制冷降温掘进工作面的风温预测需冷量计算

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，指出了掘进工作面预测存在的问题，提出了独头恭我筒内，外风流工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风外风流量、工和需冷量预测的计算机程序。     

掘进巷道双风筒降温措施的研究

在非人工制冷降温的掘进工作面,利用双风筒供风是降低工作面风流温度的一个有效措施。根据风筒内、外内流相互制约的特点,分析了双风筒布置掘进巷道内的风流热力变化,并提出了计算方法和原理,依此编 制了计算机程序。利用该计算机程序分析了掘进工作面风筒内、外风流温度的变化规律,为高温掘进工作面的热源计算和通风降温提供了可靠的计算工具。     

建井期间平巷冷风输送系统的冷损失

建井期间平巷掘进工作面局部降温系统多采用非保温风筒长距离输送冷风的方法,输送距离可达600 m。由于距离长输送过程中的冷量损失占总制冷量的比重较大,是影响降温系统投资、设计、运行管理的关键因素。为解决该项冷量损失的计算问题,针对建井期间水平巷道的掘进与通风系统尚未贯通的特点,基于风筒内、外风流及风流与围岩间热能的输运与守恒关系,构建了风筒内、外风流温度场的微分方程组;并将巷道内随通风时长变化的不稳定换热系数解析为沿巷道长度变化的空间分布函数,通过数值计算得到了风筒内外温度场的分布及输送过程中的冷量损失。进一步结合工程案例现场实测的结果,分析了降温系统送风风筒入口风温、通风时间与送风距离、送风量等主要设计参数对风筒、内外风流温度场及输送冷量损失的影响。并通过理论计算对比了该案例在通风时长为0,30,90,120,150 d,送风量为300,330,360 m³/min,送风入口风温为16,18,20℃时系统的运行特征,结果表明围岩与风流的不稳定换热系数随通风时长增加而减小,并在通风90 d左右后基本达到稳定;受不稳定换热系数变化的影响,风筒内风流的温度沿风流方向增加...     

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。     

高温掘进巷道温度场影响因素分析研究

针对高温掘进巷道,通过数值模拟方法研究其温度场分布。建立数学模型,设定巷道壁面温度沿长度方向变化,得出降温前后巷道温度分布变化云图,与井下实测温度值进行比对。具体分析了风流温度、风量以及风筒位置对巷道温度场的影响。结果表明,降低巷道入风温度,巷道内温度明显降低,但会造成冷量分布不均,扩大巷道内部风流温差;增大风量可以扩大巷道内低温区域,但对巷道内温度的降低作用不大;调节风筒离工作面距离可以改善巷道内温度分布,降低巷道内风流温差。     

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。     

掘进巷道风流流场和温度场数值模拟

针对长距离掘进巷道仿真模型中长度与高度、宽度比例不协调的问题,选取永川煤矿掘进工作面及附近50 m巷道区域为研究对象,采用CFD软件对巷道风流流场及降温前后温度场的分布及变化进行了模拟分析,结果表明:掘进工作面及巷道内风流速度整体上以风筒出口为界分为高速风流区和低速风流区。高速区风流速度较大(5~10 m/s),流场结构复杂并且衰减明显;低速区风流速度较小(1 m/s左右),衰减变化不明显。掘进巷道及工作面温度受风筒出口风流温度影响较大,容易产生巷道里端冷、外端热的风流"回头热"现象。掘进工作面及巷道流场模拟结果与实际吻合程度较高,但温度场模拟结果与实际有一定的差距。     

基于GA-BP网络的掘进工作面风流温度预测的研究

 以解决矿井掘进工作面风流温度预测的问题为研究目的,采用BP神经网络为模型,利用遗传算法优化网络初始权值和阈值,建立了一种新的掘进工作面风温预测模型,并用Matlab编程实现。通过分析影响掘进工作面风流温度的变化因素,得出,局部通风机入口处湿球温度、风流温度,掘进工作面处湿球温度、掘进巷道长度等因素的影响力较大。为验证预测模型的准确性,分别对2个工作面的风温进行预测,结果表明,该模型收敛速度快、预测精确度高,是求解掘进工作面风温预测模型的最有效方法之一。     

掘进工作面温度的预测及其降温措施

<正> 根据风筒出风温度,风量、湿度及岩温等因素,推导出计算巷道风温的方法。根据上述的计算方法,不但可以估算出掘进工作面的风温,而且在需要对高温的掘进工作面进行降温时,也可以判断出必须改善的影响风温的主要因素。探明了高温的原因之后,就有了治理高温的办法了。     

