高温深井降温技术

随着矿井开采深度的增加,矿井高温热害问题会越来越严重。简要概括了深井降温技术,涉及了通风降温、集中制冷、局部降温、个体防护等方面。     

高温深井煤矿降温系统集成体系研究

以集成理论、系统优化配置理论为基础,探究了高温深井煤矿降温系统存在的问题及原因,在对高温深井煤矿降温系统构成单元进行划分,对降温构成单元功能、作用、运行及各单元的关系进行归纳分析总结的基础上,构建了以提高降温效果为目的、以余热利用为辅助的深井降温集成体系。该体系以循环经济基本原则作指导,利用热交换、余热利用方法等提取了循环水中的热量并进行利用,节约了冷却和制冷过程使用的能量;利用保温技术减少“冷能”漏失、“热能”散发,通过优化布局、错时利用,实现降温时间安排的科学化,减少“冷能”使用量,提高了降温效果。该方法不仅有利于煤矿提高降温效果、节约能源,对其他降温领域节能也有指导意义。     

深井高温矿山通风与降温技术研究动态

深井矿山开采存在三大问题，其中之一是通风与降温技术。这里就其涉及的七个主要方面进行简要概括，它们是通风系统优化，井下气候条件预测、加在风量通风、循环通风、个体防护、局部降温、集中制冷。     

高温深井矿山独头掘进巷道通风降温机理研究

针对高温深井矿山独头掘进作业温度高、通风难等问题,以海南山金抱伦金矿为原型,基于气固两相流理论,采用三维流体仿真软件模拟深井井下高温环境,根据不同通风参数下主运巷及独头巷道的温度场、速度场分布特征,研究风温、风速及岩温等对气流分布、温度分布特征影响规律。结果表明:独头巷道有效通风临界距离为7 m,巷道交接处会产生“8”字型涡流,涡流交错处断面平均温度达到最低值,超过7 m,需要采取局部通风措施改善作业环境;采用制冷设备进行降温时,制冷装置距离掘进作业点距离小于30 m,入口通风温度为20～25℃时较为适宜;对于高热巷道围岩覆盖一定厚度的保温材料,减少岩壁向气流中散热,可以有效降低巷道空气温度。研究结论可为高温深井矿山通风系统设计、局部制冷降温设计提供理论支撑。     

深井高温金属矿开采降温方案探讨及应用

深井开采是解决矿石供给矛盾最有效的途径，然而深井热害严重危及采矿作业的进行。分析总结了目前国内外深井热害控制方面的研究成果与努力方向，对深井热害的来源及治理措施进行了归纳和比较。结合国外某深井高温金铜矿山的开采条件，综合权衡各种因素确定其热害治理方案。采用地面冷却进风方式消除巷道余热，采用水冷却系统处理独头掘进工作面热害，为国内高温开采矿山提供理论支持和技术借鉴。     

金属矿山深井高温巷道通风预冷降温技术

依据金属矿山井下巷道热交换的能量方程,分析了井下巷道的热交换基本规律,以及矿井通风风流预冷降温的理论依据,并通过冬瓜山铜矿实践证明,对巷道入风风温控制可提高井巷热交换效率,达到降温目的。     

深井降温技术研究述评

深井开采矿山随着开采深度的不断加深,单凭自然通风降温不能满足降温的需要,为此人工制冷技术应用深井降温系统。根据载冷剂的不同,将目前深井降温系统分为空气降温系统、热电乙二醇降温系统、冰降温系统、水降温系统以及新型降温系统。对上述多种矿井空调技术的应用状况及特点进行综合分析,对比了各种深井降温系统的优缺点,并提出发展趋势。     

基于Ventsim软件的深井高温矿床通风降温模拟

以泥河铁矿的深井高温矿床为例,采用Ventsim三维通风软件对井下人员活动集中地点的温度分布情况进行模拟计算,结果表明:5—10月份的井下作业温度超过规范要求的极限值,需要采用人工制冷降温措施。对人工制冷效果的模拟结果显示,采用人工制冷降温措施后,井下作业温度大部分能满足规范要求;为了降低生产成本,9—10月份降低制冷设备的功率亦能满足规范要求。     

深井降温冷源获取技术研究

目前在国内外,深井降温技术的发展仍面临诸多问题,有专家提出了以矿井涌水为冷源的HEMS降温系统,但在实际矿井开采中,仅采用矿井涌水为冷源并不能满足降温需求。本文针对某冷源短缺型矿井,提出了矿井涌水和矿井回风的双冷源降温方式,运用直接接触类热湿交换基本原理及矿井自身巷道条件设计喷淋段和漫流段,分别从工艺上对喷淋方式和漫流方式进行理论计算和数值模拟,现场实施取得了成功,为今后类似冷源缺乏型矿井降温设计提供了技术依据。     

