井下深部开采工作面冷量配置及优化

介绍了依据空冷长度的计算公式及结合CFD数值模拟分析系统,在整个降温系统制冷功率配置有限的条件下,确定了工作面进风巷空冷器的布置位置,有效解决了空冷器在工作面降温系统中的合理配置。并结合温度场模拟分析及后期深部开采工作面需冷量预测结果,采取辅助降温措施,为深部开采中制冷设备的优化配置提供可靠依据。     

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。     

采煤工作面非均匀环境营建技术

为了解决采煤工作面冷损大,降温费用高,降温效果不理想的问题,提出了采煤工作面非均匀环境营建技术,研究了跟随工人旋转的跟踪型小型空冷器,提出了有效空冷空间和无效空冷空间的概念,确定了采煤工作面非均匀环境营建技术需冷量的计算公式。对某采煤工作面需冷量进行了计算,结果表明:传统降温方式需冷量为227.7 k W,采煤工作面非均匀环境营建技术需冷量为108 k W,1个采煤工作面每年可节省51.7万元降温费用。     

高温综采工作面降温方案数值模拟

通过理论计算得出标准"U"型通风方式下的综采工作面的出口风流温度,并运用CFD数值模拟软件对计算结果进行验证和对多种降温方案进行温度场数值模拟对比,得出最佳的进风巷空冷器的布置位置和降温参数的选取,使工作面出口温度不超过28℃。     

高温综采工作面降温方案数值模拟

通过理论计算得出标准"U"型通风方式下的综采工作面的出口风流温度,并运用CFD数值模拟软件对计算结果进行验证和对多种降温方案进行温度场数值模拟对比,得出最佳的进风巷空冷器的布置位置和降温参数的选取,使工作面出口温度不超过28℃。     

“两进一回”通风系统氧化带宽度影响因素分析北大核心

为使“两进一回”通风系统应用效果最佳,降低采空区遗煤自燃危险性,基于理论分析结合COMSOL数值模拟软件,依托魏家地煤矿北1103工作面工程背景,针对第2进风巷不同布设位置、两进风巷风量配比、进风侧封堵墙宽度及工作面推进距离进行了研究,分析了不同工况下采空区氧气体积分数及氧化带范围。结果表明:第2进风巷位置对采空区氧化带范围影响较大,当通防巷位于进风巷右侧0.618D(D为工作面倾向长度)位置时,最大氧化带宽度为23 m;通过改变两进风巷风量配比可减小氧气影响区域,改变采空区氧化带范围;进风巷一侧封堵墙的存在可一定程度抑制采空区漏风,但存在最佳封堵范围;随工作面推进,120 m后采空区氧化带范围整体趋于稳定。     

超长工作面深孔预裂卸压沿空留巷技术研究

针对超长工作面沿空巷道围岩易松软、破碎,巷道支护困难等问题,以陈四楼煤矿2803工作面安全高效开采为工程背景,应用深孔预裂卸压沿空留巷技术改善围岩控制效果.通过理论计算,确定进风巷深孔预裂卸压的最佳高度为17 m,同时对进风巷沿空留巷进行加强支护,工程实践及应用效果实测分析表明:(1)工作面前方3条巷道的变形趋势均为随...     

高效空冷器在赵楼煤矿采煤工作面的应用

冷却降温是防治矿井高温的有效措施,而这其中空冷器是重要的降温设备。在对赵楼煤矿采煤工作面进行制冷降温时,根据井下液压支架的特点,将空冷器设计成半开放的形式,使其能够满足井下制冷需求的同时还能够与液压支架一起往前推进,避免了重复拆卸的工作。根据计算确定空冷器联合工作时的最优布置位置,使其满足长距离大宽度采煤工作面的制冷降温需求。     

采煤工作面冷量回收可行性研究

针对现有采煤工作面冷损大、冷量利用率低,提出一种新型的工作面降温系统;阐述了工作面冷量回收的原理;并对新型降温系统进行了详细介绍,根据某矿采煤工作面具体情况,对不同进水温度下,3个临界条件小型空冷器的风流进行模拟,对比其降温效果,结果表明:降温效果同样明显。从而验证了采煤工作面冷量回收的可行性。     

某煤矿回采工作面风流冷却方式的确定

回采工作面是矿井主要热害地点,其风流冷却方式的确定是提高回采工作面降温效果和降低降温工作对生产影响的关键。分析了某矿井工作面的制冷降温方式,首先通过风温逆向热力计算方法得出了该回采工作面采用集中制冷降温方式不能满足降温要求,须采用工作面内分段制冷降温方式的结论;其次通过对工作面风流冷却方式进行数值模拟及理论计算,确定了使用小型空冷器在工作面内分段制冷降温的具体方式。     

