浅谈深井开采中的深井降温
深井降温地热资源利用综合

深井降温与地热资源利用的综合研究摘要:为了解决深部矿井围岩、巷道空气温度过高,影响了围岩的力学性质、矿井生产安全和地热资源利用三方面问题。
采用在巷道内设蒸发器(装有制冷剂的管组)释放冷量降低环境温度,工质蒸发吸收热量;在地面设压缩机、冷凝器和换热器,气态工质经压缩后在冷凝器内释放热量,一次从井下提取热量的深井降温系统;达到既改善工作环境,降低巷道内环境温度,又将置换出的热量用于地面供热及生活用水的方法。
该系统的研究对深井降温与地热资源利用有一定的参考价值和指导意义。
abstract: the article in three aspects aims to solve the high tunnel air temperature in the deep mine rock impact on the mechanical properties of rock, mine safety and production of geothermal resources using. the use of the roadway inside the evaporator (equipped with a refrigerant tube group) reduced the release of cold ambient temperature, evaporation of refrigerant to absorb heat; on the ground based compressor, condenser and heat exchanger, through the compressed gaseous refrigerant in the condenser inside the release of heat, a heat extracted from deep underground cooling system; to both improve the working environment, reducing the ambient temperature inside the tunnel, turn the heat for the replacement of floor heating and domestic water method. thesystematic study of deep cooling and utilization of geothermal resources have a certain reference value and significance.关键词:深井降温系统;热量利用;节能key words: deep well cooling system; heat utilization; energy中图分类号:s210.4 文献标识码:b文章编号:2095-2104(2011)12-0000--020引言中国是煤炭开采和使用大国。
深井效应的原理及应用

深井效应的原理及应用1. 前言深井效应是指在水井中水位下降时,井水的压力会减小。
深井效应这一现象在地下水资源开发、地下工程建设等领域有着重要的应用价值。
本文将介绍深井效应的原理、应用以及可能的影响因素。
2. 深井效应的原理深井效应的原理可以通过以下几个方面来解释:2.1 井水位下降导致压力减小当地下水位下降时,井水所受的上覆土层及井筒周围岩土的约束力减小,井水受到的压力也随之减小。
这一现象是由地下水的重力和上覆土层的限制导致的。
2.2 地下水层的径流减小与井水位下降相关的另一个因素是地下水层的径流减小。
当地下水位下降时,地下水层中的水分向低水位的地方流动,导致地下水层中的液位和压力的下降。
2.3 土体渗流力的减小当井水位下降时,土体渗流力也会减小。
土体渗流力是指地下水渗透土体时所受到的阻力,当井水位下降时,土体渗透性增大,渗流力减小。
