潘一東礦1221(1)工作面降溫工程技術(shù)研究.pdf

1、作為我國(guó)現(xiàn)階段重要的能源物質(zhì)，煤炭的安全高效開(kāi)采已經(jīng)顯得越發(fā)重要?？墒墙陙?lái)，隨著淺部煤炭資源的枯竭，今后煤礦開(kāi)采遇到的又一嚴(yán)重問(wèn)題就是礦井熱害。特別是對(duì)與采深較深、綜合機(jī)械化程度較高的采煤工作面，高溫圍巖以及大功率設(shè)備散熱是導(dǎo)致其熱害嚴(yán)重的主要原因。這種高溫環(huán)境給本來(lái)就惡劣的井下作業(yè)環(huán)境帶來(lái)更近一步惡化，不僅影響工作人員的身心安全，而且對(duì)企業(yè)和國(guó)家安全生產(chǎn)帶來(lái)一定程度的危害，因此解決礦井高溫危害將會(huì)是今后煤礦向深部開(kāi)采必須要面臨的挑戰(zhàn)

2、。本課題依據(jù)淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一東礦1221(1)工作面為研究背景，通過(guò)對(duì)該工作面進(jìn)行熱害現(xiàn)狀調(diào)查分析，找出礦井熱害的主要原因，并根據(jù)降溫方面存在的不足之處，在原有降溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出三種改進(jìn)方案進(jìn)行優(yōu)化，并且在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上加以驗(yàn)證，得出可行性結(jié)論。這對(duì)今后該工作面乃至所有高溫圍巖、大功率設(shè)備較集中的高溫采煤工作面降溫起到一定的借鑒與研究意義。現(xiàn)將主要研究?jī)?nèi)容與成果概括如下:
　　(1)介紹了國(guó)內(nèi)外礦井降溫從認(rèn)識(shí)到理論再到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)

3、踐的一些主要研究現(xiàn)狀，闡述了礦井高溫給井下作業(yè)人員、企業(yè)以及社會(huì)造成的各種危害，表明礦井熱害必須解決的必要性與緊迫性。
　　(2)分析了現(xiàn)代化高溫礦井的熱害來(lái)源，并列出了在一般情況下的熱源散熱量計(jì)算公式。并從非機(jī)械手段與機(jī)械手段兩方面介紹了礦井熱害治理手段，以及對(duì)常用的礦井降溫系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行概述，并分析它們各自的特點(diǎn)以及局限性。
　　(3)通過(guò)對(duì)潘一東礦進(jìn)行降溫系統(tǒng)以及降溫效果的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與調(diào)研，分析概括該礦井的主要熱害來(lái)

4、源包括高溫圍巖散熱以及大功率機(jī)械設(shè)備散熱兩種，在降溫效果方面，出現(xiàn)在某些采掘工作面后段，降溫效果不明顯，多處工作地溫度超過(guò)26℃甚至28℃，出現(xiàn)進(jìn)出工作面溫差大等問(wèn)題。
　　(4)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與溫度場(chǎng)模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出1221(1)工作面可以用FLUENT來(lái)模擬溫度場(chǎng)，并針對(duì)該工作面的主要熱源類(lèi)型及其降溫效果存在的工作面后段溫度依然高等問(wèn)題，在原有降溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出采用熱幛局部隔熱(熱幛傳熱系0.02W/(m·K)，從距工