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械化水平的提高，高溫熱害現(xiàn)象越來越嚴重。當前礦井降溫理論已形成比較完整的理論體系，礦井局部降溫技術及礦井末端空冷器的研制技術也較為成熟，但是在采煤工作面上進行降溫的研究還很少。因此，對采煤工作面高效空冷器進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與風流間熱交換情況進行理論分析，提出了采煤工作面溫度分布函數(shù)關系；根據(jù)采煤工作面工人的實際工作情況，提出了有效需冷區(qū)

2、域；將射流理論運用到空冷器風口射出冷風流方面，理論上確定了空冷器的相關性能參數(shù)與采煤工作面風流溫度間的關系，并結合采煤工作面溫度分布函數(shù)關系式，對采煤工作面上空冷器布置的理論間距和數(shù)量進行了確定；運用矩陣理論對空冷器性能參數(shù)的合理設計進行了方案優(yōu)化。根據(jù)某一采煤工作面實際情況對空冷器性能參數(shù)進行了優(yōu)選，最終確定的最優(yōu)方案為空冷器的半徑為0.09m，送風速度為2.4m/s，送風溫度為22℃；具體布置為：在距采煤工作面進風端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。為進一步驗證本理論的可行性，運用ANSYS中Fluent模塊結合采煤工作面實際情況及理論優(yōu)選方案確定的參數(shù)進行了風流溫度場模擬，模擬結果顯示，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