某金属矿山深井热害防治研究

以国内某铜矿深部矿井热害防治为研究实例,阐述了金属矿山高温矿井热源调查的主要内容,通过对矿井内高温环境主要参数的测定与分析,掌握矿井内存在高温现象的主要原因。根据对矿井通风系统调查的实际情况,采用Ventsim软件建立矿井通风系统三维仿真模型,对矿井通风系统进行风流模拟和热模拟,真实地反映井下通风和高温环境的现状。在此基础上,拟定了该矿山深井热害的治理方案,然后进一步使用Ventsim软件反复模拟与优化,确定最佳的实施方案。     

基于Ventsim的深井采矿热环境分析

应用计算机仿真技术研究深井采矿热环境问题有着重要的意义。根据矿井通风系统中的热参数,应用Ventsim三维仿真系统,分析研究井下热环境状况,判断井下热害产生的趋势,以矿井通风理论为基础提出井下降温方案,为地下矿深部开采通风安全提供科学和技术支持。这一方法在某黄金矿深部采矿通风系统优化中得以应用,提出了有效的通风降温方案,说明Ventsim软件在矿井通风系统分析方面具有很好的科学性和实用性。     

高温矿井作业区域共性分析与降温技术探讨

矿产属于不可再生资源,随着经济发展,矿石的开采在不断地向地下深部延伸,随之热害也越来越严重。为有效解决深井高温热害难题及促进深部高温矿井降温技术的发展,文章对现阶段深井热害产生的来源及降温技术进行深入分析,总结和归纳现阶段井下热害的主要原因、井下热害的主要防治技术方法等。为存在深井高温热害的矿山提供技术支持,解决井下的高温难题,创造良好的通风作业条件。     

深井开采技术应用研究思考

近年来中国超千米深井不断增加,最深井开拓已超过1 500余m。随着矿井向深部开拓延深,高温热害、冲击地压等一系列生产难题凸现,同时深井提升装备及技术的研究和应用也是新的课题。结合南非西北省Mponeng(姆波尼格)金矿深井开采简况,对中国岩金矿山的深井开采技术应用进行深入思考,得出了深井开采的技术特点,并提出了未来发展深井开采技术的建议,供业内同行参考借鉴。     

矿山深部开采地温测定及高温热环境分析

以矿山初显的高温热害问题为研究对象，开展了矿井深部开采区域原始岩温与热环境现场测试与分析。研究结果表明：矿山中深部开采-580 m区域岩层、-650 m和-730 m地层原始岩温分别为31℃、32.5℃和34.7℃,地层平均地温梯度2.45℃/100 m。采掘工作面主要热源为围岩散热和机电设备散热，分别占46%和24%;提出了以总巷道长度绝对散热量指标和单位巷道长度相对散热量指标衡量井下热源分布与热害程度新思路。研究结果可以为类似矿井高温热害评估及后续降温工程措施实施提供参考。     

秦岭金矿深部探矿中段高温热害治理方案探讨

随着深井开采矿山的不断增多,高温热害已然成为制约矿山持续发展的一大难题,尤其在深部开拓和探矿阶段,生产作业必须克服独头巷道内高温高湿的恶劣环境,严重影响工人的身心健康和工程进度.针对秦岭金矿在深部生产探矿过程中遇到的高温热害难题,通过国内外调研、理论分析、方案比选等手段研究确定了高温热害治理推荐方案为完善通风系统,采用...     

我国深部高温地层井巷建设发展路径与关键技术分析

深部矿产与地热资源共采战略为实现“矿?热”经济有效开发和实现双赢提供了有效途径,深部高温地层井巷建设技术是“矿?热共采”战略安全高效实施的重要支撑和保障。分析了深部“矿?热共采”战略对井巷建设技术需求的必要性和迫切性,梳理了矿山井巷建设技术现状和存在的不足,阐述了矿山井巷智能化建设方面的研究进展与发展路径;剖析了深部高温地层井巷建设面临的难题与挑战,提出了深部高温地层井巷工程建造技术发展的三大优先发展任务:1）深部高温地层井巷建设地质保障系统;2）深部高温地层井巷建设模式与规划;3）深部高温地层井巷建设成套技术与装备。结合三大优先发展任务,凝练出8项基础理论与关键技术的发展方向:地层原位探识与透明化重构、高温地层井巷建设工艺适宜性、高温地层非爆破破岩、深井连续提升、深部不良地层改性与围岩长期稳定性控制、深井热害治理、井巷装备智能感知、井巷掘进装备智能控制。基于以上内容,初步构建了深部高温地层井巷建设基础理论与技术研究体系,以期为深部资源开采清洁化和地热清洁能源规模化发展提供参考。      

