金屬礦山熱害控制技術研究.pdf

1、隨著礦產資源的不斷開發(fā),我國的淺表礦床及開采技術條件相對簡單的礦床儲量不斷消耗,迫使大多數礦山轉入深部或復雜礦床的開采。深部礦床開采的技術難點主要集中在三個方面:即深部地壓(巖爆)預測與控制技術、井下熱害控制技術以及強化開采技術集成。井下熱害控制技術在我國深井開采技術中占有很重要的地位。本論文的研究內容和得出主要結論如下:
　　1.通過大量文獻研究,發(fā)現制定高溫礦井熱害治理方案時,一般需要研究的內容包括:常規(guī)通風方案、通風網絡優(yōu)化

2、、氣候預測和熱環(huán)境評價。如果熱環(huán)境評價結果證明采用常規(guī)通風方法不能解決熱害治理問題,則依礦井熱害嚴重程度,順序考慮加強通風、循環(huán)通風、個體防護、局部降溫和集中制冷。在我國金屬礦山中,目前熱害最為嚴重的地點是掘進作業(yè)面。最為嚴重的時期是礦井開拓時期。
　　2.礦井開拓時期的巷道掘進,是每一個深熱礦井都會遇到的最困難的排熱通風問題。通過對獨頭巷道排熱通風規(guī)律的研究,從理論和實驗上解決掘進作業(yè)面排熱通風量的確定問題。理論上,獨頭巷道排熱

3、通風在制冷與加大風量通風之間存在最優(yōu)方案。在大多數高溫掘進工作面,最優(yōu)排熱通風量均小于排煙排塵風量。由于加大風量通風的同時加大了圍巖與空氣間的熱濕交換。掘進工作面加大風量通風只能改善人體的散熱條件,增加舒適度,對降低工作面的空氣溫度作用甚微。
　　3.在礦山開拓期間,由于主通風系統(tǒng)尚未形成,通風降溫無法實現熱環(huán)境控制的目標,制冷降溫又無必要。提出礦井輕便空調室技術可望解決這一難題。礦井輕便空調室技術是利用熱帳的隔熱作用,將井下工人

4、與熱環(huán)境隔離開來,再用先進的適于井下使用的空氣冷卻器向熱帳內供冷,使熱帳內環(huán)境質量達到《安全規(guī)程》規(guī)定的要求。
　　4.礦井輕便空調室的關鍵技術是其專用空氣冷卻器。為此,本文通過理論和實驗研究,研制了一種實用礦用空氣冷卻器。該空氣冷卻器巧妙地采用水輪機式風機,利用井下高壓水的位能為空氣冷卻器提供通風動力。空氣冷卻器本身無需耗電,通風與空氣冷卻一體化,從而消除了電動風機本身發(fā)熱所帶來的人工熱源。而且水輪機回收了高壓水的大部分位能,消

5、除了這部分位能向熱能的轉化。
　　5.用個體防護技術來解決井下流動人員的高溫防護問題,是一種適合我國國情的行之有效的高溫礦山降溫的新技術和新方法。它具有使用簡單、方便。降溫成本低的特點。
　　6.高溫礦井通風網絡均是復雜的通風網絡。加上深部高溫的影響,使得深井礦山井下環(huán)境的管理變得異常復雜。本文應用VBA編程技術編制了高溫礦井環(huán)境管理程序,有效地解決了復雜高溫礦井通風網絡數字化難題。
　　7.礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化這一領域已