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。     

集中制冷降温技术在高温高湿矿井中的应用

针对井下煤矿作业环境中的高温、高湿等自然灾害,以王楼煤矿具体地质条件为工程背景,阐述WAT集中制冷降温系统工作原理,并分析了WAT集中制冷降温系统井上、井下不同机组工作原理。该系统在王楼煤矿七采区27302工作面进行现场试验,试验结果表明,工作面整体温度小于27℃,掘进工作面温度小于25℃,制冷效果明显。     

深部开采矿井降温系统设计

随着煤矿开采深度的不断加深,井下热害问题越来越严重,严重影响井下工人的人身安全与高效开采,由于传统的非人工降温方式的局限性,机械空调制冷降温已经逐步发展起来。目前我国常用的矿井降温系统包括德国的地面集中空调式降温系统、南非的冰冷却降温系统及矿井涌水为冷源的HEMS降温系统。针对某矿井的实际情况,分析了3种降温系统的实用性与合理性,并对HEMS井下降温系统选择、系统设计及主要设备管路布置进行了介绍,重点就井下冷负荷计算和系统设计进行了详细的说明。     

煤矿机械制冷降温方案研究

针对梅花井煤矿二分区开采的高温热害问题,分析了矿井热源的构成并对降温所需的冷负荷进行了计算,提出了井下集中制冰、地面集中制冷水、地面集中制冰、井下局部移动式制冷机组4种机械制冷降温方案,并设计出每种降温方案的系统流程。通过对4种降温方案进行技术经济对比,并结合国家相关政策,选出了较为合理的降温方案——地面集中制冷水。     

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。     

井下局部降温技术在采煤工作面的应用

针对羊场湾煤矿井下高温热害情况较为严重的问题,分析了国内外煤矿井下降温技术,研究了井下局部制冷降温技术的工作原理、系统组成。在羊场湾煤矿Ⅱ020203综放工作面进行现场应用,结果表明,采用局部降温技术后,该工作面的温度平均降低3~4℃左右,湿度降低了75%左右,工作面使用制冷机后降温、除湿效果较为明显,作业环境舒适度大大提高。     

霄云煤矿井下集中降温系统设计研究

针对霄云煤矿的井下热害严重的现状,提出了适应性的井下降温系统技术方案,对高温热害进行治理,即采用井下集中制冷降温系统,设计制冷负荷为6 455 k W。运行情况表明,降温点的环境温度维持在目标控制温度以下,湿度维持在80%以下。该系统取得了良好的降温效果。     

孟巴矿建设中的降温技术研究

孟加拉国巴拉普库利亚煤矿是孟加拉国历史上第一座大型现代化煤矿,该煤矿是国内和国际上都罕见的高温矿井,水患也非常严重,井下实测最高水温是53℃,最高岩温是50℃。简要叙述了中煤公司在该煤矿热害治理中采取以机械制冷降温为主,综合制冷为辅的降温措施,用工作面移动式制冷机分散制冷降温的方案,效果明显,与大家共同探讨。     

孟巴矿建设中的降温技术研究

孟加拉国巴拉普库利亚煤矿是孟加拉国历史上第一座大型现代化煤矿,该煤矿是国内和国际上都罕见的高温矿井,水患也非常严重,井下实测最高水温是53℃,最高岩温是50℃.简要叙述了中煤公司在该煤矿热害治理中采取以机械制冷降温为主,综合制冷为辅的降温措施,用工作面移动式制冷机分散制冷降温的方案,效果明显,与大家共同探讨.     

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。