深部矿井岩层地热能协同开采治理热害数值模拟

提出矿井岩层地热开采方法,并通过建立矿井岩层地热能协同开采多物理场耦合模型分析岩层地热开采的采热性能以及地热开采对井巷的降温效果.研究结果表明:尽管矿井长时间通风可以使巷道内温度降低,但降温缓慢,降温幅度有限;采矿层下方的岩层注水采热后,巷道围岩温度快速降低,巷道内风流温度显著下降;冷质注入岩层降低巷道进风端温度后,巷...     

矿井热害治理协同地热开采相似模拟实验研究

基于相似理论,应用方程分析法推导出矿井热害治理协同地热开采相似模拟所需满足的相似准则,得出缩尺模型与原模型之间各参数相似比尺。利用COMSOL数值软件建立2种尺寸模型分别求解,验证建立的相似准则准确性。按1:100的几何缩尺比例搭建相似模拟实验系统,该系统包括巷道通风系统、地热开采系统和监测系统,用于研究矿井岩层地热开采过程中采热流体流动传热规律以及地热开采对通风巷道热环境的作用机制。研究结果表明：岩层注水采热过程中逐渐降低巷道围岩温度,减小巷道内风流升温幅度。当岩层注水54 min时,巷道内风流升温幅度比不注水时降低1.5℃。采热井负压抽水采热促进岩层内热传递,使岩层降温区域加速扩大。注入井注水采热对巷道风流温度的影响可以分为通风换热、围岩快速冷却、风流温度稳定3个阶段。     

高温矿井热害治理与废热利用综合技术研究

本文以安徽朱集西矿为研究对象,研究高温矿井热害治理与废热利用综合技术,该技术综合热泵技术和井下制冷降温技术,在进行矿井热害治理的同时,充分回收高温矿井废热,将高位热害变成煤矿供热资源,既降低了井下降温负荷和运行成本,又将能量回收利用替代锅炉热源,节能、减排。     

国内外矿井降温技术最新进展

随着我国煤矿开采深度的增加和采掘机械化水平的提高,矿井热害日益严重,已严重影响矿井安全生产。德国和南非在矿井热害治理方面有着较为成熟的技术,本文对德国和南非及我国一些矿井采用降温技术和降温方法进行了总结。针对矿井热害,在实际工程中,根据不同的情况采用不同的降温方法,取得较好的经济效益和社会效益。     

透平膨胀制冷在高温矿井降温中的应用

高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,严重影响掘进工程作业进度,危害工人的身体健康,目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质,通过透平膨胀机等熵膨胀降温,来达到降温除湿的目的。所设计的系统流程简单,技术可靠,对于解决井下高温热害问题具有重要的实用意义。开展等熵膨胀制冷技术用于井下空调系统的研究,也具有重要的学术价值。     

矿井通风系统环境温度计算与分析

针对随着煤炭开采向深部延伸,围岩温度越来越高.矿井热环境带来越来越严重的矿山热害,在深部矿井开采中矿井热害问题成为制约其发展的重要因素.在深入研究矿井通风仿真技术和网络解算的基础上,计算和分析了所用通风巷道风流温度.首先分类分析影响风流温度的不同热源,推算不同热源的计算公式;然后划分矿井不同类型巷道的属性,对属性不同的巷道分别进行分析,综合了巷道总热量的计算方法.结合纳林河二号矿井实际情况,分析和计算矿井内风流温度参数,为高温矿井的系统计划和盘区开拓、规划总体通风系统和设计降温系统提供了参考依据.     

瓦斯低温等离子体转化制甲醇的可行性分析

矿井瓦斯虽然是煤矿井下开采的灾害因素,但也是一种优质的化工原料,由于它难以加工利用,所以目前放空现象严重,因而亟须开发矿井瓦斯利用的新技术。笔者提出了低温等离子体转化瓦斯直接合成甲醇的研究思路。从低温等离子体转化瓦斯的反应机理入手,围绕矿井瓦斯部分氧化制甲醇的热力学、甲烷等离子体制甲醇的转化机理、实验系统、反应条件和反应能耗特点对矿井瓦斯低温等离子体转化制甲醇的可行性进行了探讨。结果表明,矿井瓦斯低温等离子转化制甲醇在理论上是可行的。该研究可为开发瓦斯利用的新技术提供理论参考。     

透平膨胀制冷在高温矿井降温中的应用

高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题，严重影响掘进工程作业进度，危害工人的身体健康，目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质，通过透平膨胀机等熵膨胀降温，来达到降温除湿的目的。所设计的系统流程简单，技术可靠，对于解决井下高温热害问题具有重要的实用意义。开展等熵膨胀制冷技术用于井下空调系统的研究，也具有重要的学术价值。     

贴附射流辐射冷顶板复合空调系统的性能研究

通过实验小室进行对比实验,研究采用贴附射流与辐射冷顶板空调系统复合后对室内热环境的影响,以及该复合系统防止辐射冷顶板结露的效果.结果表明,贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统相对单纯的辐射冷顶板空调系统而言,复合空调系统的辐射冷顶板降温速度更快,降温幅度更大,在室内热环境方面,其壁面温度及室内空气温湿度更低.可以认为采用贴附射流与辐射冷顶板空调系统复合运行时,能有效降低辐射冷顶板附近空气的露点温度,防止辐射冷顶板结露,且此时辐射冷顶板空调系统的制冷性能更佳.     

