高溫礦井動(dòng)態(tài)冷負(fù)荷預(yù)測(cè)與控制技術(shù)研究.pdf

1、高溫?zé)岷σ殉蔀槔^頂板、瓦斯、水、火、粉塵后的第六大深井自然災(zāi)害。對(duì)礦井冷負(fù)荷的研究是深部礦井高溫?zé)岷Ψ乐蔚幕A(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)井下各用冷地點(diǎn)需冷量和供冷量匹配的關(guān)鍵，是確定礦井降溫設(shè)備裝機(jī)容量的基礎(chǔ)參數(shù)。井下各用冷地點(diǎn)需冷量與采掘面生產(chǎn)狀況等因素密切相關(guān)，本文基于對(duì)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(dòng)態(tài)冷負(fù)荷的概念，并圍繞這一概念進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　論文根據(jù)采煤面及掘進(jìn)面空冷器降溫方式、采面送風(fēng)風(fēng)流參數(shù)的分析，提出

2、將采掘工作面冷負(fù)荷的構(gòu)成分為送風(fēng)冷負(fù)荷、采/掘面散熱冷負(fù)荷、局部通風(fēng)機(jī)所引起的冷負(fù)荷及冷風(fēng)輸送中冷損引起的冷負(fù)荷。分清了礦井空調(diào)區(qū)域冷負(fù)荷與非空調(diào)區(qū)域散熱之間的關(guān)系，簡化了計(jì)算且易于分析礦井冷負(fù)荷的構(gòu)成及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。沿風(fēng)流流動(dòng)方向，建立了風(fēng)流在井筒內(nèi)流動(dòng)的加濕壓縮模型、井巷圍巖與風(fēng)流熱交換的數(shù)學(xué)模型及風(fēng)流通過采掘面時(shí)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了相關(guān)數(shù)學(xué)公式，給出了分別按正向熱力計(jì)算和反向熱力計(jì)算時(shí)采掘面送風(fēng)及回風(fēng)風(fēng)流溫度公式。
　　基于

3、對(duì)多對(duì)礦井在冬季、夏季熱濕環(huán)境參數(shù)長期連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，指出:深井自壓縮風(fēng)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(fēng)流溫升），是風(fēng)流沿井筒流動(dòng)時(shí)勢(shì)能轉(zhuǎn)換及風(fēng)流與井筒圍巖熱濕交換作用的綜合顯現(xiàn)，實(shí)測(cè)結(jié)果顯示:井底與地面風(fēng)流溫差和焓差與井筒潮濕程度/淋水有直接關(guān)系，夏季白天一般井筒對(duì)風(fēng)流有一定的預(yù)冷作用，而在夜間則起到加熱作用;不應(yīng)采用井底與井口溫差及其大小判別風(fēng)流自壓縮溫升，而應(yīng)采用井底與井口風(fēng)流焓差進(jìn)行判別。
　　通過

4、不同季節(jié)不同礦井測(cè)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(duì)掘進(jìn)工作面測(cè)試數(shù)據(jù)的分析得出:掘進(jìn)面供冷量確定中必須考慮風(fēng)流流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)的溫升與焓增，降低掘進(jìn)工作面迎頭送風(fēng)量的相對(duì)濕度可提高風(fēng)流的吸熱/降溫能力，夏季送風(fēng)冷負(fù)荷在采掘面冷負(fù)荷構(gòu)成中占12～60％，冬季采掘工作面入口風(fēng)流均有一定的降溫/吸熱能力，冬夏礦井冷負(fù)荷相差較大。<