风条件的井下集中式制冷降温,井下水仓涌水排放冷凝热的人工制冷降温方案并进行了试运行。试运行期间,周围环境温度降至32℃左右,作业环境温度得到明显改善。局部制冷降温技术为矿山深部开采集中式制冷降温系统的远景规划提供了工程经验,也为类似工程提供了参考。