梅花井煤矿深部热害防治技术的应用

随着矿井开采深度的增加，矿井高温热害问题开始凸显，严重影响了煤矿的安全生产。表文简要介绍了梅花井煤矿高温热害的状况，分析了高温原因及介绍了非机械制冷降温技术和机械制冷降温技术相结合在梅花井煤矿的应用，取得良好的降温效果。     

高温矿井冰制冷降温系统经济性

结合平煤六矿矿井热害及其地面制冰-井下降温系统,以热力学为基础,采用(火用)方法分析该降温系统的热经济性,并运用技术经济学分析该降温工程投资的可行性.研究表明:地面制冰-井下降温系统中融冰池(火用)损失最大,冰在融化过程存在相变,相当一部分高品质的能量在发生相变时损失掉,降低了融冰池后输冷环节能量的品质;利用价值型经济评价指标对该降温系统进行了评价,得出该降温系统是可行的.研究成果对热害治理及降温系统改造提供了依据.     

三维仿真软件Ventsim在矿井热害控制中的应用

鸡西矿务局东海矿高温热害严重,高温不仅影响了围岩的力学性质,而且严重影响矿井安全生产,已成为限制其深部开采的主要障碍之一.利用三维仿真软件Ventsim建立井下三维模型,在已测定通风阻力的基础上,通过热模拟,模拟出井下实际状况;在此基础上,模拟采取了相关降温措施后,温度的变化情况.通过不同措施的降温效果比较,选择相对较合理的降温方式.通过对东海矿5采工作面的实际应用,模拟取得了良好的效果,说明Ventsim在矿井热模拟方面的准确性与可靠性,对降温措施的选择具有很好的指导性.     

矿井地热利用与降温技术的综合研究与应用

该技术是利用矿井生产过程中涌出的废水作为冷热源,通过水源热泵空调机组实现矿井废水与矿井进风流之间的热量转换,对风流实现一次性升温或降温。冬季取代传统的燃煤锅炉为井口供暖,夏季取代传统的制冷设备为井口制冷,实现一机多用,节省设备投资和降低运行成本。     

煤矿深部开采综采工作面高温问题的解决方案探讨

随着技术水平的提高,煤矿的开采深度不断增大,地温也随之升高,热害日益增大,严重影响井下职工的健康和采掘工效。煤矿深井降温技术正成为国内外煤矿研究的一个重要课题。治理热害应首先探明热源,然后根据热害类型及程度进行综合治理。本文分析矿井高温的热源组成,分类讨论解决矿井高温的可行性方案。     

深部矿井热害治理地层储冷系统研究

煤矿开采深度不断加深,随之而来的热害问题越来越严重.能源危机推动地层能、风能等新型能源的发展利用.地层储冷技术是将地热能和风能相结合,利用地层储存冬天空气的冷能,辅以换能系统,解决井下降温问题.以夹河矿为例,以该矿的地质条件、热力学及水力学参数为设计参数,采用数值模拟方法,对储冷系统的等温线、不同温度范围冷水体体积进行了数值模拟分析.从理论上证明了储冷系统储冷和制冷的可行性,可储存和提供足够的冷量用于深部矿井降温.研究成果可为我国矿井节能减排提供有益的思路.图9,表3,参12.     

矿井降温系统压力交换装置热混合过程研究

矿井地面集中降温系统中使用压力交换装置对高压冷水进行降压,可以达到节能减耗的目的.该装置采用冷热水直接接触的方式进行压力能交换,冷热水的混合会导致冷水出口温度增加,进而增大末端空冷器的热负荷,影响其降温效率.针对这一问题,建立了适用于矿井降温系统的三缸阀控式压力交换装置(TC-ERD)水压缸内冷热水混合的三维计算流体力...     

空调冷凝热回收在水疗会所热水制备系统中的应用

结合公共建筑空调及热水系统的节能背景,分析水疗会所利用空调冷凝热制备卫生热水的适宜性和空调冷凝余热的可利用量,提出空调冷凝热用于卫生热水制备的技术方案和调控方式,探讨冷凝热利用前、后空调及卫生热水制备系统运行费用的计算方法。研究结果表明:冷凝热利用后与利用前相比,空调及热水制备费用同比分别节省15.4%和77.5%,综合一次能节能率为24.4%。     

复杂地质条件下矿井整合技术研究

三矿皮带斜井与獐煤公司矿井以F15断层(断层落差50~130m)为井田边界,为解决急倾斜煤层赋存条件下两矿井资源重叠开采引发的矛盾和采煤沉陷影响,开展了复杂地质条件下矿井整合技术研究,指导两矿井资源顺利整合,矿井生产系统得到进一步优化,实现了煤炭资源规模化、集约化开采,提高了矿井的机械化程度,保障了矿井安全生产。     

提高矿井制冷系统能效的探讨

通过综合分析目前矿井制冷系统的现状,发现在满足矿井降温要求的前提下,优化矿井内降温系统的各耗能环节以及降低降温系统成本是提高矿井降温系统的经济性和节约能源的关键。为了找出提高矿井制冷系统能效的关键因素,从矿井制冷系统的能耗指标出发,通过对几种能效指标的对比分析,最终采用能效比EER(Energy Efficiency Ratio)指标进行分析。通过对南非Harmony金矿、孙村煤矿、唐口煤矿冰冷降温和井下集中制冷等四种系统形式,用对比分析的方法分别计算了它们的能效比、各设备的效率比等,结果表明采用冰制冷降温系统的能效比最高,唐口煤矿达到1.92;另一方面,冷水机组的功率比相对较高,说明降低冷水机组的功率是提高制冷系统能效比的关键。该结论将对降低矿井能耗、提高经济性起到一定的指导作用。     

矿用应急降温服降温性能实验研究

介绍了矿用应急降温服的结构、降温原理及技术参数,并在矿井热环境模拟实验室利用暖体出汗假人、人体微气侯温度采集系统对其进行了降温性能实验研究。