大红山铁矿深地矿井局部制冷降温设备选择

大红山铁矿属于深井矿山，采用竖井-斜井-斜坡道联合开拓方式，井下回采矿石经溜破系统破碎后由胶带斜井运至地表。其中采6#驱动站受到电机散热、配电室降温空调外挂机等设备散热、当地气温及原岩温度的影响，局部温度过高。因此，为了局部热源选用合适的局部制冷降温设备，分析矿井制冷降温系统的基本组成构架；结合局部通风方案，计算新风热负荷和设备散热确定系统制冷量，并在此基础上进行了制冷系统主要设备选型。该设备在大红山铁矿井下采6#胶带驱动站实施后，硐室内干球温度下降6.2 ℃，与硐室串联的5#胶带干球温度降低5.5 ℃，工人体感温度明显降低，现场作业环境有效改善，该套系统对于深井矿山在开拓期间通风困难，具有一定的推广意义。     

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。     

某金属矿山深部开采人工制冷降温技术方案分析

据实测,某金属矿井开采深度千米以下的-200m中段的气温高达33.950C,深井高温热害已严重制约了该矿的安全高效开采和深部资源开发。由于该矿所采取的一般通风方法降温效果有限,为改善井下作业环境,必须采取相应的人工制冷降温技术措施。本文分析了该矿井下主要热源及其危害,通过对热源散热量的理论计算,运用矿井空调技术,对以冷水、冰作为冷源的地面集中降温系统分别进行了设计,并对这二种冷媒集中制冷系统进行技术经济分析。以冰作为冷源在深矿井集中降温系统中,其技术经济优势比较明显,也是以后深矿井降温的一个发展方向。     

某矿井掘进巷道局部制冷降温系统研究

随着矿山开采深度的不断增加,矿井高温热害日趋严重,采用矿井通风系统无法从根本上解决热害问题。以某矿山深部掘进巷道工程热环境为研究对象,分析掘进巷道热源、矿井局部制冷降温原理,在此基础上研发出适合井下现场开拓掘进作业的局部制冷降温系统,并在该矿山-1 000 m中段采掘工作面开展现场应用。结果表明：作业面的温度快速下降,降至23℃左右后变化不明显,达到国家规定的作业面温度不高于28℃的标准要求,且制冷机组保留了20%～30%的制冷余量。该局部制冷降温系统很好地解决了深部掘进巷道的高温热害问题,具有广泛的推广应用前景。     

金属矿山深井人工制冷降温系统模式分析

深井金属矿山的逐渐增多,高温高湿热害矿井日益增加,且采用加大通风量的通风方式难以解决深部高温热害问题,人工制冷降温成为了深部矿井开采的必然选择。然而,目前深井金属矿山人工制冷降温系统工程甚少,这不仅与人工制冷降温系统本身的复杂性、投资及运行成本、维护管理有关,而且受各矿地温地热、水文地质、采矿方法、专业人才储备等多因素影响。首先分析了矿井人工制冷降温冷负荷这一最基础数据计算特点及难点,然后主要从制冷机组布置形式、热量排放途径以及井下通风、涌水水量水温水质等外部条件提出了6种人工制冷降温模式,分析了各降温模式特点及适用条件。研究得出:矿井回风排放冷凝热模式受通风系统影响大,矿井低温涌水排放冷凝热受矿山涌水量、水温、水质、水文水质条件影响大,水温宜≤30℃。实例计算说明:采用"进出口空气焓差"计算冷负荷,计算简单,适合于工程设计中采用。该研究有利于提高矿山设计院、设备厂家及矿山生产企业对矿井人工制冷降温系统的宏观认识。     

沙溪铜矿井下掘进工作面局部降温技术的应用

随着金属矿山资源日益深部化,深立井及超深立井施工过程中的矿井热害问题也日益突出,以沙溪铜矿千米深井为例,首先分析了地面送风风流余热、围岩传热、井下岩石爆破余热、井下设备散热等热源源头,然后根据国内外煤矿、金属矿建井期的降温经验,采用3种降温方式对比分析,确定了掘进工作面实施矿井排水散热的局部制冷降温方案。因掘进工作面局部降温送冷风距离长,利用热力学理论及经验公式定量分析了冷风输送量及送风温度对降温效果的影响,降温后风流的实测参数表明理论分析方法正确有效。根据降温前后风流温、湿度的实测对比分析,表明矿井排水散热的局部制冷降温可有效消除井下掘进工作面的热害影响,具有较好的借鉴意义。     