深井热害局部环境降温研究

为解决深井开采局部环境所存在的高温热害问题,设计了一种便捷灵活、可实现自动控制的降温室,利用数值模拟分析了降温室中温度场的分布。模拟结果表明:在降温室中,人体接触区域周围温度基本保持在26℃左右,能够给数位工作人员提供一个相对舒适的作业环境。     

深井开采工作面通风与降温技术研究

对国内外深热矿井掘进工作面通风与降温技术进行了理论分析与研究，结合冬瓜山铜矿的具体开采条件，确定了掘进工作面强化通风与降温实施方案。     

深井降温的设计与实施

一、矿井概况随着矿井开采深度的增加,一些矿井先后出现岩温或水温较高,使井下气温相应升高,给生产建设带来困难。丰沛三河尖矿就是一例。三河尖矿设计能力年产120万吨,一对立井开拓,中央分列式通风。矿井第一生产水平-700m。1982年10月井筒到底,转入平巷施工。随着掘进长度的增延,井下气温逐渐升高,1983年7～8月在通风良好的情况下,     

高温矿井是否进行增风降温的判别

本文通过对我国深部高温矿井热环境成因分析,进而论述了加大风量与工作面气温的关系,探讨了工作面气温随原岩温度变化的规律,从而给出了深部高温矿井是否进行增风降温的判别依据,为矿井热害治理决策和矿井降温设计提供参考.据统计,目前我国已有80多对矿井的部分采面出现了气温超限现象,有的采面气温超过30℃.恶劣的环境气候条件,严重地影响了煤矿工人的身体健康和劳动生产率的提高.在改善作业环境气候条件的诸种措施     

移动制冷机在深井降温中的研究与应用

通过井下实测矿井热环境参数和矿井岩体温度,分析了矿井地热灾害原因,结合具体条件提出了适合平顶山天安煤业股份有限责任公司四矿深井热害治理方案,即利用井筒淋水一次性水排热的局部制冷降温方案,介绍了矿井降温系统的工作原理、配备及其运行情况,并对深井降温系统降温效果进行了研究与分析.结果表明,掘进工作面温度降低了6～8℃,最高温度控制在26.2℃,这将有益于降低我国掘进工作面温度,消除矿井热害.     

深井降温技术的研究和应用与发展

随着采矿工业的不断发展,深井高温矿山的数量相继增多.研究深井降温技术已成为现代采矿技术一门新的领域.本文对深井降温技术的国内外研究和应用现状进行了较全面的介绍,并提出了在此领域仍存在的主要问题和今后研究发展方向.     

深井巷道隔热降温技术的研究与应用

为深井巷道降温提供设计参数是深井高温岩层巷道隔热降温技术研究的主要目的。研究了非隔热层巷道围岩向巷道的热量释放模式,分析了调热圈形成原理、热传递解析方程及参数;然后研究了隔热层巷道围岩向巷道的热量释放模式,分析了调热圈变化原理,并推导出隔热降温效果理论解析式及参数确定;工业性试验对比证实,巷道采用隔热降温技术后,隔热效果达到64%,具有巨大的技术经济效益。     

深井矿山局部制冷降温技术研究

针对某千米深井金属矿山胶带转载硐室面临的高温高湿作业环境导致劳动效率低下、人员中暑时有发生和设备故障频发等问题,开展矿山高温硐室制冷降温技术研究。分析硐室热害形成因素,计算各因素放热量,并对高热害硐室通风降温进行多方案分析论证,确立采用水冷制冷机组制冷降温方案进行设计和现场实施。现场实施效果表明:水冷制冷机组降温方案将硐室内空气干球温度由34.1℃降至27.9℃,降温幅度达到6.2℃,体感温度和相对湿度明显降低。     

高温深井钻井技术研究

为了获得更多的油气资源,深井、超深井及高温地热井的开采数量逐年增多。在地温梯度较高的地区,随钻井深度的增加,井下钻具将承受超过150℃的高温和超过30000psi的高压。针对高温深井的施工工艺方面,通过分析钻井施工的难点给出了相应工艺措施;针对高温深井所使用的仪器方面,通过研究井下电子仪器自身特点及工作环境,给出了提高旋转导向系统和随钻测量系统等井下仪器可靠性的方法。