采煤工作面高效空冷器研究.pdf

1、隨著礦井開采深度的增加以及綜合機(jī)械化水平的提高，高溫?zé)岷ΜF(xiàn)象越來越嚴(yán)重。當(dāng)前礦井降溫理論已形成比較完整的理論體系，礦井局部降溫技術(shù)及礦井末端空冷器的研制技術(shù)也較為成熟，但是在采煤工作面上進(jìn)行降溫的研究還很少。因此，對采煤工作面高效空冷器進(jìn)行研究將是礦井局部降溫中急需解決的一個問題。
　　本文對采煤工作面周圍的散熱介質(zhì)與風(fēng)流間熱交換情況進(jìn)行理論分析，提出了采煤工作面溫度分布函數(shù)關(guān)系；根據(jù)采煤工作面工人的實(shí)際工作情況，提出了有效需冷區(qū)

2、域；將射流理論運(yùn)用到空冷器風(fēng)口射出冷風(fēng)流方面，理論上確定了空冷器的相關(guān)性能參數(shù)與采煤工作面風(fēng)流溫度間的關(guān)系，并結(jié)合采煤工作面溫度分布函數(shù)關(guān)系式，對采煤工作面上空冷器布置的理論間距和數(shù)量進(jìn)行了確定；運(yùn)用矩陣?yán)碚搶绽淦餍阅軈?shù)的合理設(shè)計進(jìn)行了方案優(yōu)化。根據(jù)某一采煤工作面實(shí)際情況對空冷器性能參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，最終確定的最優(yōu)方案為空冷器的半徑為0.09m，送風(fēng)速度為2.4m/s，送風(fēng)溫度為22℃；具體布置為：在距采煤工作面進(jìn)風(fēng)端0-63m，每3

3、個液壓支架布置一個空冷器，布置14個；在60-99m，每2個液壓支架布置一個空冷器，布置13個；在99-150m，每1個液壓支架布置一個空冷器，布置31個，共布置58個空冷器。為進(jìn)一步驗(yàn)證本理論的可行性，運(yùn)用ANSYS中Fluent模塊結(jié)合采煤工作面實(shí)際情況及理論優(yōu)選方案確定的參數(shù)進(jìn)行了風(fēng)流溫度場模擬，模擬結(jié)果顯示，在滿足采煤工作面溫度不得高于26℃的前提下，第14個空冷器有效降溫距離為4.5m，第27個空冷器有效降溫距離為3.5m，第