金属矿山独头掘进巷道降温试验

金属矿山独头掘进巷道制冷系数是计算独头掘进巷道降温需冷量非常重要的参数之一,关系到能否达到预期降温效果及影响着降温工程的的经济投入。利用“金属矿山深部开采降温试验系统”分别模拟通风降温、加大风量降温、制冷降温、加大制冷降温4种条件下独头掘进巷道的降温过程,并分析独头掘进巷道降温效果,在通风及加大风量降温后,独头掘进巷道内温度先下降然后趋于稳定,再也无法下降,只有通过制冷措施,对独头掘进工作面进行降温。通过监测数据的焓差值计算出降温制冷系数,同时利用多次试验得出制冷系数范围在1.38~1.68,进而为独头掘进巷道降温设计提供设计依据。     

金属矿山深部开采水冷集中降温实践

目前夏甸金矿已回采至-980 m,深部开拓已达1 250 m,高温热害日益严重,通风降温已无法解决工作面高温的问题,为此通过热源分析确定井下总制冷量,选用KM1000型井下集中式制冷机组,采用井下集中制冷技术,通过现场应用,100 k W空冷器的独头掘进工作面温度由39℃下降至27.5℃,200 k W空冷器的独头掘进工作面温度由40℃下降至27.3℃,取得了较好的降温效果,保证了矿床安全高效回采,为同类深部高温金属矿山降温提供了有益的借鉴和参考。     

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。     

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。     

极长独头巷道使用涡轮机通风的经验

用地下方法进行矿床勘探和开采时,要求掘进极长的独头巷道。随着矿床赋存深度的增加,独头巷道的长度也明显地增加。独头巷道工作面距地表或有新鲜风流的巷道的距离可长达3km以上。用传统方法进行极长独头巷道通风时,可以采用不同的通风方式——局部扇风机及风筒,其中有:抽出式、压入式和混合式。当风筒长度达到300m以上时,一台风机的负压不能保证向工作面供应的计算需风量。在这种场合,可将几个机组串联起来或将它们     

高温深井矿山独头掘进巷道通风降温机理研究

针对高温深井矿山独头掘进作业温度高、通风难等问题,以海南山金抱伦金矿为原型,基于气固两相流理论,采用三维流体仿真软件模拟深井井下高温环境,根据不同通风参数下主运巷及独头巷道的温度场、速度场分布特征,研究风温、风速及岩温等对气流分布、温度分布特征影响规律。结果表明:独头巷道有效通风临界距离为7 m,巷道交接处会产生“8”字型涡流,涡流交错处断面平均温度达到最低值,超过7 m,需要采取局部通风措施改善作业环境;采用制冷设备进行降温时,制冷装置距离掘进作业点距离小于30 m,入口通风温度为20～25℃时较为适宜;对于高热巷道围岩覆盖一定厚度的保温材料,减少岩壁向气流中散热,可以有效降低巷道空气温度。研究结论可为高温深井矿山通风系统设计、局部制冷降温设计提供理论支撑。     

深井长距离独头掘进巷道热害治理技术

介绍赵楼煤矿通过加强通风和采用制冷降温系统，对地温较高的长距离独头掘进巷道热害进行治理的具体做法和效果，对类似工程具有借鉴意义。     

独头巷道高效通风系统的开发研究与应用

主要针对目前独头巷道掘进工作面通风中存在的实际问题，重点阐述了DT-1型高效通风系统的研究与应用情况，解决了一直制约着独头工作面通风质量与效果的难题。     

空气冷却器降温工艺分析

空冷器是降温系统末端传冷的关键设备,其类型、布置方式和工作参数对制冷效果影响显著。阐述了空冷器的分类及选择标准,分析了空冷器在采煤工作面和掘进工作面的布置形式:在采煤工作面中空冷器可以布置在进风巷始端、工作面进风口处、工作面和回风巷内;在掘进工作面中空冷器可以放置在距掘进迎头50 m的区域内,并将空冷器出风风筒进行隔热处理。介绍了空冷器布置在巷道内风流的处理过程和计算方法,分析了空冷器处理风流的热力学特征,得出空冷器单位产冷量的计算公式。     

空气冷却器降温工艺分析

空冷器是降温系统末端传冷的关键设备,其类型、布置方式和工作参数对制冷效果影响显著。阐述了空冷器的分类及选择标准,分析了空冷器在采煤工作面和掘进工作面的布置形式：在采煤工作面中空冷器可以布置在进风巷始端、工作面进风口处、工作面和回风巷内;在掘进工作面中空冷器可以放置在距掘进迎头50 m的区域内,并将空冷器出风风筒进行隔热处理。介绍了空冷器布置在巷道内风流的处理过程和计算方法,分析了空冷器处理风流的热力学特征,得出空冷器单位产冷量的计算公式。     

长距离独头巷道掘进通风系统优化设计

通过对基建期长距离独头巷道掘进通风状况的分析,为确保新鲜风流送至井下巷道工作面,使工作面空气质量符合国家相关规定,满足施工通风需求和施工安全,对通风系统进行了不断的优化设计,为地下矿山基建期长距离独头巷道掘进通风安全积累了宝贵经验。     

