金屬礦山熱害控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā),我國(guó)的淺表礦床及開采技術(shù)條件相對(duì)簡(jiǎn)單的礦床儲(chǔ)量不斷消耗,迫使大多數(shù)礦山轉(zhuǎn)入深部或復(fù)雜礦床的開采。深部礦床開采的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面:即深部地壓(巖爆)預(yù)測(cè)與控制技術(shù)、井下熱害控制技術(shù)以及強(qiáng)化開采技術(shù)集成。井下熱害控制技術(shù)在我國(guó)深井開采技術(shù)中占有很重要的地位。本論文的研究?jī)?nèi)容和得出主要結(jié)論如下:
　　1.通過大量文獻(xiàn)研究,發(fā)現(xiàn)制定高溫礦井熱害治理方案時(shí),一般需要研究的內(nèi)容包括:常規(guī)通風(fēng)方案、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

2、、氣候預(yù)測(cè)和熱環(huán)境評(píng)價(jià)。如果熱環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果證明采用常規(guī)通風(fēng)方法不能解決熱害治理問題,則依礦井熱害嚴(yán)重程度,順序考慮加強(qiáng)通風(fēng)、循環(huán)通風(fēng)、個(gè)體防護(hù)、局部降溫和集中制冷。在我國(guó)金屬礦山中,目前熱害最為嚴(yán)重的地點(diǎn)是掘進(jìn)作業(yè)面。最為嚴(yán)重的時(shí)期是礦井開拓時(shí)期。
　　2.礦井開拓時(shí)期的巷道掘進(jìn),是每一個(gè)深熱礦井都會(huì)遇到的最困難的排熱通風(fēng)問題。通過對(duì)獨(dú)頭巷道排熱通風(fēng)規(guī)律的研究,從理論和實(shí)驗(yàn)上解決掘進(jìn)作業(yè)面排熱通風(fēng)量的確定問題。理論上,獨(dú)頭巷道排熱

3、通風(fēng)在制冷與加大風(fēng)量通風(fēng)之間存在最優(yōu)方案。在大多數(shù)高溫掘進(jìn)工作面,最優(yōu)排熱通風(fēng)量均小于排煙排塵風(fēng)量。由于加大風(fēng)量通風(fēng)的同時(shí)加大了圍巖與空氣間的熱濕交換。掘進(jìn)工作面加大風(fēng)量通風(fēng)只能改善人體的散熱條件,增加舒適度,對(duì)降低工作面的空氣溫度作用甚微。
　　3.在礦山開拓期間,由于主通風(fēng)系統(tǒng)尚未形成,通風(fēng)降溫?zé)o法實(shí)現(xiàn)熱環(huán)境控制的目標(biāo),制冷降溫又無必要。提出礦井輕便空調(diào)室技術(shù)可望解決這一難題。礦井輕便空調(diào)室技術(shù)是利用熱帳的隔熱作用,將井下工人

4、與熱環(huán)境隔離開來,再用先進(jìn)的適于井下使用的空氣冷卻器向熱帳內(nèi)供冷,使熱帳內(nèi)環(huán)境質(zhì)量達(dá)到《安全規(guī)程》規(guī)定的要求。
　　4.礦井輕便空調(diào)室的關(guān)鍵技術(shù)是其專用空氣冷卻器。為此,本文通過理論和實(shí)驗(yàn)研究,研制了一種實(shí)用礦用空氣冷卻器。該空氣冷卻器巧妙地采用水輪機(jī)式風(fēng)機(jī),利用井下高壓水的位能為空氣冷卻器提供通風(fēng)動(dòng)力?？諝饫鋮s器本身無需耗電,通風(fēng)與空氣冷卻一體化,從而消除了電動(dòng)風(fēng)機(jī)本身發(fā)熱所帶來的人工熱源。而且水輪機(jī)回收了高壓水的大部分位能,消

5、除了這部分位能向熱能的轉(zhuǎn)化。
　　5.用個(gè)體防護(hù)技術(shù)來解決井下流動(dòng)人員的高溫防護(hù)問題,是一種適合我國(guó)國(guó)情的行之有效的高溫礦山降溫的新技術(shù)和新方法。它具有使用簡(jiǎn)單、方便。降溫成本低的特點(diǎn)。
　　6.高溫礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)均是復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。加上深部高溫的影響,使得深井礦山井下環(huán)境的管理變得異常復(fù)雜。本文應(yīng)用VBA編程技術(shù)編制了高溫礦井環(huán)境管理程序,有效地解決了復(fù)雜高溫礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化難題。
　　7.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化這一領(lǐng)域已