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。     

浅析新庄矿井下降温系统的选择

新庄矿井为高温热害矿井。该矿采用加大井下供风量的非人工制冷方式对井下进行降温;同时设置了一套人工制冷降温系统。经过分析比较表明,对于地面有余热利用,且矿井冷量规模超过在10MW的矿井,人工制冷降温的载冷介质选用冷水更经济,制冷站位置选用地面集中式更经济合理;高低压系统选用三腔高低压转换系统更高效。     

矿井降温系统在朝阳矿的应用

利用三台制冷机组制成5℃的冷水输送到井下各采掘迎头通过空冷器进行热交换,将冷风送到迎头从而达到制冷降温的效果。     

半导体制冷技术在矿井局部降温中的应用研究

提出了半导体制冷降温技术应用于矿井降温的思路。在介绍半导体降温原理的基础上设计了基于半导体的矿井降温系统模型,理论计算得出上述系统可以满足井下冷量需求,利用FLUENT软件进行模拟进一步分析得出:半导体制冷降温技术可以应用于矿井局部降温中。     

高温矿井输冷管路的水量利用率测试分析

通过对山东唐口煤矿井下开式供水闭式回水复合供水管路系统冷水水量的测试,分析了井下有效供水水量及水量利用率。结果表明,各采区有效供水水量低且水量波动范围大,全矿冷水水量利用率平均不足40%,有效水量不足64 m3/h;同时,该方式存在降温与非降温作业需水量难于同时满足、降温用水供需不一致等问题。随着采区的开拓冷水水量利用率将进一步降低,降温用水更难以保证,为提高水量利用率,该降温供水方式亟待改善。     

高地温深井WAT井下集中制冷降温技术研究

介绍了地面埋管式WAT井下集中制冷降温系统,该系统主要由冷却水循环系统、冷冻水循环系统、散冷系统等组成.该降温技术显著特点是制冷机组布置在井下,置换出的热量通过钻孔排到地面,能够降低井下冷量损失和井下散热量,并建立了制冷余热利用系统.     

平煤四矿集中降温系统节能改造与应用效果分析

针对平煤四矿的地面集中降温系统的实际运行情况,提出了节能改造方案,对地面制冷机组冷水分配、井下高压水降压装置和井下循环系统进行了节能改造;将原有的高低压换热器更换为高低压转换装置;实际运行情况表明,系统节能效果显著,为新建矿井降温系统高压水降压装置的选择提供了参考的技术途径。     

多功能制冷机组在矿井降温与余热回收中的应用

根据梧桐庄井下降温、制冰冷凝热回收利用以及水源热泵系统备用机组选择的需要,提出了利用多工况热泵型制冷机组作为井下局部降温井上制冰系统的制冷主机,实现了夏季"制冰+制热"、冬季供热等多种工况。进而论述了系统的工作原理及工艺流程,提出了多功能制冷机组"制冷+供热"性能评价系数,并对不同工况下机组的性能进行了对比分析;最后通过运行测试表明该系统正常运行的同时满足了不同工况要求。     

动态冰浆与冷水换热效果对比分析

采用对比分析的试验方法验证了冰浆和冷水在空气冷却器的换热效果,通过比较冰浆和冷水在空气冷却器的各项运行参数,以验证其各自的制冷性能,从而得出无论从制冷性能、制冷效率及舒适度,冰浆是以后降温系统中不可或缺的最佳选择。     

赵楼矿井制冷降温技术

赵楼煤矿根据自身特点,在矿井基建的不同时期分别制定井筒凿进时期制冷降温系统和井下永久制冷降温系统。井筒凿进时期,在地面设置制冷机组与喷淋室,降低进风风流温度;随着采掘工程的进展,在井底车场设置井下集中式永久制冷降温系统,制取低温冷媒水,通过保温管路输送至需冷地点,降低工作面进风风流温度,均取得了良好的效果。     

一种新型井下分布式矿井整体降温系统

目前常见的矿井降温方式有井下集中式和地面集中式降温系统。井底车场附近集中安装带高承压冷凝器的防爆制冷机,对设备要求太高,主要为进口产品,设备投资高;而地面集中式降温系统将制冷单元放在地面,输冷距离长,管道需要保温且冷损大。随着开采距离井口越来越远,以上2种方式均存在冷损大、输送到末端空冷器的温升高的问题。分布式制冷整体降温系统将换压后的冷却水送到各分区,将制冷机分散布置,降低了设备投资,节约了保温管道的投资,减少了冷量损失,提高了工作面的降温效果。     

