礦山深部開采水力通風(fēng)換熱機(jī)動力源研究.pdf

1、在深部開采過程中需發(fā)展人工降溫技術(shù)，依據(jù)水能利用理論，提出了在深井或超深井礦山采掘工作面采用水力驅(qū)動通風(fēng)機(jī)（局部），實(shí)現(xiàn)通風(fēng)降溫高效聯(lián)合的設(shè)想，并已成功試制實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)一臺。水力通風(fēng)換熱機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)前，水是其關(guān)鍵性因素，既是風(fēng)機(jī)的動力來源，又是通風(fēng)換熱發(fā)揮降溫效能的冷載體，還是裝置濕式除塵的洗劑?；诖?，本文對礦山的供排水系統(tǒng)及水能情況進(jìn)行了研究。研究的主要工作有:
　　(1)在課題組前期研究基礎(chǔ)上，介紹了水力通風(fēng)換熱機(jī)的工作

2、原理，從能量轉(zhuǎn)化角度分析了水力通風(fēng)換熱機(jī)，將水力通風(fēng)換熱機(jī)劃分為動力系統(tǒng)、機(jī)械能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、氣液換熱系統(tǒng)、排水系統(tǒng)4個能量子系統(tǒng)，尋得評價各能量子系統(tǒng)性能好壞的指標(biāo)。
　　(2)選定風(fēng)量、風(fēng)速、干球溫降、制冷量、第一換熱效率作為水力通風(fēng)換熱機(jī)的主要輸出參數(shù)，水量、水壓、水溫、水質(zhì)作為水力通風(fēng)換熱機(jī)的主要用水參數(shù)。針對水力通風(fēng)換熱機(jī)的這些參數(shù)，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室模擬條件下水力通風(fēng)換熱機(jī)改進(jìn)后性能參數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，測得水力通風(fēng)換熱機(jī)各

3、性能參數(shù)的數(shù)值。
　　(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了改進(jìn)后樣機(jī)的運(yùn)行狀況。針對裝置存留問題如:風(fēng)量偏小、動力效率分析誤差較大、風(fēng)機(jī)靜壓不足等，分析了樣機(jī)存在問題的原因，形成進(jìn)一步解決方案。
　　(4)分析了水力通風(fēng)換熱機(jī)的用水要求，基于假定條件，建立了水力通風(fēng)換熱機(jī)的主要用水參數(shù)和主要輸出參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確立了水力通風(fēng)換熱機(jī)上述參數(shù)間存在的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系。
　　(5)根據(jù)文獻(xiàn)和現(xiàn)場資料，分析了深井或超深井礦山的水

4、源，并計(jì)算水量。分析了礦山用水的構(gòu)成，總結(jié)了礦山的各用水地點(diǎn)。研究了礦山的給排水系統(tǒng)，總結(jié)了供水、排水管網(wǎng)的類型及功能，并進(jìn)行了水力和水量計(jì)算。
　　(6)根據(jù)對礦山水源、用水的構(gòu)成、給排水系統(tǒng)進(jìn)行研究的結(jié)果，分析了礦山深部開采水能資源的來源，計(jì)算了水能資源的蘊(yùn)藏量;分析了水能資源的存在形式、應(yīng)用方式及可用性，著重分析了其中可用于水力通風(fēng)換熱機(jī)的水能資源，并進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算。具體到研究設(shè)備上就是，明確了哪些水能在水力通風(fēng)換熱機(jī)現(xiàn)場應(yīng)