深井大规模矿山通风制冷有效性研究

随着矿山开采规模的加大和矿井深度的加深,井下热害问题越来越突显,加大风量具有较好的降温作用,然而加大风量受许多条件的制约。在对深井大规模矿山通风特点分析的基础上,从经济断面对风量的确定、增大风量对终端风温的影响、通风制冷能力以及无人工制冷开采极限深度的确定等方面对深井大规模矿山通风制冷的有效性进行研究,以期指导深井矿山的热害防治工作。     

高温深井降温技术

随着矿井开采深度的增加,矿井高温热害问题会越来越严重。简要概括了深井降温技术,涉及了通风降温、集中制冷、局部降温、个体防护等方面。     

局部降温技术在高温回采工作面的应用

为了有效解决深井开采中出现的高温热害问题,为井下作业人员提供舒适的作业环境,在对济宁三号煤矿热害现状调研的基础上,采用分区段法计算得出工作面热源分布情况,提出采用局部降温系统对回采工作面降温的措施。局部降温系统由制冷主机、蒸发器、冷却系统三部分组成。对降温前后工作面风流热力参数进行了测试和对比分析,结果表明,降温后工作面平均干球温度降低了3.0℃,平均湿球温度降低了3.6℃,取得了较好的降温效果。     

深井高温高湿工作面热害治理研究及工程应用

平顶山矿区部分矿井开采深度已达千米,综采工作面高温高湿等热害问题日益严重。针对平煤股份十矿33010工作面埋深超千米、地温梯度大、温度高湿度大的客观地质条件,与格力电器公司进行合作研发局部制冷降温除湿系统,研制出满足矿井需求的多机头、大冷量、超高压比、高运行范围、低出水温度要求的采煤工作面局部制冷降温除湿设备。工程应用结果表明：格力电器公司3台制冷主机总制冷量达到2000 k W,采煤工作面温度最大降幅12℃,平均降低8.5℃;湿度最大降幅35%,平均降低25%,降温除湿效果明显,极大地改善了职工作业环境,有力促进了矿井生产效率的提升。     

深井采空区和废旧巷道风流预冷降温研究

冬瓜山铜矿是大型（开采规模300万t/a）千米深高温热害矿井。利用矿井上部采空区及废旧巷道具有低温围岩这一天然冷源,对矿井深部进风流进行地温自然预冷降温,预冷风量达到200 m3/s,入风流温度降低2～3 ℃。与直接采取矿井空调制冷降温技术相比较,不仅减少了制冷设备投资、运行管理成本,降低了技术风险,而且充分利用了已有通风工程与地温资源,实现了矿井节能环保生产。     

金属矿山热源散热影响因子及通风降温技术研究

受矿井开采深度的增加、大型机械设备的大量使用及其它热源的影响,深井矿山井下环境温度升高,作业环境恶化,已经严重影响井下作业人员的身体健康和安全生产。在分析矿井围岩、机电设备、含硫矿物氧化、井下热水等热源及其散热影响因子的基础上,总结了优化矿井通风系统和调控风流等的通风降温的效果,研究表明,加强通风有利于热量的散发;应用矿用空气幕引射风流增加中段作业面风量,能有效降低风温1～2℃;通风降温可以作为矿井作业环境降温的重要措施。     

