永川煤矿井下高温硐室热环境分析

针对永川煤矿井下特定的高温硐室(水泵房、绞车房和变电所)内的热环境进行了实地测量。根据测定温度、湿度和风量结果分析其高温热害程度。采用黑箱法计算硐室热源散热量,同时采用新风处理法计算了全部新风和半新风处理状态下硐室降温所需冷负荷。最后,在分析硐室高温热害特点的基础上提出采用地面用空调防隔爆处理后进行硐室降温,可以丰富和完善我国矿井降温装备体系。     

永川煤矿井下高温硐室热环境分析

针对永川煤矿井下特定的高温硐室(水泵房、绞车房和变电所)内的热环境进行了实地测量。根据测定温度、湿度和风量结果分析其高温热害程度。采用黑箱法计算硐室热源散热量,同时采用新风处理法计算了全部新风和半新风处理状态下硐室降温所需冷负荷。最后,在分析硐室高温热害特点的基础上提出采用地面用空调防隔爆处理后进行硐室降温,可以丰富和完善我国矿井降温装备体系。     

基于相变降温技术的矿井局部热害控制研究

文章在详细总结国内外高温矿井局部热害成因和控制方法的基础上,提出了极细雾粒相变降温技术。通过流体力学数值模拟软件CFD,对煤矿井下高温硐室的相变降温进行数值模拟研究。结果表明,经过相变降温后,硐室温度降低到人体可以接受的范围之内,利于煤矿的绿色、安全、高效、和谐发展。     

防爆空调在高温矿井硐室降温的研究与应用

矿井高温、高湿环境对井下作业人员的健康带来极大危害。矿井热害问题如不能得到解决,将给矿井生产带来诸多困难。赵楼煤矿煤层埋藏深、地温高,夏季机电硐室温度一般都在30℃以上,对热害问题的研究和防治尤为迫切。该文介绍一种防爆空调对硐室降温的方法,防爆空调安装布置简单,运行噪声小,投资费用低,使用后硐室温度降幅明显。     

深井矿山局部制冷降温技术研究

针对某千米深井金属矿山胶带转载硐室面临的高温高湿作业环境导致劳动效率低下、人员中暑时有发生和设备故障频发等问题,开展矿山高温硐室制冷降温技术研究。分析硐室热害形成因素,计算各因素放热量,并对高热害硐室通风降温进行多方案分析论证,确立采用水冷制冷机组制冷降温方案进行设计和现场实施。现场实施效果表明:水冷制冷机组降温方案将硐室内空气干球温度由34.1℃降至27.9℃,降温幅度达到6.2℃,体感温度和相对湿度明显降低。     

井下避难硐室防排烟结构体系的实验与数值模拟

为提高井下避难硐室的防烟能力,提出了一种避难硐室防烟体系。该防烟体系由避难硐室前的正压送风前室和一段具有排烟能力的巷道构成,通过前室送风风流的阻挡和巷道内的排烟共同作用,以阻挡烟气进入硐室。采用小尺寸模型实验和数值模拟方法验证了该体系的可行性,并通过改变正压前室顶部送风口的风速,探讨了其对正压前室防烟和排烟巷道中排烟效果的影响。研究结果表明:前室送风形成的反吹气流,可以有效地阻止烟气侵入避难硐室,降低巷道内烟气的温度。在排烟风速4 m/s的条件下,若送风口的风速大于排烟口风速,烟气的最高温度比送风口风速较小时降低了10~30℃。送风口处正压值增加后,排烟口处的负压值也增加,说明增加正压送风的防烟方式能够促进排烟。     

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。     

基于FLUENT的掘进作业面通风降温数值模拟研究

掘进作业面是矿山开采的主要工作面之一,研究高温矿井掘进作业面通风降温,可为井下深部开采通风系统的设计提出理论依据。根据空气动力学、流体力学和传热学等理论,利用FLUENT软件,在不同送风风速下对巷道内的温度场的分布进行数值模拟研究。结果表明,送风风速是影响巷道内温度场分布的重要因素之一,巷道围岩温度为35℃,在入口风温为20℃,风速为6 m/s,模拟得到掘进迎头处的温度在26℃左右,在距离掘进2 m的区域内的温度都在28℃以下,基本满足安全规程要求,当风速增加到10 m/s时,可更有效的带走迎头岩壁的热量,通风降温效果越好。     

涡流管制冷技术在煤矿微气候降温中的应用

为了解决赵楼煤矿机电硐室、胶带机机头硐室等特殊作业场所的高温热害问题,采用现场观测的方法,掌握了局部高温区域的热害状况;在对涡流管制冷原理、可行性、可靠性进行研究的基础上,提出了一种新的具有针对性地局部热害治理方法:涡流管制冷技术结合微气候围护结构。结果表明:采取涡流管制冷措施后,机电硐室的微气候围护结构内干球温度降低了9.4℃,湿球温度降低了10.3℃,作业人员的工作环境得到了明显的改善,取得了良好的降温效果。     

煤电联合集中制冷降温工艺的探索与设计

针对阳城煤矿热害治理的实际情况,充分利用现有管路、冷却塔、机电硐室等设施,将地面电厂与井下集中制冷系统有机地结合起来。自主设计研发的单台制冷量达到3300kW、最大承压达到16MPa的井下制冷装置应用成功,实现了井下作业现场温度降低5℃的效果。     

深井降温硐室支护设计结构模拟与应用

结合现场支护条件采用数值模拟方法研究硐室支护结构。采用一次支护动态设计,充分考虑支护材料在热害条件下的力学性能和施工巷道开挖对围岩的扰动影响,给出其硐室结构支护设计方案,为其他井下车场和硐室的设计提供参考。     