矿井降温技术研究述评

将矿井降温技术分为非人工制冷降温技术、人工制冷水降温技术、人工制冰降温技术和空气压缩式制冷技术4种类型。评述了非人工制冷降温技术的降温幅度及应用局限性,并认为抽出式通风改为压入式通风、增加风量的降温机理、调温巷道有效影响范围等方面还需要进一步研究。总结了人工制冷水降温技术存在的问题及研究进展,并认为人工制取冷水降温是一项比较成熟的降温技术;人工制冰降温技术正处在研究阶段,特别是输冰技术和融冰技术还有待进一步探讨;与蒸汽压缩式制冷技术相比较,空气压缩式制冷设备制冷系数低、体积大、投资大,研制的压力引射器、涡流管等设备多用于局部降温。另外,简要评述了空冷器的发展,提出将“一次水温”系统改为“二次水温”系统．以延长表面式空冷器被污染周期的设想。     

高效空冷器在赵楼煤矿采煤工作面的应用

冷却降温是防治矿井高温的有效措施,而这其中空冷器是重要的降温设备。在对赵楼煤矿采煤工作面进行制冷降温时,根据井下液压支架的特点,将空冷器设计成半开放的形式,使其能够满足井下制冷需求的同时还能够与液压支架一起往前推进,避免了重复拆卸的工作。根据计算确定空冷器联合工作时的最优布置位置,使其满足长距离大宽度采煤工作面的制冷降温需求。     

制冷降温掘进工作面的风温预测及需冷量计算

根据掘进工作面风筒内、外风流相互传热，相互影响以及风温沿巷道非线性变化的特点，指出了掘进工作面风温预测存在的问题．提出了独头巷道风筒内、外风流温度的差分计算的原理和方法，并依此编制了制冷掘进工作面风筒内外风流温、湿度和需冷量预测的计算机程序．大量的实例计算说明，该计算机程序不仅能准确计算出制冷降温掘进工作面风温和需冷量，而且能揭示掘进工作面风筒内、外风流温度的非线性变化规律，为高温掘进工作面制定合理降温措施提供了基础．     

矿井降温系统末端流量调节装置开发

针对矿井降温系统中空冷器的制冷量不能根据末端实际降温负荷需求而改变的情况,提出了一种空冷器冷冻水流量自动调节技术方案,并开发了矿用空冷器末端流量调节装置;实际测试表明,该装置可以有效调节末端流量,使得空冷器的制冷负荷与末端实际降温负荷相匹配,达到了较好的节能效果,并且使工作面的温度控制在合适的体感温度范围内。     

季节性高温热害矿井高温管控技术

为解决星村煤矿夏季井下高温、高湿、员工中暑、设备故障率高等难题,矿井通过上井口配备大功率热泵机组对入井空气集中预冷,井下将制冷压缩机、冷凝器、蒸发器等主要设备集成在一起组成制冷机组,通过空冷器将空气降温后送入需降温工作面,加强降温后勤工作,极大改善了夏季井下工作环境条件,保证了矿井安全生产。     

煤矿高温多湿掘进巷道制冷负荷计算及降温技术北大核心

针对煤矿掘进工作面高温多湿的问题,对掘进工作面热量分布规律展开研究,对比分析焓差法和西格玛热差法计算供风量;基于此,科学制定机械制冷降温方案,并采用数值模拟方法对降温效果进行了验证。结果表明:西格玛热计算供风量较传统焓差法更为精确,可以为高温热害巷道提供更合理的供风方案,具体为22.4 kg/s,即1041.6 m^(3)/min;RWK350空冷器在常见的10 m与15 m^(2)种风筒出口位置均可实现有效降温,满足《煤矿安全规程》规定的要求,改善掘进巷道热环境。     

某煤矿回采工作面风流冷却方式的确定

回采工作面是矿井主要热害地点,其风流冷却方式的确定是提高回采工作面降温效果和降低降温工作对生产影响的关键。分析了某矿井工作面的制冷降温方式,首先通过风温逆向热力计算方法得出了该回采工作面采用集中制冷降温方式不能满足降温要求,须采用工作面内分段制冷降温方式的结论;其次通过对工作面风流冷却方式进行数值模拟及理论计算,确定了使用小型空冷器在工作面内分段制冷降温的具体方式。     

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。     

海相超深高温岩巷掘砌通风降温及热害治理技术研究

为了解决海相超深立井高温热水岩巷热害治理难题,针对纱岭金矿井下巷道围岩高温导致海相超深立井不能持续开拓现状,从巷道工作面空间气流组织和冷量在巷道局部空间扩散等实际出发,通过模拟试验探索出了巷道掘进工作面最佳气流组织流速,确定了可参考的巷道风速风量,提出了改善巷道热环境的“地面+井下”通风和制冷相结合的综合降温关键技术。该技术配备相应的空气流制冷装备,为海相超深立井巷道掘砌工作面热环境改善提供新方法。工程实际应用证明,该技术可以很好地改善了井下通风状况,有效地解决了海相超深立井高温热水岩巷热害治理难题,巷道掘砌工作面环境温度保持在28℃左右,为超深高温岩巷掘砌通风设计提供了可借鉴的经验。