3. 深井效应的应用深井效应在以下几个领域有着重要的应用:3.1 地下水资源开发深井效应的存在使得我们可以通过控制水井的水位来调节地下水的压力。
在地下水资源开发中,合理地利用深井效应可以提高地下水的出水量,并保证地下水系统的平衡。
通过深井效应,我们可以调节井水位的高低来达到最佳的地下水开采效果。
3.2 地下工程建设在地下工程建设过程中,深井效应可以被利用来控制地下水位,减小施工现场的地下水压力。
这有利于提高施工的安全性和效率。
同时,深井效应对于地下水的排泄和稳定施工场地也有着积极的作用。
3.3 土体工程的设计与分析深井效应的存在对土体工程的设计与分析有一定影响。
在进行土体工程的设计与分析过程中,需要考虑地下水位的变化以及深井效应对土体力学性质的影响。
这有助于准确评估土体工程的稳定性,并选择合适的工程方案。
4. 影响深井效应的因素深井效应的表现可能会受到以下因素的影响:•地下水层的渗透性•土层和岩石的性质•井筒的结构和尺寸•井水位的变化速率•井的位置和相对地形5. 结论深井效应作为一种地下水位下降导致压力减小的现象,在地下水资源开发、地下工程建设以及土体工程的设计与分析中都具有重要的应用。
某金属矿山深部开采人工制冷降温技术方案分析

某金属矿山深部开采人工制冷降温技术方案分析石乃敏;潘爱民;沈雁醒【摘要】According to the actual survey ,the temperature of -200m mining level in a metal mine whose mining depth is about thousand meter has reached 33 .95℃ ,heat disaster in deep wells mining has become the main constraint on safe and effective mining and comprehensive exploitation on deep resources . Because of the ventilation measure taken by the mine at present ,its cooling effect is limited .Artificial refrigeration temperature drop measure must be adopted to improve the underground working condition .This paper analyzes the heat resources and theirdangers ,designs the artificial water cooling and ice‐making system on the ground station by theoretically calculating the heat dissipating capacity of the underground heat re sources and applying the air‐conditioning technology in the mine .The cooling system of cold water and ice solution were designed respectively . an economical and technical analysis of the cooling system with the above two cooling sources are also finished . Using ice as a cold source in the deep mine cooling system has already shown its economical and technological advantages .And it is also a development direction of deep mine cooling .%据实测,某金属矿井开采深度千米以下的-200m中段的气温高达33.950 C ,深井高温热害已严重制约了该矿的安全高效开采和深部资源开发。