永川煤矿高温热害防治技术研究与实践

针对永川煤矿-500 m水平开拓期间掘进工作面产生的高温热害现象,采用局部冷水降温系统,利用矿井涌水和回风综合排热,使掘进工作面附近100 m范围内干球温度平均降低5.6℃,湿球温度平均降低8.5℃,相对湿度平均降低20%。现场实测发现,降温后掘进工作面干球温度与风筒出口干球温度近似为线性关系,与空冷器后风筒内干球温度在一定范围内近似呈二次抛物线关系。此外,掘进工作面附近干湿球温度差值较大,最大可达5～7℃。风流在回头过程中湿交换较大,易形成放大的＂回头热＂现象。     

掘进工作面局部通风参数对瓦斯分布影响研究

为了研究矿井掘进工作面瓦斯异常涌出时局部通风参数对于瓦斯分布的影响,利用Fluent软件,建立了巷道三维模型,分析不同通风参数时掘进巷道瓦斯分布情况.研究结果表明:初期瓦斯积聚在巷道底部,在风流和浮力作用下瓦斯向出口和上方运移,风流稳定后,瓦斯积聚在掘进迎头附近下部,后方瓦斯分布较为均匀;风筒布置位置对于回风流瓦斯浓度...     

掘进工作面冲击射流换热特性

针对高温矿井掘进工作面的通风和换热特点,运用量纲分析法,得出掘进工作面射流冲击换热系数的关联式,结果表明,射流冲击换热无量纲Nu与Re、巷道特征直径D、风筒直径d和风筒出口距工作面断面的距离H有关。采用ANSYS软件对特定巷道的不同风流雷诺数Re、风筒直径d和风筒出口距工作面断面的距离H的216种组合方式下的换热情况进行了模拟。模拟结果回归分析表明：当D/d为5.60时,Nu与Re,H/d之间的关系式符合Lorentzian模型;当D/d为4.20和3.36时,Nu与Re,H/d之间的关系式符合抛物面模型,相关系数R2 分别为0.882 2,0.699 0和0.875 4。     

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。     

混合式局部通风独头巷道热环境数值模拟研究

基于k—ε湍流模型,运用Airpak2.1软件模拟了周源山煤矿一混合式局部通风独头巷道的风流流场、流线、温度场、PMV—PPD、平均空气龄分布,研究结果表明,在大断面巷道面积S=12 m2,抽压风筒口距工作面距离L抽=16 m,L压=8 m,抽压风量比为2∶1的前压后抽混合式通风条件下,风筒布置和抽压风量配比合理,工作面风速0.15≤v≤4.0 m/s,温度t≤26℃;采用热舒适指标PMV—PPD和空气质量指标空气龄对热环境进行数值预测与评价,评价结果与现场调研有较好的一致性。     

风电闭锁控制技术在东滩煤矿掘进工作面的应用

 摘要：为实现煤矿掘进工作面局部通风机停风或风筒脱节时的风电闭锁功能，确保风电闭锁功能的灵敏、可靠，提高工作面安全生产能力，将风筒传感器安装在掘进工作面风筒的末端位置，通过风筒传感器并入矿井安全监控系统，对掘进工作面风电闭锁开关进行就地控制，实现风电闭锁功能。     

白龙山煤矿一井掘进工作面自动导风风筒的研制及应用效果

掘进工作面因局部通风机故障等原因常造成停风而出现工作面瓦斯积聚和超限问题,为解决这一难题白龙山煤矿一井经过反复摸索、研制加工出掘进工作面自动导风风筒并开展了相关试验,应用结果表明：自动导风风筒有效导风量为正常机械供风量的72.92%,试验工作面最大瓦斯浓度为0.06%;自动导风风筒能及时自动实现负压导风,导风量满足最低供风需求,提高了局部通风安全系数,可防止工作面因停风而发生瓦斯积聚和超限情况。     

综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果分析

为了确定综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了压风口与工作面不同距离时风流与粉尘流场运移规律,结果表明：压风气幕的形成主要由压风涡流风流场与工作面距离决定,若涡流风流场与工作面距离大于抽风口与工作面距离,可在压风口与抽风口间形成风流方向均指向工作面的压风气幕,压风口与工作面距离越大,涡流风流场与工作面距离越大,越利于形成压风气幕;数值模拟确定了50 mg/m3以上高浓度粉尘扩散距离随压风口与工作面距离变化的数学关系式;现场实测也显示,压风气幕阻尘效果明显,压风口距工作面30 m时,形成的压风气幕使距工作面10 m断面测点的粉尘浓度降至19.2 mg/m3,有效提高了除尘风机抽尘量,降低了现场粉尘浓度。