旧店金矿井下通风降温治理技术研究

随着金属矿山开采深度的增加,矿井高温热害问题会越来越严重,导致温度变化的主要因素是井下热源。针对旧店金矿深部开采大量热水涌出,致使作业面高温的状况,提出并实施了矿井通风降温治理井下热害的技术方案。同时介绍了矿山风量、通风阻力的计算及井下风机的选择。井下通风降温治理技术的实施,改善了井下高温和风流紊乱问题,收到了很好的应用效果。     

某深井特大型高硫铜矿高温热害分析及防治

随着采掘深度的增加,某深井矿山井下高温热害日趋严重,成为该矿山安全、高效生产的一大隐患.通过对该矿山井下气候条件、岩温、水温等的调查与测定,作出了井下热源分析,并结合该矿实际情况,提出井下高温热害综合治理技术.     

金属矿山深井热害产生原因及其治理措施

随着金属矿山开采深度的增加,矿井高温热害问题会越来越严重,导致井下空气温度变化的主要因素是地热、空气压缩热、爆热和氧化反应热.文中分析了金属矿山井下热源及其危害,介绍了井下热量计算方法,提出利用矿井通风技术治理井下热害的措施.     

南非金矿深部开采的井下降温技术

目前,南非的黄金产量有近60%以上来自2500 m以下的深部地下矿床,最大开采深度已经达到3 777 m。深部开采中所遇到的技术难题之一是地热对开采环境的危害,南非金矿井下岩石表面的温度最高可以达到47℃。经多年实践,南非金矿在深部开采的井下降温方面开发了许多实用技术,积累了丰富的经验。介绍了南非金矿深部开采的技术条件以及在不同条件下采取的通风降温措施和技术特点,对中国矿山深部开采解决类似问题具有很好的参考借鉴价值。     

高温深井通风降温技术的适用条件研究

随着矿山开采深度的不断增加,“三高一扰动”恶劣开采环境问题日益突出,给矿井通风降温工作带来极大困难。对于深井矿山,仅采用通风降温难以满足深部开采的需要,系统研究高温深井矿山通风降温技术的适用性问题,对矿山深部开采具有重要的理论意义和工程适用价值。首先从热力学角度,揭示风流在通风线路中的热交换规律;其次利用差分法原理计算深井筒风流温度,并依此推导出巷道和回采工作面风流温度变化趋势;然后结合采场安全生产允许温度进行反推,最终获取通风降温条件下的可采极限深度计算公式,并选取广西铜坑矿锌多金属矿体作为工程应用试验区进行论证分析。结果表明：基于风流的热交换模型可以推导出风流在井筒、巷道及工作面的温度计算公式,该公式与低温梯度、风流流经路径长度有关;假定工作面温度达到安全开采允许最高温度,可反推出该条件下矿山可采极限深度和巷道通风极限长度（仅采用通风降温措施时）;基于铜坑矿区锌多金属矿的实际条件,代入相关数据,验证计算所得极限开采深度符合实际,即所推导公式是可行的。     

金矿井下采矿技术及方法的选择

随着我国金矿资源的采矿力度[]以及采矿深度不断增加,要采用先进的采矿技术及方法,减少由于过度采矿造成的地质环境问题。针对这一情况,进行金矿井下采矿技术及方法的选择。首先,提出金矿井下采矿技术,分别为:金矿深井采矿技术、缓倾斜金矿采矿技术以及金矿无废采矿技术。再通过对金矿井下采矿方法的研究,根据金矿井下采矿技术选择对应的空场采矿法、填充采矿法以及崩落采矿法,致力于为提高金矿采矿工作效率奠定良好的基础。     