浅谈深井开采中的深井降温

浅谈矿山深井降温技术发展趋势摘要: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有时已经不能满足通风降温的需要,为此各种各样的降温方法,非制冷降温、人工制冷水降温、制冰降温、空气压缩制冷降温技术等等均被尝试,甚至为此工人们把常规的空调技术发展应用到深井开采当中而出现了矿井空调系统,对于各种深井降温方法有一个简介与应用。
关键词:深井开采;人工制冷;矿井降温概述岩层离地表越深,温度越高;矿山开采深度增大,岩温也随之增高,这是众所周知的现象。
岩温是深井矿山作业面气温升高、工作面作业条件恶化的主要原因之一。
温度在深井开采时的重要性,与它和人体所适应的温度有关。
人是通过皮肤散发热量来维持平衡,故必须保证通风风流的温度要低于标准要求的28 ℃(新标准为26 ℃)高于28 ℃就应采取某种形式的降温措施。
一般认为,当矿井内工作面的空气干球温度超过30 ℃,就称为高温工作面,矿井内出现终年持续的高温工作面并影响到采掘的正常进行,就认为出现了矿井热害。
人在湿热的空气中作业时间较长,人体大量出汗,大量氯化钠、水溶性维生素、矿物盐随之排出,正常的水盐代谢被破坏,从而可能出现热痉挛,就会发生中暑、昏倒、呕吐和湿疹等疾病,人的某些机能就会出现故障,导致事故增加。
据日本调查统计,30 ~37 ℃的工作面较30 ℃以下的工作面事故率增加1.5 ~2.3 倍同时井下高温条件还将引起劳动生产率下降。
据南非统计资料表明温度超过标准1 ℃时,工人的劳动效率降低7 % ~10 %。
当然,矿井的气候条件好坏,不仅仅取决于温度的高低,在很大程度上还取决于含湿量与空气流动速度,因为人体的湿热感觉与汗液的蒸发难易程度密切相关。
同样的温度,湿度大就会感到闷热;相同的温度与湿度,有风就会感到凉爽。
因此,美国原矿业局采用“实效温度”这一概念,规定其不超过26.7 ℃。
所谓“实效温度”是指考虑了湿度和风速的指数。
深井开采矿山高温热害的防治措施主要有隔绝热源、减湿和增湿降温、通风降温、人工制冷空调等。
煤矿井口降温方案

煤矿井口降温方案一、为啥要给井口降温呢?咱煤矿井口啊,就像个小火炉口似的,特别是到了夏天,那热得就像蒸笼。
这热可不光是让咱矿工兄弟们难受,还可能有安全隐患呢。
温度一高,人在井下干活就容易中暑,设备也可能因为过热出毛病。
所以啊,给井口降温是个大事儿,就像给井口吹吹凉风,让大家都能舒舒服服、安安全全地干活。
二、具体咋降温呢?# (一)通风降温。
1. 自然通风加强版。
咱先看看自然通风能不能多使点劲儿。
井口周围的建筑布局可以调整调整,把那些挡着风的障碍物都清理清理,就像给风在井口开个顺畅的大路。
再在井口旁边多种点树,这些树就像大自然的小风扇,能把风吹得更凉快,还能美化环境呢。
不过这自然通风也得看老天爷的脸色,有时候风小了就不太顶用。
2. 机械通风来帮忙。
所以啊,机械通风就得跟上。
在井口装几个大风扇,那种超级大的,转起来呼呼的。
风扇的方向要调好,得朝着井口里面吹,把外面的凉风一股脑地往井里送。
而且这风扇的功率得选合适的,不能太小,小了就跟挠痒痒似的,没效果;也不能太大,太大了费电不说,还可能吹得太猛,影响井下的气流稳定。
可以先选几个不同功率的风扇做个小测试,看看哪个效果最好,就像挑西瓜一样,得挑个最甜的。
# (二)制冷降温。
1. 冰块降温大法。
这个方法简单又粗暴。
咱就往井口附近放冰块,越多越好。
冰块就像一个个小冷源,慢慢地散发着凉气。
不过这冰块得有来源啊,可以在煤矿附近找个制冰厂合作,每天定时送冰。
而且冰块化了会有水,得安排好排水的地方,可不能让井口变成小池塘。
2. 制冷机组上阵。
要是想更高级一点,就得上制冷机组了。
这就像给井口装个大空调。
在井口附近建个小屋子,把制冷机组放在里面,然后通过管道把冷气送到井口。
制冷机组的大小要根据井口的面积和需要降温的程度来选,可不能瞎买。
