矿井全风量降温在龙固煤矿热害治理中的应用

龙固煤矿井下高温热害较严重,通过对产生高温热害的热源和现有降温系统存在的问题进行分析,提出了采用矿井全风量降温解决高温热害的方案,并对方案的技术路线、冷负荷、冷热源、末端等进行了阐述。矿井全风量降温系统降低了井下进风的温湿度,有效改善了井下环境,具有噪音低、安全、可靠性高等优点。     

深井热害分析与控制技术研究进展

深部矿井热害一直是影响地下矿山生产的重要问题。简要综述围岩放热、空气压缩热、机械放热、爆破放热等4类基本深井热源,并着重阐述了充填材料水化放热这一新型深井热源,介绍了国内外常见的矿井热害评价方法和深井降温技术。鉴于当前数值模拟技术的快速发展,提出深井热运动规律探索及治理的发展新方向:关注热环境时空变化规律,寻求整体和局部热害控制相结合的高效降温方法。     

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。     

局部降温设备在济宁三号煤矿的应用

随着矿井开采深度的增加,岩体温度逐渐升高,回采与掘进工作面的环境受热害日益严重。根据分析得到煤矿井下主要热源包括围岩放热、煤炭和矸石输送中的放热、风流向下(或向上)流动的压缩热、机电设备运行时产生的热量、地表大气热源等。首次提出采用TS-300型局部降温设备对济三煤矿183上工作面进行降温降湿处理,现场实测结果表明,测试地点温度平均降低7.5℃,湿度平均降低18%,缓解了工作面局部的热害状况,并显著改善了井下作业环境。对煤矿安全生产以及国家可持续发展政策有着重要的意义。     

深井热源分析及人体热平衡研究

为了有效降低深井热害对人体的影响,提高生产效率,并最大限度的降低事故发生的可能性,针对矿井热害产生的主要因素进行了分析研究,并以某煤矿为例进行计算。分析研究表明:该煤矿在井下热负荷热源贡献率方面,空气压缩放热和机电设备散热是井下热负荷的主要组成部分,是矿井制冷降温系统应解决的关键问题;为了有效降低高温对人体的影响,应采取有效的降温措施并排除空气中的有害物质,适当调整作息时间,减轻劳动强度,减少皮肤暴露;适当补充水和无机盐,提高耐热能力,减少中暑的发生,减轻矿井恶劣环境对人体的影响。     

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。     

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。     

基建矿井热害防治综合措施

针对基建矿井热害治理技术研究较少、 热害治理复杂的现状, 基于基建矿井掘进工作面作业环境温度高, 降温负荷大, 供风沿途冷量损失较大, 低湿空气与掘进工作面的热湿交换不充分,基建降温设备利用率低的矿井热害特点, 设计了非机械制冷和机械制冷方式相结合的基建矿井降温综合治理措施。 非机械制冷方式包括增加风量, 选择合理的通风方式, 双巷掘进, 采用双层隔热风筒通风, 控制热源和加强管理等。 当非机械降温方式无法满足降温需求时, 采取机械降温方式, 以赵楼基建矿井为例进行分析, 发现机械降温系统运行效果较好, 井下掘进工作面温度符合 《煤矿安全规程》 要求。     

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。     

矿井井下降温系统设计探讨

目前我国大部分开采的煤矿,都处于深水平开采,随着深度的增加,岩温升高以及设备散热等因素影响,产生了矿井的高温热害问题。该文主要介绍井下集中式水冷机械降温技术的特点及应用,为高温矿井降温系统的设计及应用提供参考。     

新型矿井通风降温技术装置的试验研究

随着地下采场不断向深部延伸,井下温度不断升高,矿井热害问题日益突出,严重影响了井下作业工人的健康和矿山安全生产.本研究通过分析井下热害现状、热害产生因素,以及当前通风降温技术的不足,提出了一种新型移动式通风降温除尘技术,并在山东省招远市某金矿二十九中段斜坡道一分段独头作业面进行测试.测试结果表明:引入该技术后,作业面和...     

张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用

随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7 ℃,工作面空气含湿量降低了13.62 g/kg,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11 790 t,减排二氧化碳31 122 t。     

红阳三矿热害综合治理的研究与实践

立足于红阳三矿热害及治理状况的实践,借鉴国内外矿井热害治理措施,分别从技术、管理两个层面对红阳三矿热害综合治理提出了系统性的解决方案.该系统解决方案包括冰冷却降温系统及优化、井下冷量配置及优化、通风系统降温及优化、非机械制冷降温措施及管理措施5个方面.     

