高溫礦井動態(tài)冷負荷預測與控制技術(shù)研究.pdf

1、高溫熱害已成為繼頂板、瓦斯、水、火、粉塵后的第六大深井自然災害。對礦井冷負荷的研究是深部礦井高溫熱害防治的基礎，也是實現(xiàn)井下各用冷地點需冷量和供冷量匹配的關鍵，是確定礦井降溫設備裝機容量的基礎參數(shù)。井下各用冷地點需冷量與采掘面生產(chǎn)狀況等因素密切相關，本文基于對礦井采掘面降溫需冷量影響因素及其變化規(guī)律的研究，提出了動態(tài)冷負荷的概念，并圍繞這一概念進行了相關研究。
　　論文根據(jù)采煤面及掘進面空冷器降溫方式、采面送風風流參數(shù)的分析，提出

2、將采掘工作面冷負荷的構(gòu)成分為送風冷負荷、采/掘面散熱冷負荷、局部通風機所引起的冷負荷及冷風輸送中冷損引起的冷負荷。分清了礦井空調(diào)區(qū)域冷負荷與非空調(diào)區(qū)域散熱之間的關系，簡化了計算且易于分析礦井冷負荷的構(gòu)成及其動態(tài)變化規(guī)律。沿風流流動方向，建立了風流在井筒內(nèi)流動的加濕壓縮模型、井巷圍巖與風流熱交換的數(shù)學模型及風流通過采掘面時的數(shù)學模型，推導了相關數(shù)學公式，給出了分別按正向熱力計算和反向熱力計算時采掘面送風及回風風流溫度公式。
　　基于

3、對多對礦井在冬季、夏季熱濕環(huán)境參數(shù)長期連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，指出:深井自壓縮風流所表現(xiàn)的井底溫度與地面溫度之差（一般稱之為自壓縮風流溫升），是風流沿井筒流動時勢能轉(zhuǎn)換及風流與井筒圍巖熱濕交換作用的綜合顯現(xiàn)，實測結(jié)果顯示:井底與地面風流溫差和焓差與井筒潮濕程度/淋水有直接關系，夏季白天一般井筒對風流有一定的預冷作用，而在夜間則起到加熱作用;不應采用井底與井口溫差及其大小判別風流自壓縮溫升，而應采用井底與井口風流焓差進行判別。
　　通過

4、不同季節(jié)不同礦井測試結(jié)果顯示，采煤面在檢修期間散熱量（最小散熱量）與正?；夭善陂g散熱量（最大散熱量）差異較大，一般檢修期間采面散熱量為正?；夭缮崃康?0～60％;通過對掘進工作面測試數(shù)據(jù)的分析得出:掘進面供冷量確定中必須考慮風流流經(jīng)風機時的溫升與焓增，降低掘進工作面迎頭送風量的相對濕度可提高風流的吸熱/降溫能力，夏季送風冷負荷在采掘面冷負荷構(gòu)成中占12～60％，冬季采掘工作面入口風流均有一定的降溫/吸熱能力，冬夏礦井冷負荷相差較大。<