就像买衣服得合身一样,制冷机组也得适合井口的“身材”。
而且这制冷机组运行起来得有人看着,就像照顾小娃娃一样,得时刻注意它有没有啥毛病。
# (三)隔热降温。
锡矿山南矿深部开采高温防治的探讨

470 ; 152
2 11 ) 2 16
(. 1锡矿 山闪星锑业 有 限责任公 司南矿 , 湖南 冷水 江市
2 中国矿业大 学矿业 工程学 院 , 江苏 徐 州市 . 摘
要: 对锡矿 山南矿 深部 高温产 生的原 因及 危 害进 行 了分析 , 出采 用加 强通风 管理及 提
度增加而 升高 , 不再 受地 表 气 候 的影 响 。巷道 中空 气 的温度 受 围岩壁 温 的影 响非常 大 。围岩壁温 明显
锑 矿 ( bS ) 属硫 化矿 , 空气 中会 氧化产 生热量 。 S:, , 在
井下矿 物及其 它有机物 的氧化 放热是一 个十分 复杂
高于空气 的温度 , 对空气有 增温作 用 。
高 为 3 3 年平均 气温 为 1 1 . 。 2~ 8c c, 4~ 5 5 该矿 床为 单 一 的锑 矿 床 , 以辉 锑 矿 ( b s ) S , 为 主 , 中低 温热液 矿床 。矿 体赋存 在硅化灰 岩 中 , 属 矿
岩 中 s 含量较 高 , i 0 属高 硅型矿 床 。现有 生产 规模
( 见表 1 )
表 l 深 部 各 中段 的原 岩 及 空气 温度
填法 、 普通房柱法 以及上 向连续采矿法等 采矿方法进 行开采 , 并采用棋盘式 网络结构 的中央对角式通风 。
南矿地 区属雪 峰山系 , 势北 高南 低 , 中亚热 地 为
带季 风湿润气候 , 年最 低 气 温 为 一 . 0 5~6 5℃ , . 最
( )机 电设 备运转 时散热 。机 电设 备运转 时会 1 散 发热能 , 随着采 矿机械 化程度 的提高 , 机电设备散 热 在高 温矿井热 源构成 中也 占有 较大 比重 。
浅谈深井回灌与开采的利用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
研究 探讨
浅 谈 深 井 回 灌 与 开 采 的 利 用
李!伦
! 天津 第二 棉纺 织厂 " 天津 !$ # # % ! ## 现仅从 ! ! 利 用深 井 水 储 冷储 热 效 果 极 佳 " 储 冷方 面做 一探 讨 $ 储冷 是利用 一定 的地 层 深 度储 存大 量 的 冷量 " 在 夏季 获 取 低 温 冷 水 供 降温 使用 $ 正 确 的 使 用 深 井 回 灌 和 开 采 " 可 以达 到成 本 低 质量 高 " 是不 可 多 得 的 利 用 设 备和 自然 条 件 的理 想 空 调 来 源 " 因此把握 好 深井 的冬 灌 与 开采 的 对 应 性 " 将会产生极 大 的经 济效 益 " 在 空调 方面 发挥 更大 的作 用 " 经 过多 年的 实践 证明 合理 的利用 将会 产生 极 大 的效 益 $ 多 年来 的实 践证 明利 用冬 季的 自然低 温 水" 通 过地理 自然 条件 进行 储存 " 在 高温季 节 开 采使 用 " 其 保 温 性 能 极佳 " 就 像 温 水 瓶" 冷 仓 库" 冷量的 消耗 极小 " 而 且依 自然 条件回 灌 时 的水 温分 为 高 低 " 高 这 个自 然 规 律 与 夏 季 降 温所 需要 的深 井水 温度 正好 对应 " ! 如图 所 示# $ 夏用前 一般 在五 月中 旬开 采深 井 " 水温 在! 与深井冬灌结束时相符" 随着 5S 以 下 " 夏 季室 外温 度 不 断 升高 " 正是 冬 季 回 灌 水 温 逐 步降 低的 状 态 " 到 七 月 下旬 两 者 到 最 高 点 时" 开 始向相 反 方 向 发 展 " 形 成 相 对 规 律 性" 可 谓是 最佳 自然 储冷 库 $
2017年安全:矿井降温的一般技术措施二

2017年安全:矿井降温的一般技术措施二在煤矿的采掘过程中,由于矿井受到地热的影响,会导致矿井内的温度极高,严重影响了矿井内工人的工作环境和健康状况。