岩温对曹家洼金矿深部开采热环境的影响

曹家洼金矿小尹格庄矿段已进入深部开采,岩温是影响采场热环境的主要热源;根据热传导理论分析,采用浅孔测量岩温的方法合理可行,通过测量得出了曹家洼金矿岩温随深度变化的规律;在此基础上,计算分析了岩温对井下风流温度升高的作用,认为该矿深部开采存在一定程度的热害,热环境有进一步恶化的趋势,需加强通风降温措施,切实改善井下作业环境。     

矿井通风热湿提取与资源化利用方法

矿井热湿风流中储存有大量低位热能和水汽,导致井下工作环境恶劣,乏风直排造成了大量资源浪费。因此,矿井通风热湿提取与资源化利用是解决深井热害和矿井低碳转型发展的重要途径之一。受地面大气状态参数和井下热湿源的影响,井巷热湿风流参数随时间变化,实时掌握井巷热湿风流转变特征是精准提取矿井风流中低位热能的关键。本文基于热湿风网实时解算,确定了矿井关键热湿节点分布规律及变化特征;建立了冷凝热湿提取计算模型,研发了热湿风流低位冷凝余热提用技术,形成了制冷–除湿联合的低位热能原位利用系统;提出了矿井乏风集中式和关键节点分布式热湿提取与资源化利用方法,并对提热收水效果进行了实例分析,为矿井低位热能提取利用和热害治理提供了理论基础和建设思路。      

基于Ventsim的深井线性热源对有效通风量的影响分析

随着矿产资源开采深度的日益增加,深井通风因其通风网络规模大、环境复杂等,面临着成本及能耗高的问题。考虑到深井高温环境具有大量且便利的热能,基于对深井温差能可利用性的理论分析,通过在回风井深部设置线性热源,运用Ventsim数值模拟的方法,研究了线性热源作用下温差能对矿井有效通风量的影响。结果表明：在矿井巷道干球温度处于25~48 ℃的范围内,线性热源的温度提升与矿井有效风量的提高呈正相关,且回风井内二者呈近似线性相关,但对于矿井底部风量基础值较小的水平巷道,回风井内线性热源对其有效风量的提升不明显;在线性热源作用下,不同的温度递增设置方案对于有效风量的提升也有一定影响,在线性热源温差范围相同的情况下,对温差间隔进行小幅度、多区间的合理设置,有利于提高温差能的利用率。     

矿井环境高精定位技术研究现状与发展

地下矿山开采环境恶劣,井下设备的自动化、智能化发展势在必行。井下设备高精度自主定位技术是推动地下智能开采的关键技术之一。为了系统地了解和研究国内外矿井设备定位技术的发展情况和问题所在,基于国内外井下设备高精定位的研究现状分析,综合评述了当前井下定位的核心技术和发展前景。首先归纳了井下常用的环境感知传感器;然后根据井下设备定位的技术手段、硬件基础及算法特点,对当前的研究成果进行了归类分析;最后进行了总结展望,认为不需要外部设备辅助的多传感器融合技术（如基于SLAM的定位方法）是当前地下矿山井下设备定位发展的必然趋势。     

深部矿山地热与煤炭资源协同开发技术体系研究

深部煤炭资源开采已势在必行,但随着开采深度的增加,伴生着热能的释放,该热能作为地热资源的重要组成部分,是一种不受环境因素影响的可再生清洁能源。深部矿井开采带来的丰富地热可作为共生资源进行开采利用。基于此,本文总结了深部矿井地热资源的发展潜力以及地热与煤炭资源开采的现状,论述了深部矿井地热开发的必要性和可行性,创新了地热与煤炭资源协同开发的思路,阐述了矿山地热与煤炭资源协同开发的内涵与科学问题,围绕深部矿山岩热和水热资源开发这一主题,利用煤炭资源开采的采后空间及生产系统,提出了充填埋管采热、采空区储水采热、采动区封闭采热及深部原位钻井采热4种采热方法,探讨了深部矿山地热探测评价、深部大空间煤基固废吸热功能材料、多场环境下采场岩层移动特征及其控制、低品位热能的高效传输及阶梯利用和协同开发系统智能监测等技术的研究重点与难点。研究成果将为中国深部矿山地热与煤炭资源的协同开发提供技术支撑,为深部矿井资源系统开发提供理论与实践参考,促进我国深部矿井绿色矿山建设与多元经济型发展。