深井开采地温场监测技术及分布规律研究

在深井开采过程中,地热是导致井下热害的主要原因。热量源源不断地从巷道围岩传递到井下工作面,使工作面气候环境恶化,危害矿山生产安全。本次研究采用合理的地温监测技术,研究深井矿山围岩地温场分布规律,为矿山进行热源分析、地温预测、通风降温等技术研究提供了重要依据。     

水清洗对空气净化材料过滤性能的影响

用于空气净化的材料一般为一次性使用,但有的应用场所需要对其进行反复水清洗多次使用。通过实验手段,研究常规涤纶纤维层滤料,在荷尘、清洗、烘干、荷尘等多次反复中其过滤效率、阻力、容尘量的变化情况。实验结果表明,清洗对滤料的过滤效率、阻力和容尘量没有明显的影响,滤料可以通过水清洗的方式反复使用。     

高密面层结构对针刺毡滤料性能影响的实验研究

采用国标建议的实验装置,对普通针刺毡滤料和高密面层针刺毡滤料的性能进行系统实验与研究,得出了滤料阻力性能的数据.结果表明:高密面层滤料体现了表面过滤的特征,无论在洁净过滤阶段、老化阶段还是稳定过滤阶段都具有较低的阻力值、缓慢的阻力上升速度、较长的过滤周期、较高的粉尘剥离率.因此高密面层滤料结构优于普通滤料.     

Temperature field and ventilation simulation of stope in Hongtoushan mine

Hongtoushan copper mine was studied by analyzing the type of heat source, the calculation method about thermal releasing in stope, thermal transfer between rock and air, distribution of temperature in stope were formulated. With CFD (Computational Fluid Dynamics, DFD) simulation and Fluent software, geometrical model of a stope was built, boundary conditions was initialized, then the temperature distribution, velocity and pressure field, concentration of oxygen and CO₂ of air were simulated. In order to validate the simulation result, the parameters of the stope were measured with meter, and comparing with the data of simulation. The result shows that the data of measuring and simulating are compatible. According to the distribution of temperature and velocity, some ways such as flow angle and flow velocity are put forward, simulation and parameter optimization made also, a satisfied result is acquired. The conclusion can be used on ventilation designing and stope improving. Supported by National Scientific and Technological 11th Five-Year Plan of China(2006BAK05B04-03)     

季节变化对矿井通风影响的分析

矿井通风是矿山正常安全生产的重要保证。目前,我国的矿井通风理论主要是以能源的节约为目标。本文以红透山矿为例,研究在不同季节里,自然风压对矿井通风的影响。结合计算及Ventsim软件模拟可得出,红透山矿自然风压常年为正向,通过调整风机叶片角度对自然风压加以利用可取得一定的经济效益。因此,矿山深部开采可利用自然风压来缓解一定的通风问题。     

芳纶滤料的耐久性实验研究

袋式除尘器因其效率高,能够适用于各种性质粉尘的特点,在各行业中获得了广泛的应用。然而,在高温烟气净化过程中不同组分气体作用于袋除尘器滤料,会加速滤料的老化,缩减滤料的寿命。芳纶滤料具有十分优异的力学性能、稳定的化学性能和理想的机械性能,是高温烟气过滤最合适的滤料之一。通过实验研究了温度、作用时间和气体环境对芳纶滤料强力特性的影响,结果显示,在空气和氮气气氛下,随温度上升、处理时间延长,芳纶产生了热交联和氧化交联,其经向和纬向强力增大后减小,在220℃左右达到最大值。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的制备及性能

利用静电纺丝技术制备了不同纺丝时间的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纳米纤维膜,将PET纳米纤维膜、热熔型胶膜及涤纶针刺毡通过热处理复合,制备了三明治结构的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料,利用SEM分析了PET纳米纤维膜形貌,通过TGA确定了PET纳米纤维膜的热处理条件,对不同纺丝时间的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料透气性能、过滤性能进行了研究。结果表明:纺丝液浓度为18%,纺丝电压为15 kV,接收距离为21 cm,环境温度为13℃,环境湿度为20%条件下得到的PET纳米纤维膜纤维平均直径为514.95 nm;PET纳米纤维膜与涤纶针刺毡的复合温度为115℃;随纺丝时间的增加,PET纳米纤维膜的密度增加,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料对颗粒物的过滤效率增大,透气性下降,当密度为3.86 g/m2时,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的过滤性能最优,其品质因子Q_F明显优于常规涤纶针刺毡,对1 μm以下颗粒物的过滤效率均高于93%,效率提高了58%以上,表现出优异的过滤性能。      

除尘用过滤材料阻燃性能的研究

在容易发生火灾事故的袋式除尘场所,滤料的阻燃性能是一个重要的指标。本文采用垂直燃烧法和极限氧指数法分别对国产聚苯硫醚针刺毡、聚酯纤维针刺毡、聚酰亚胺纤维针刺毡、聚四氟乙烯针刺毡、国产聚苯硫醚与聚四氟乙烯混纺针刺毡、经聚四氟乙烯乳液处理的进口聚苯硫醚针刺毡和经聚四氟乙烯乳液处理的国产和进口的聚苯硫醚各占50%的针刺毡滤料做了系统性实验。结果表明聚酯纤维滤料的阻燃性较差,不符合阻燃标准;聚四氟乙烯滤料的阻燃性能最强,滤料经混纺PTFE纤维或者PTFE浸渍后处理能提升其阻燃能力。     

基于热管输热的矿井地热危害控制试验研究

我国矿山资源需求增大,矿井开采深度不断加深,井下地热危害日趋严重,影响了矿井安全生产。针对现有热害控制技术存在深层矿井工作面降温效果不明显,无法有效控制井下热害的问题,利用热管的高效传热特性,建立了采用动力型热管的热害控制系统并搭建了试验平台,用以模拟井下热源环境以及系统热量、冷量传递输运过程。结合矿井实际环境,测试分析了动力型分离式热管降温系统换热的影响因素。结果表明:在蒸发器和冷凝器迎风风温36.5℃和18℃、冷凝器风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz、充液率51%的条件下,蒸发器的吸热量随着风量的增加而升高;在蒸发器迎风风温42.8℃、风速2 m/s、冷凝器风温18.8℃、风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz的条件下,最佳充液率取值区间为51%~60%;蒸发器各参数不变,当冷凝器迎风温度为16.5℃、风速为2.5 m/s、充液率为67%时,换热量随着溶液泵频率的增加先升高后稳定不变;两换热器距离为4~10 m时,温度和风速变化对系统换热效率影响很小。研究结果反映出动力型分离式热管降温系统可有效改善深井工作环境,使井下高温热害得到有效控制。     

极厚大矿床深井开采通风降温技术研究

对于深井开采通风降温方案的选择,地表气候具有决定性的作用。基于三维通风仿真软件Ventsim,针对进风温度、降温风速、人工制冷量等主要因素,对大台沟铁矿深井开采进行了全面的通风降温热模拟,最终获得大台沟铁矿深井开采全年通风降温最优方案,为人工制冷工艺与矿山通风降温方案的选择提供了非常重要的科学依据。在深井开采过程中,人工制冷对矿山的安全生产与经济效益均具有非常重要的影响。