因此,实现矿井降温对于矿井安全生产至关重要。
本文将介绍一些煤矿矿井降温的一般技术措施。
一、深孔冷水煤矿深孔冷水是一种有效的降温方法。
采用深孔冷水降温不仅可以降低矿井的温度,还可以改善矿井通风效果。
深孔冷水主要通过深孔冷却水源和地下河流的冷却效应来达到矿井降温的目的。
矿井降温一般使用的冷却水温度要求在14℃以下。
为了更好地保证降温效果,还可以增加深孔的数量,流量和冷却水温度。
二、冷风机增加矿井通风量煤矿矿井的通风是保证矿井正常运转的重要因素之一。
通过增加矿井通风量,可以将矿井内部的热空气排出,提高矿井的空气质量和舒适程度。
冷风机是一种常用的矿井通风设备,可将外界新鲜空气送入矿井,实现对矿井空气的循环换气,从而达到矿井降温的目的。
三、喷洒降温剂喷洒降温剂是一种用于降低矿井温度的化学药品。
主要是通过添加化学剂,沉淀产生的热量而达到矿井降温的目的。
喷洒降温剂要求添加的化学物质不要影响矿井内的空气质量和矿井的材料安全。
喷撒方式有喷淋和增压雾化两种。
同时,为了更好地实现矿井降温,还需要对喷洒降温剂的种类,技术要求,使用方法等进行全面的研究和探索。
四、开挖降温开挖降温是指在矿井开采过程中,通过对采掘工作的控制,降低矿井的温度。
具体措施包括采用慢速开采、展矿和巷道压风等方式。
为了确保开挖降温的效果,还需要对开采工序、采煤规律等进行全面理解和探索,寻求科学合理的解决方案。
五、导风管道导风管道是一种传统的矿井通风设备,在煤矿矿井降温中也有其独特的应用。
导风管道通常安装在矿井的巷道上方,具有导风、分流和混合的功能。
导风管道可以利用地热效应,将矿井内部的空气循环流动,实现对矿井温度的降低。
六、在巷道口安装板式换热器巷道口温度是影响整个矿井温度的主要因素之一,因此在巷道口安装板式换热器是矿井降温的一种有效方法。
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浅谈矿山深井降温技术发展趋势摘要: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有时已经不能满足通风降温的需要,为此各种各样的降温方法,非制冷降温、人工制冷水降温、制冰降温、空气压缩制冷降温技术等等均被尝试,甚至为此工人们把常规的空调技术发展应用到深井开采当中而出现了矿井空调系统,对于各种深井降温方法有一个简介与应用。
关键词:深井开采;人工制冷;矿井降温概述岩层离地表越深,温度越高;矿山开采深度增大,岩温也随之增高,这是众所周知的现象。
岩温是深井矿山作业面气温升高、工作面作业条件恶化的主要原因之一。
温度在深井开采时的重要性,与它和人体所适应的温度有关。
人是通过皮肤散发热量来维持平衡,故必须保证通风风流的温度要低于标准要求的28 ℃(新标准为26 ℃)高于28 ℃就应采取某种形式的降温措施。
一般认为,当矿井内工作面的空气干球温度超过30 ℃,就称为高温工作面,矿井内出现终年持续的高温工作面并影响到采掘的正常进行,就认为出现了矿井热害。
人在湿热的空气中作业时间较长,人体大量出汗,大量氯化钠、水溶性维生素、矿物盐随之排出,正常的水盐代谢被破坏,从而可能出现热痉挛,就会发生中暑、昏倒、呕吐和湿疹等疾病,人的某些机能就会出现故障,导致事故增加。
据日本调查统计,30 ~37 ℃的工作面较30 ℃以下的工作面事故率增加1.5 ~2.3 倍同时井下高温条件还将引起劳动生产率下降。
据南非统计资料表明温度超过标准1 ℃时,工人的劳动效率降低7 % ~10 %。
当然,矿井的气候条件好坏,不仅仅取决于温度的高低,在很大程度上还取决于含湿量与空气流动速度,因为人体的湿热感觉与汗液的蒸发难易程度密切相关。
同样的温度,湿度大就会感到闷热;相同的温度与湿度,有风就会感到凉爽。
因此,美国原矿业局采用“实效温度”这一概念,规定其不超过26.7 ℃。
所谓“实效温度”是指考虑了湿度和风速的指数。
深井开采矿山高温热害的防治措施主要有隔绝热源、减湿和增湿降温、通风降温、人工制冷空调等。