受控循环通风技术降温理论分析及应用探讨

采用受控循环通风技术对矿井区域进行降温的研究分为两部分:1)采用受控循环通风技术,有效提高区域作业面的风速,达到降温的目的;2)采用高压喷雾系统进行循环风降温。基于上述两个问题的研究,得出如下结论:受控循环通风技术可以在有限进风的情况下,通过合理利用净化后的区域污风,达到提高区域有效风速、降低区域高温的效果;对循环风采用高压喷雾降温技术,降温量可根据喷雾水温进行有效控制,喷雾水温是降温效果好坏的关键。     

基于ANSYS的综采工作面降温优化设计

针对综采工作面出现的高温现象,调查了工作面热流的主要来源。采用空冷器降温,然后利用ANSYS的FLOTRAN CFD模块对工作面流场进行数值模拟,验证工作面空调的效果,得出温度场分布的一般规律。通过改变进风巷道和工作面上空冷器的安装位置,获得最优的降温效果。     

综放工作面高抽巷抽放条件下采空区漏风规律研究

高抽巷在解决易自燃煤层综放工作面瓦斯超限问题的同时,又加剧了采空区漏风及其自燃危险性。为了使工作面采空区防火措施更具有针对性,通过现场实测,研究分析了高抽巷抽放条件下工作面采空区漏风规律,对采空区的自燃危险区域分析、采空区有针对性的控风防火措施的制定具有重要的意义。     

赵楼煤矿井下热环境特性分析与机械降温设计

以赵楼煤矿井下回采工作面、掘进工作面风流干球温度、湿球温度、流量及气压的实测数据为依据,分析其在降温系统运行前后的分布、变化规律,得出潜热占到井下降温冷负荷的80%以上;对单位体积风流而言,回采工作面散热量占到井下降温冷负荷的50%以上等结论。进而阐述了煤矿井下机械降温工程设计的一些要点。     

井下局部降温技术的实践应用

同煤集团某矿二号井开采至埋深740 m位置,出现了明显地下热害现象,必须采取降温措施逐步解决。在详细分析地下热害现状及主要原因的基础上,通过井下降温冷负荷计算,确定了直冷式局部降温制冷装置来控制采掘工作面局部高温的降温方案,并开展设备选型和具体布置。020602综采工作面的局部制冷装置设置完成后,通过对工作面内部各处设置的温、湿度传感器的反馈数据进行汇总,发现该技术方案改善了工作面内部湿热的工作环境,可以起到良好的降温效果,为井下作业人员创造了良好的作业条件。     

均匀供冷采煤工作面送风器的布置

采用压缩空气均匀供冷降温的采煤工作面,送风器的布置间距和数量直接影响着采煤工作面的降温效果。对于高温采煤工作面降温后的面内温度变化范围可取为26℃±1℃,采煤工作面上送风器的布置间距和数量取决于降温后的温度变化范围和采煤工作面的的热力状况,作者导出了送风器布置间距和数量的有关计算公式。采煤工作面采用均匀供冷的降温方式,能在工作面全长上获得较均匀的温度分布,从而有利于改善工作面的降温效果。     

采煤工作面上隅角瓦斯爆炸传播研究

为研究采煤工作面上隅角瓦斯爆炸在采面联巷内的传播特征,采用U型并联管道系统模拟爆炸在实际巷道内的传播。结果表明,上隅角瓦斯爆炸冲击波在采煤工作面不规则巷道中传播时,爆炸冲击波和火焰陡然变化,出现爆轰;进、回风巷内冲击波进入上下山巷道出现叠加;冲击波经过进风巷与回风巷传播特征存在较大差异,冲击波在回风巷内属燃烧爆炸传播,而在进风巷内属一般空气区传播,上下山巷道及工作面属爆炸破坏较严重区域,应强化预防措施,减少瓦斯爆炸带来的损失。     

基于井筒低温淋水的矿井降温技术研究

分析了中平能化五矿热害的热源情况,利用五矿风井中低温淋水设计了降温系统,即制冷机组制取低温冷冻水,通过输冷管道向采煤工作面运输巷输送,由安装在运输巷中的空冷器对风流进行冷却,回水重新回入制冷机组进行制冷循环,制冷产生的冷凝热利用北山井筒低温淋水排放,有效解决了井下冷凝热排放困难的技术难题。为避免长采煤工作面降温"下冷上热"现象,采用低温淋水喷淋降温后,现场测试表明,喷淋未开时采煤工作面上出口降温幅度为2.8℃,喷淋开时采煤工作面上出口降温幅度为4.8℃,采煤工作面温度平均降低4℃,空气中含湿量下降6 g/kg左右,保障了热害矿井的安全生产。