矿井降温技术研究进展与展望

矿井高温热害是矿井深部安全开采的重要影响因素之一,有效且经济的矿井降温技术对于深部高温矿井安全且高效开采尤为重要。分析了矿井热源的种类及热害对人的影响,并对目前矿井降温技术的原理及应用研究现状进行了评述;研究了用于热害较轻或浅部矿井的非人工制冷技术,着重阐述了用于热害较重和深部矿井的多种人工降温制冷技术;对比分析了液态气体相变制冷技术、直膨式热泵降温技术、动力性热管降温技术、个体防护服和涡流管结合矿井微气候调节技术的优缺点及其在矿山现场的应用研究进展,指出了目前各类降温技术存在的共性问题,讨论了未来地热控制及余热回收利用的技术发展趋势,为选择合适的深井降温技术提供依据。研究表明:目前矿井降温技术虽然飞速发展但存在能耗较大、制冷系统设备复杂且难以维护,只重视降温而忽略矿井湿度过高,未能充分利用矿井地热能源价值,非煤矿山专用降温系统研究较少等不足。针对矿井降温系统的共性问题提出了开发节能且高效的新型降温技术,着力开发制冷设备,坚持降温除湿并重的原则,充分利用矿井地热能源以及设计非煤矿山专用的矿井降温技术等应对措施。     

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。     

矿井降温风量计算模型研究

部分矿山的热害治理可通过增加风量和其他非机械制冷降温措施达到理想的效果,风量的计算是此方法的关键。在传统矿井需风量计算方法的基础上,结合矿井热交换原理和矿井热源调查统计,针对矿山井下热害的特点建立矿井降温风量计算模型。该模型计算矿井降温风量的步骤包括：①需风量计算和风量分配;②选择主要风量路线;③分析计算井巷热源散热量;④计算采掘工作面干球温度;⑤计算分析采掘工作面干球温度随风量的变化情况;⑥确定矿井降温风量。将矿井降温风量计算模型应用于湖南某锑矿,计算出矿山的降温风量为78.88 m3/s。该矿井降温风量计算模型适用于其他类似矿山,具有一定的推广价值。     

深井高温矿山通风与降温技术研究动态

深井矿山开采存在三大问题，其中之一是通风与降温技术。这里就其涉及的七个主要方面进行简要概括，它们是通风系统优化，井下气候条件预测、加在风量通风、循环通风、个体防护、局部降温、集中制冷。     

矿井深部开采降温技术的研究

随着矿产资源的不断开发,多数矿山已转入深部开采,造成深井热害程度日趋严重,矿井内部高温环境严重影响了工人的健康和安全,矿产开采设备的生产效率也随之降低。为解决深井热害环境的热点课题,从矿井热源入手,研究分析了对高温矿井热害的处理,并进一步总结了高温矿井的降温技术。     

矿井热源分析及降温技术研究和发展

矿井热源分析及降温技术对深井开采有重要意义。从矿井巷道内岩体放热、矿石氧化放热、机电设备放热、井下热水放热及局部热源放热5方面分析煤矿热害来源。将矿井降温技术分为传统降温技术和现代降温技术2大类型,评述各降温技术原理、特点及应用现状。机械制冰降温仍然存在运冰和融冰技术难题。机械制冷水降温技术应用成熟,已经成为现行矿井降温的主要手段;瓦斯发电制冷降温技术有机地结合了煤矿瓦斯排放和治理井下热害问题,实现了能源的合理利用;分离式热管降温技术适应大型化换热设备,冷、热流体完全分隔开,且系统循环不需要外加动力。另外,提出了现行矿井降温技术的一些改进方法及研究趋势。     

深井降温技术研究述评

深井开采矿山随着开采深度的不断加深,单凭自然通风降温不能满足降温的需要,为此人工制冷技术应用深井降温系统。根据载冷剂的不同,将目前深井降温系统分为空气降温系统、热电乙二醇降温系统、冰降温系统、水降温系统以及新型降温系统。对上述多种矿井空调技术的应用状况及特点进行综合分析,对比了各种深井降温系统的优缺点,并提出发展趋势。     

六苴矿床“刀把”矿段深井开采技术问题及对策

阐述了六苴矿床“刀把”Ⅳ期以下深部资源的开采现状,分析了深井开采过程中矿井高温热害、岩爆、目前使用的采矿方法不适应深井开采的三大技术难题,提出了优化通风工作、辅以制冷降温措施、加强岩爆预测预报、更新采矿方法等对策.结果表明,矿井通风降温、强化岩爆管理、采用垂直分条充填采矿法和组合分段充填采矿法可以解决目前六苴矿床深井开采的主要技术难题.