通常认为开采深度不超过1 600 m 的情况下,可以通过通风降温就能达到目的,而超过1 600 m 就要采取人工制冷措施。
人工制冷按设备位置和制冷剂类型分为:地面集中空调系统、井下集中空调系统、井上下联合空调系统和井下分散局部空调系统;按载制冷剂类型又可分为以水为载冷剂的矿井空调和以冰为载冷剂的矿井空调等[1 -3 ]。
1.深井开采人工制冷技术1.1 地面集中空调系统地面集中空调系统分为地面冷却风流系统和井下冷却风流系统[4 ]。
地面冷却风流系统全部设备在地面,对矿井总进风流进行冷却,缺点是低温风流不断被井下热源加热,降温效果差。
故仅适用于开采深度小、风流距离短的高温矿井。
井下冷却风流系统制冷机位于地面,载冷剂(冷水或盐水)通过隔热管道被送到井下采掘工作面的空冷器。
由于从地面到井下的高差大,载冷剂管道中的静压很大,所以必须在井下增设 1 个中间换热装置(高低压换热器),其中高压侧的载冷剂循环管道承压大,易被腐蚀损坏,且冷损失较大,如图1 所示。
1.2 井下集中空调系统制冷机设在井下,通过管道集中向各工作面供冷水。
优点是供冷管道短,减少了沿途损失;无需高低压换热器,仅有冷水循环管路,系统简单。
缺点是必须在井下开凿大断面硐室,施工维护不便;机电和控制设备需要防爆,难度大,造价高;井下空调系统冷凝热排放困难[5 ]。
井下集中空调系统如按冷凝热排放地点不同来分,又有2 种不同的布置形式:一是制冷站设置在井下,并利用井下回风流排热,如图2 所示。
1—压缩机2—蒸发机3—冷凝器4—节流阀5,15—水池6,7,14—水泵8—冷却塔9—冷却水管10—热交换器11,13,17—冷水管12—高低压换热器16,18—空冷器图 1 地面集中空调系统示意图1—压缩机2—蒸发机3—冷凝器4—节流阀5—水池6—冷水泵7—冷却水泵8—冷却塔9—冷水管10—空冷器图 2 制冷站设置在井下时井下排放冷凝热示意图1—压缩机2—蒸发机3—冷凝器4—节流阀5,11—冷水泵6,9,12—冷水管7—冷水池8,10—空冷器13—高低压换热器14—冷水管15—冷水泵16—冷却塔17—换热器图 3 制冷站设置在井下时地面排放冷凝热示意图1 ~4—制冷机5—空气预冷器6—高低压换热器7 ~9—空冷器10—冷却塔图 4 井上下联合空调系统示意图这种布置形式具有系统比较简单,冷量调节方便,供冷管道短,无高压冷水系统等优点。
山东新汶矿业集团有限公司孙村矿曾采用这种布置方式。
但由于井下回风量有限,当矿井需冷量较大时,井下有限的回风量就无法将制冷机排出的冷凝热全部带走,致使冷凝热排放困难,冷凝温度上升,制冷机效率降低,制约了矿井制冷能力的提高,所以这种布置形式只适用于需冷量不太大的矿井。
二是制冷站设置在井下,但冷凝热在地面排放,如图3 所示。
这种布置形式虽可提高冷凝热的排放能力,但需在冷却水系统增设1 个高低压换热器,系统比较复杂。
1.3 井上下联合空调系统井上下联合空调系统制冷机分别设在地面和井下,兼具地面和井下2 个系统的特点。
缺点是布置分散,冷却循环管路复杂,操作管理不便。
这种布置形式是在地面、井下同时设置制冷站,冷凝热在地面集中排放,如图 4 所示。
该系统实际上相当于二级制冷,井下制冷机的冷凝热是借助于地面制冷机冷水系统冷却。
1.4 井下分散局部空调系统井下分散局部空调系统的制冷机可以移动,仅供1 个或局部高温场所空调使用。
优点是冷量传输距离小,冷损失少;投资少;移动灵活,缺点是冷凝热难排放。
故仅适用于小范围的降温空调。
1.5 以水为载冷剂的矿井空调以水为载冷剂的矿井空调是最普遍的一种矿井空调形式,由制冷机组、输冷管道和末端装置组成。
通过制冷机组制备出冷水,再把冷水输送到末端装置,在末端装置里,通过冷水和巷道内空气的热交换,使巷道内温度降下来。
其主要缺点是管道的静水压力大,冷损高。
1.6 以冰为载冷剂的矿井空调以冰为载冷剂的矿井空调(冰制冷)是一种较新的矿井空调形式,它利用地面制冰场制取的粒状或泥状冰,通过风力或水力输送至井下的融冰装置,与井下空调的回水进行直接热交换,使空调回水温度降低[6 ]。