井下集中式降温系统设计新思路

针对济宁二号煤矿热害状况和矿井实际条件,提出区域集中式冷水降温系统设计思路。利用制冷降温系统制取低温冷水,降低风流温度,介绍了系统工作原理、布置流程及冷凝热排放方案,并对冷凝热排放方案进行了比较分析,选择间接使用矿井涌水作为冷却水方式。     

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。     

空压机冷却系统水垢的形成及防治

水冷式空压机的冷却系统主要由中间冷却器、气缸壁水套及其它附件组成。在实际运行过程中冷却系统结垢，会导致空压机温度升高，效率下降，且除垢工作又是空压机维修中较为复杂的工作。做好空压机冷却系统的保洁工作，可保证空压机安全、高效运行。     

矿井涌水在深井HEMS降温技术中的应用研究

矿井涌水是一种在矿井开挖过程中从岩层中涌出的地下水。以往对矿井涌水的利用仅限于对水源本身的使用,深井HEMS降温系统首次将矿井涌水作为其系统的冷源使用。本文以夹河矿和三河尖矿为例,阐述在深井HEMS降温系统运行过程中矿井涌水的冷却问题。实际应用表明,高差循环降温技术和水平循环降温技术均可将作为冷源的矿井涌水水温控制在25～30℃,保证了深井HEMS降温系统的正常运行。     

水源热泵在井下制冷降温中的应用研究

水源热泵是利用地球水所储藏的能量资源作为冷、热源,进行能量转换的空调技术。新巨龙公司将水源热泵应用到井下,利用矿井地热涌水资源进行能量转换,制取冷量用于井下降温,效果显著。     

基于热管输热的矿井地热危害控制试验研究

我国矿山资源需求增大,矿井开采深度不断加深,井下地热危害日趋严重,影响了矿井安全生产。针对现有热害控制技术存在深层矿井工作面降温效果不明显,无法有效控制井下热害的问题,利用热管的高效传热特性,建立了采用动力型热管的热害控制系统并搭建了试验平台,用以模拟井下热源环境以及系统热量、冷量传递输运过程。结合矿井实际环境,测试分析了动力型分离式热管降温系统换热的影响因素。结果表明:在蒸发器和冷凝器迎风风温36.5℃和18℃、冷凝器风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz、充液率51%的条件下,蒸发器的吸热量随着风量的增加而升高;在蒸发器迎风风温42.8℃、风速2 m/s、冷凝器风温18.8℃、风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz的条件下,最佳充液率取值区间为51%~60%;蒸发器各参数不变,当冷凝器迎风温度为16.5℃、风速为2.5 m/s、充液率为67%时,换热量随着溶液泵频率的增加先升高后稳定不变;两换热器距离为4~10 m时,温度和风速变化对系统换热效率影响很小。研究结果反映出动力型分离式热管降温系统可有效改善深井工作环境,使井下高温热害得到有效控制。     

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。     

井下空压机冷却水节能技术研究

针对煤矿井下空压机的实际情况,对循环水和直排水系统进行了分析和比较,并设计了以管壳式热交换器为核心的、与煤矿井下水冷式空压机相配套的循环冷却水冷却系统,在煤矿应用后取得了良好的节能效果。     

温湿度独立控制系统应用于深井降温

针对传统矿井降温系统能耗大和工作面湿度大的问题,结合深井特殊环境及要求,研制出温湿度独立控制新型深井降温系统。由于冷水不承担除湿任务,该系统可由各种天然冷源或高COP的高温冷水机组承担显热负荷,由转轮除湿机承担潜热负荷,并利用深井余热废热作为转轮除湿的再生热源。通过对实例的热力学计算表明:温湿度独立控制深井降温系统能较好地应用于深井降温,该系统既可以有效改善工作面环境,又可以节约深井降温能耗,是一种值得推广的深井降温方式。通过对实例的能耗分析表明:冷源选用高温冷水机组,再生热源采用电加热方式,工作面相对湿度接近饱和的条件下,温湿度独立控制深井降温系统能耗略小于传统深井降温系统。进一步分析表明:工作面湿负荷越大,温湿度独立控制深井降温系统节能的优越性越明显,当利用余热、废热和天然冷源时,可进一步降低系统能耗。