矿井下高温硐室降温装备降温效果试验研究

针对矿井高温硐室温度难以降低及控制等问题,以某矿井高温硐室为研究对象,分析了矿井高温硐室降温装备及降温原理,对不同降温设备及降温空调对矿井硐室降温效果进行试验研究。研究结果表明,矿井高温硐室的温度都随着降温时间的增加呈现先逐渐降低后保持平稳的趋势,且不同降温设备及降温空调在相同时间内对矿井高温硐室的降温效果不同,为矿井高温硐室降温装备体系选型及优化提供重要的参考。     

井下爆破材料库通风的改进

叙述井下炸药库的炸药硐室和雷管硐室,采用并列式通风,雷管硐室存在风速低风量小,建议改进通风系统,或设风幛,加大雷管硐室断面等来解决。     

基于Fluent的扁平硐室采场粉尘浓度分布及运移规律研究

基于气固两相流理论及扁平型硐室采场特点,建立粉尘运移模型,运用FLUENT软件中的k-ε双方程模型和离散相模型(DPM)对采场爆破后通风20min内粉尘浓度变化,以及在不同入口风速下粉尘的运动轨迹进行了数值模拟。结果显示粉尘浓度分布受风流流场影响显著,爆破0～50s时间内粉尘受回流作用聚集在硐室左侧隅角及边壁附近,50s之后粉尘开始由主风流带出硐室,60s后开始进入循环净排阶段,在0～70s内粉尘浓度下降最快,70s以后采场内的粉尘主要是呼吸性粉尘,沉降时间较长。对粉尘运移的数值模拟显示,不同入口风速对粉尘的运移影响明显。     

煤矿井下制冷管路法兰接头的快速保温方法

<正>随着矿井采掘机械化程度的提高和开采深度的增加,我国高温矿井的数量日益增加,热害问题也日趋严重。煤矿安全规程规定:采掘工作面的空气温度不得超过26℃,机电硐室的空气温度不得超过30℃,温度超过时,必须采取降温措施。淮南矿业集团从2005年起,已不断加大治理热害的力度。截至2012年6月底,集团公司降温工程覆盖8个矿井67个采掘工作面,初步形成具有淮南矿区特色的热害治理模式。     

基于VUMA的某矿井下热环境模拟研究

随着矿山开采深度的不断增加,井下环境存在的高温高湿问题日益凸显,严重威胁工人职业健康和生产安全。为了探究井下热环境的分布及其影响因素,采取针对性的降温措施,基于VUMA-3D对某矿井进行了井下热环境模拟,研究了地温梯度、围岩传热系数、设备功率、入风风速和入风风温等不同因素对井下热环境的影响规律。研究结果表明：地温梯度每增加0.001℃/m,巷道内温度增大0.75℃左右;入风风速每增大0.2 m/s,巷道温度降低0.8℃,巷道内风速达到2.4 m/s后,巷道温度降低幅度变为0.34℃;入风温度以0.62℃的梯度递减,回风温度以平均0.4℃递减;增大风速和降低风温相结合的降温效果更好,但是降温效果对风流不畅的巷道有限,采用局部通风方法后,巷道温度从28.3℃降低到27.5℃以下,高温热害得到改善。     

煤矿井下永久避难硐室人员疏散研究

以国内某矿建设的永久避难硐室为例,进行了疏散时间检验的研究。根据该矿永久避难硐室的选址,借鉴地铁应急人员疏散原理,井下人员能安全疏散条件是安全疏散所需时间小于可利用的疏散时间。以井下巷道作为疏散网络模型的基础,基于疏散过程的假设条件,可计算距离避难硐室最远的工作面人员安全疏散所需时间。计算表明,巷道的通行能力远远大于避难硐室入口通行能力,避难硐室入口存在"瓶颈"现象,导致人员滞留;工作面人员安全疏散所需时间小于可利用的疏散时间,故井下所有人员均能在此时间内达避难硐室。     

硐室车辆尾气污染物扩散特性研究

为解决煤矿井下硐室内怠速状态下车辆排放的尾气严重威胁矿工职业健康的问题,以红柳林公司25211工作面硐室及WC19R(A)型胶轮车为研究对象,基于欧拉方法构建了组分输送模型,模拟分析了不同巷道风速影响下硐室内NO、NO₂、CO尾气的扩散特性。结果表明：当风速超过1.0m/s时,因巷道风速的增加,尾气受到硐室内横向涡流影响增强,向硐室口扩散现象逐渐显著;气体在扩散的过程中遵循菲克定律,两侧尾气浓度分别在距硐室口9.0m和1.0m左右达到峰值,同时获得了三种气体的拟合函数关系。经现场验证,模拟结果与现场检测结果误差小于23.7%。     

煤矿井下高温硐室降温装备体系研究

根据不同硐室的热源特点可以采取相应降温方案,采集实际煤矿井下硐室温度、通风等参数,计算降到目标温度和湿度需要的制冷量,以此作为标准,选择合适的降温方案。对井下硐室的降温系统进行改造,对空调结构和电气系统进行调整,提高降温系统的适应性和防爆能力。     

相变材料在避难硐室降温技术中的研究应用

为解决避难硐室的高温热害问题,基于密闭空间降温技术,提出了以相变材料为制冷剂的相变制冷技术,分析了相变材料特点,并选用了PCM-25相变材料,研制了相变材料模块,提出了相变材料模块安装方法。相变材料降温采用无源系统,简单可靠、成本低、后续无需维护,适用于井下避难硐室内的降温。