与传统的矿井空调相比,它具有以下优点:利用冰的融解潜热进行降温,在同样冷负荷的条件下,向井下的输送量仅为输水量的1/4 ~1/5。
由于输送流量减少,管道的投资费用和运行能耗降低,管道冷损失小;不存在普通矿井空调的过高静水压力和冷凝热排放困难问题;主要电动设备均在井上,不需防爆。
这种系统在中国还处于试应用阶段,真正推广还需开展很多工作,如制冰设备的研制,输冰设备的开发,适合低温水和泥状冰传热要求的井下空冷器的研究和开发等。
新汶矿务局(山东新汶矿业集团有限公司前身)用片冰对1 000 m 以上的深井进行制冷,已经取得了很好的效果,为冰制冷的应用进行了有益的尝试。
1.7 矿井压气空调系统针对传统矿井空调系统中空冷器存在的问题,山东科技大学陈平教授提出了矿井压气空调系统。
其方法是利用压气作为供冷媒质,直接向采掘工作面喷射制冷[7 ]。
冷却装置制出的冷冻水由冷水泵送到换热器中,与空气压缩机制出的热压缩空气进行热交换,压空气降温后经输冷干管、支管送到采掘作业面,在工作面由送风器将冷压气射出,形成冷风射流,冷风射流经过膨胀、卷吸、掺混等作用与工作面风流发生热交换,从而达到工作面降温的目的。
与传统矿井空调系统相比,由于采用了压缩空气作为供冷媒质,大大减小了输气管道断面积,在采掘作业面可用金属或橡胶软管沿工作面长度均匀供冷。
并且不需安设通风机、空冷器、风筒等设备,节省占地空间,可以应用于需冷量不大的小型矿井降温系统。
但由于压缩空气的吸热量有限,对于冷负荷较大的大型矿井降温系统并不适用。
1.8 深部矿井地层储冷技术地层储冷技术是将冬季空气中天然的冷能通过一套井上换热系统储到地下储冷含水层中,其余季节通过另一套换能系统将这部分冷量从含水层中提出来,再通过井下换能系统用于井下作业面的制冷降温。
2.矿井移动空调室技术在深井降温技术上,胡汉华与古德生教授提出了矿井移动空调室技术的研究课题矿井移动空调室技术是为解决矿山井下热害治理问题而提出的。
目前国内外尚未见文献报道。
矿井移动空调室的实质是:利用热幛的隔热作用,将井下工人与热环境隔离开来,再用先进的适于井下使用的空气冷却器向热幛内供冷,使热幛内环境质量达到《安全规程》规定的要求。
其特点是隔离了环境热源,减少或消除了人工热源,充分利用了高压水的位能,循环利用了冷源,最大限度地降低了通风降温的能源消耗。
矿井移动空调室的关键技术在于新型矿用轻便移动式空气冷却器的研制和热幛的制作。
对井下使用的热幛,其基本要求应达到重量轻、安装容易、耐腐蚀、耐撕、耐刺、隔热性能良好。
新型矿用轻便移动式空气冷却器的研制较之热幛的研制复杂得多,它涉及水力学、空气动力学、工程热力学等领域的内容。
设计的新型矿用轻便移动式空气冷却器的基本原理是:来自恒温带的高压(2MPa)冷水(水温18℃左右)冲击水轮机后分散成雾状,自上而下流动,与来自空气冷却器下部的热空气进行充分的交换后自底部排出;水轮机在高压冷水的冲击下带动其上部的离心式风机转动,将空气冷却器下部的热空气自下而上抽出,与冷水充分热交换后送入热幛内部,从而实现冷却热幛内部的目的。
应用水轮机式空气冷却器的优点是:一方面空气冷却器本身无需耗电,通风与空气冷却一体化,人而消除了电动风机本身发热所带来的人工热源。
另一方面,因水轮机回收了高压水的大部分位能,从而消除了这部分位能向热能的转化(可以计算,这一部分温升可达2℃~3℃)。
[ 9 ]2 深井开采人工制冷发展趋势综上所述,在人工制冷方面人们做了大量的研究和尝试,也取得了大量的成果。
最近,由于国外研制了优质的绝缘材料及管道输送技术的进步,基本上解决了冷水在送入井下空气冷却器过程中的冷能损失问题,因而矿井空调系统的集中制冷站有向地表发展的趋势,而在采场作业面附近设置空气冷却器。
这不仅易于处理冷却水,而且使设备易于安装和管理,系统运行更加可靠,从而可以更加有效地降低工作面的温度。
经验认为,开采深度不超过1 600 m 的情况下,可以通过通风解决井下高温问题。
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