矿井水余热利用技术在赵固一矿的设计与应用

为了解决矿井目前采用燃气锅炉供暖燃气费用高、氮氧化物超标以及燃气紧缺的问题,有效替代锅炉,充分实现节能减排,对一些具有丰富矿井水资源的矿井,在项目可行性论证的基础上,提出了采用热泵技术实现矿井水余热资源利用的解决方案。介绍了热泵工作原理和技术参数,对系统方案和设备组成、机组配置进行研究,然后对矿井水余热系统运行费用和采用燃气锅炉运行费用进行了分析对比。研究得出,采用矿井水余热利用经济,比燃气锅炉每年节约费用269.41万元,2.6年即可收回成本,经济效益显著。在降低煤矿生产成本同时,减少了环境污染,满足矿井冬季供暖、夏季制冷以及日常洗浴用热水的需求,实现替代锅炉,具有一定的推广应用价值。     

热泵与动力热管复合的深井热害控制试验研究

随着矿井开采深度的日趋增加,井下高温热害越来越严重,现阶段应用于矿井中的降温措施主要有非机械式制冷技术和机械式制冷技术,部分方法简单易操作但是降温效果不佳,部分方法降温效果良好但是受地势影响较大且安装成本高。提出并研究了高效制冷和远距离传热的热泵与动力热管复合系统。通过搭建试验平台,模拟井下工作环境,在不同热管长度条件下进行试验和测量,研究了不同长度对系统换热性能的影响。结合实际情况,分析了热泵与动力型分离式热管复合系统用于井下降温时在设计上和性能上的优势,明确了该系统在矿井中应用的可行性。研究表明:系统换热量随着蒸发段温度的升高或冷凝段温度的降低而增加;系统驱动温差越大,换热效率越高,同时所提出的试验系统可以在驱动温差为0或者蒸发段温度低于冷凝段温度时正常使用;工质循环动力泵流量增大,系统换热量先增大后保持不变,系统管路越长到达稳定值需要的动力泵流量越大,管路沿程损失对系统性能有一定的影响。     

矿井工业废弃能源综合利用研究与应用

在“双碳”背景下,能源消费成为制约企业生存与发展的重要影响因素。为了合理解决中马村矿矿井工业废弃能源的综合利用问题,充分实现企业的节能增效并降低综合能源消费总额,对中马村矿现有的矿井水余热、空压机余热、瓦斯发电站余热、建材厂散排热烟气余热等废弃能源利用进行研究,并对矿井余热回收系统、燃气锅炉及空调制冷的运行费用进行了对比分析。研究表明,采用矿井余热综合利用系统进行冬季制热及夏季制冷,相对于传统燃气锅炉及单机空调可分别节约243.45万元的取暖费用及18.24万元的制冷费用,项目运行工况良好,经济效益显著,具有较高的推广应用价值。     

梧桐庄矿热泵系统可用热源分析及利用

通过现场调研及理论计算,分析了梧桐庄矿工业广场可利用的热源及特点,并对可用热源的稳定性进行了评价。研究表明：梧桐庄矿可用热源主要有矿井排水、奥灰水、矿井排风、洗浴排水、空气压缩机冷却水,其中矿井排风可利用热量最大、最稳定;其次为奥灰水、矿井排水,但两者供热量均不稳定;洗浴排水和空气压缩机冷却水供热量较稳定,但热量较小。根据该矿热负荷较大的特点,提出了多种热源联合为热泵系统提供低品位热量的方案,以满足了工业广场供热需求。     

鹤壁矿区工业余热综合利用研究与应用

鹤煤公司各矿井因淘汰燃煤锅炉,通过利用空压机余热回收技术、瓦斯发电机组烟气余热回收技术和矿井水余热回收技术的综合实施,实现了矿井供热结构性变革,并进行节能和经济运行分析,对于同类企业供热改造的实施起到借鉴作用。     

The Passive Prevention of ARD in Underground Mines by Displacement of Air with a Reducing Gas Mixture: GaRDS

There are few effective remedial strategies capable of reducing or preventing pollutant loads from underground mines. The Gas Redox and Displacement System (GaRDS) is a new approach devised for stabilising sulphide minerals by manipulating the atmosphere in mining voids. This prevention technique offers the potential for passive, low cost, and effective control of acid drainage from underground mines at sites where flooding is not feasible. GaRDS utilises reducing gas mixtures generated by anaerobic bacterial activity to displace oxygen without impeding drainage from the workings. These gas mixtures halt sulphide oxidation and acid generation, and can precipitate secondary sulphides from the accumulated drainage water. The GaRDS technique has significant advantages for mine operators who wish to temporarily close a mine, implement a low-cost, passive acid drainage prevention strategy, and retain the option of reopening the mine if metal prices increase. It is fully compatible with conventional ARD closure strategies for underground mines, and is expected to rapidly improve drainage water quality emerging from enclosures and prevent further sulphide oxidation. A field demonstration of the GaRDS technique has commenced at an adit in an historical mining district in Australia (Zeehan Mineral Field in Tasmania). The aim is to develop a generic technology that will find widespread application to both existing and historical acid drainage problems and prevent future problems arising at mine closure.