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。     

基于通风系统合理度的降温措施的应用研究

随着矿井开采深度的增加,井下环境进一步恶化,高温热害极大地威胁着井下作业人员的身体健康、工作效率和生产安全,给煤矿带来了严重危害。针对热害防治措施,更多关注在人工制冷降温措施方面的研究,忽略了高温可能是通风系统不合理造成的,有必要对通风系统的合理度进行评价,针对评价结果,再研究是否采取人工制冷降温措施。     

永川煤矿-500m水平高温热害治理分析

永川煤矿初期采用局部制冷降温系统,利用矿井涌水和回风综合排热,较好地解决了-500 m水平开拓掘进工作面存在的高温热害问题。在此基础上,借鉴国内外其他矿井的降温经验,针对-500m水平深部开采时采掘工作面热害防治问题,提出了8个方案,并从技术经济上进行了比较分析,得出建立进风立井,同时建立相配套的井下制冷降温系统适合永川煤矿的具体条件,可为矿井下一步的热害防治工作提供参考。     

阳城煤矿井下热害治理技术研究及应用

为了解决阳城煤矿-920m水平深部掘进工作面的高温热害问题,采取以增加风量等非人工降温措施为辅,人工制冷的局部水冷降温系统为主的综合降温措施;并根据矿井的实际情况,采用矿井回风和涌水的综合排热方式,确保了降温系统的连续可靠运行。降温后,掘进工作面100m范围内干球温度平均降幅度为5.6℃,相对湿度平均降幅为20%,工作环境得到明显改善。     

沙溪铜矿井下掘进工作面局部降温技术的应用

随着金属矿山资源日益深部化,深立井及超深立井施工过程中的矿井热害问题也日益突出,以沙溪铜矿千米深井为例,首先分析了地面送风风流余热、围岩传热、井下岩石爆破余热、井下设备散热等热源源头,然后根据国内外煤矿、金属矿建井期的降温经验,采用3种降温方式对比分析,确定了掘进工作面实施矿井排水散热的局部制冷降温方案。因掘进工作面局部降温送冷风距离长,利用热力学理论及经验公式定量分析了冷风输送量及送风温度对降温效果的影响,降温后风流的实测参数表明理论分析方法正确有效。根据降温前后风流温、湿度的实测对比分析,表明矿井排水散热的局部制冷降温可有效消除井下掘进工作面的热害影响,具有较好的借鉴意义。     

多目标决策法在赵楼矿降温系统优选中的应用

在确立矿井制冷降温系统优选评价指标及其权重的基础上,详细介绍了多目标决策法的理论基础及应用原理。以赵楼煤矿为例,利用多目标决策法对各种矿井降温系统进行了优选,结果表明:井下集中式冷水降温系统适合于赵楼煤矿具体条件,可以较好地解决矿井采掘工作面的高温热害问题。应用该方法能够客观公正地确定出最优方案,从而加快设计速度,避免决策失误。     

长距离掘进巷道热湿源分布的测定与分析

以赵楼煤矿存在高温热害现象的长距离掘进巷道为研究对象,采用分区段法将巷道划分为5个区段,对巷道内热湿源分布进行了现场测定与分析。结果表明:赵楼煤矿长距离掘进巷道内主要热湿源为围岩、热涌水和机电设备;整个掘进巷道中以掘进工作面近区(距离掘进工作面迎头50 m范围区域)热湿交换最为活跃;巷道内围岩、机电设备和热涌水的散热散湿导致回风流的吸热、吸湿使其热力参数发生了变化。在工程实际应用中,掘进工作面机械制冷降温所需冷负荷应将各主要热源散热量和风流热力参数变化情况(焓差)综合考虑,重点遏制或弱化工作面近区的热湿交换过程,从掘进迎头开始减轻整个巷道内的高温热害程度。     

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。     

孟巴矿建设中的降温技术研究

孟加拉国巴拉普库利亚煤矿是孟加拉国历史上第一座大型现代化煤矿,该煤矿是国内和国际上都罕见的高温矿井,水患也非常严重,井下实测最高水温是53℃,最高岩温是50℃.简要叙述了中煤公司在该煤矿热害治理中采取以机械制冷降温为主,综合制冷为辅的降温措施,用工作面移动式制冷机分散制冷降温的方案,效果明显,与大家共同探讨.     

孟巴矿建设中的降温技术研究

孟加拉国巴拉普库利亚煤矿是孟加拉国历史上第一座大型现代化煤矿,该煤矿是国内和国际上都罕见的高温矿井,水患也非常严重,井下实测最高水温是53℃,最高岩温是50℃。简要叙述了中煤公司在该煤矿热害治理中采取以机械制冷降温为主,综合制冷为辅的降温措施,用工作面移动式制冷机分散制冷降温的方案,效果明显,与大家共同探讨。     

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。     

永川煤矿高温热害防治技术研究与实践

针对永川煤矿-500 m水平开拓期间掘进工作面产生的高温热害现象,采用局部冷水降温系统,利用矿井涌水和回风综合排热,使掘进工作面附近100 m范围内干球温度平均降低5.6℃,湿球温度平均降低8.5℃,相对湿度平均降低20%。现场实测发现,降温后掘进工作面干球温度与风筒出口干球温度近似为线性关系,与空冷器后风筒内干球温度在一定范围内近似呈二次抛物线关系。此外,掘进工作面附近干湿球温度差值较大,最大可达5～7℃。风流在回头过程中湿交换较大,易形成放大的＂回头热＂现象。     

顾北煤矿综采工作面制冷设备安装位置研究

为有效解决顾北煤矿综采工作面温度较高的问题,采用Fluent软件对综采工作面制冷设备的安装位置进行了模拟,发现制冷设备至工作面距离越近,工作面温度降低越明显;但如果制冷设备至工作面太近,冷空气和热空气不能充分混合,对工作面的降温效果有一定的影响。实践应用结果表明制冷设备风筒出口距工作面50 m时降温效果较为理想。     

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。     

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。     

金属矿山独头掘进巷道降温试验

金属矿山独头掘进巷道制冷系数是计算独头掘进巷道降温需冷量非常重要的参数之一,关系到能否达到预期降温效果及影响着降温工程的的经济投入。利用“金属矿山深部开采降温试验系统”分别模拟通风降温、加大风量降温、制冷降温、加大制冷降温4种条件下独头掘进巷道的降温过程,并分析独头掘进巷道降温效果,在通风及加大风量降温后,独头掘进巷道内温度先下降然后趋于稳定,再也无法下降,只有通过制冷措施,对独头掘进工作面进行降温。通过监测数据的焓差值计算出降温制冷系数,同时利用多次试验得出制冷系数范围在1.38~1.68,进而为独头掘进巷道降温设计提供设计依据。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。     

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。     

新建煤矿“一面三巷”瓦斯治理技术

针对新建煤矿瓦斯赋存条件,在瓦斯致灾因素和瓦斯赋存特征分析基础上,提出新建煤矿“一面三巷”瓦斯治理技术,以“一入一回+底抽巷”的方式,形成一个工作面三条通风巷道,并通过底抽巷进行超前预抽瓦斯。该技术在新建煤矿40031工作面应用后,瓦斯治理效果明显,保证了矿井的安全生产。