掘進工作面?zhèn)鳠崽匦约盁岷χ卫硌芯?pdf

1、世界能源消費結(jié)構(gòu)中,化石能源依然占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著對能源需求的增長,煤礦的開采深度在不斷增加,熱害礦井?dāng)?shù)量也越來越多。在高溫高濕環(huán)境下工作,不僅損害工人的身體健康,降低勞動生產(chǎn)率,而且影響安全生產(chǎn),對人的傷害大都不可逆轉(zhuǎn)。目前,熱害已嚴重制約了煤礦的發(fā)展,成為繼瓦斯、火、水、礦壓、粉塵之后的第六大災(zāi)害。因此,深入研究深井熱害問題已成為世界煤炭開采的一項技術(shù)發(fā)展重點。本文以煤礦熱害最為嚴重的作業(yè)點掘進工作面為研究對象,對其換熱特性和熱害治

2、理進行了實驗和數(shù)值模擬研究,獲得了掘進工作面換熱計算關(guān)聯(lián)式;從氣候、地溫和熱源等方面對深部礦井的熱害規(guī)律進行了系統(tǒng)的研究,推導(dǎo)出冷負荷計算式,提出熱害治理的系統(tǒng)設(shè)計方案,開發(fā)出新型半封閉式礦用局部制冷降溫系統(tǒng)。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、啪蜻M工作面?zhèn)鳠嵫芯扛鶕?jù)高溫礦井掘進工作面的通風(fēng)和換熱特點,對換熱特性進行了實驗研究和數(shù)值模擬分析,數(shù)值模擬結(jié)果和實驗結(jié)果吻合較好。在數(shù)值模擬和實驗研究基礎(chǔ)上,得到了掘進工作面換熱特性影響因素的具體

3、關(guān)聯(lián)式。為結(jié)合實際應(yīng)用,將掘進面迎頭、圍巖及風(fēng)流看作一個整體,對840個組合分別進行數(shù)值模擬,并對實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析,得出了傳熱系數(shù)關(guān)系式。
　?、粕畈扛邷氐V井熱害規(guī)律研究。對深部高溫礦井熱害規(guī)律進行研究,得出了地面和井下的溫度、相對濕度和氣壓變化曲線非常相似且同步變化,一般區(qū)域礦井地面氣候參數(shù)對井下氣候參數(shù)有著顯著影響。對于深部高溫礦井較遠地區(qū),因特殊的開拓條件、進風(fēng)路線比較長和深度較大等原因,井下氣溫受地面氣溫的影響較小,熱

4、害出現(xiàn)的主要原因是由地溫造成。、推導(dǎo)了井下鉆孔測地溫的原理及巷道調(diào)熱圈厚度的計算方法。隨著礦井開采深度的增加,巖石的原始巖溫也在增加。由于地質(zhì)斷層的作用,地溫變化有個明顯急劇增加的過程。研究確定了地溫類型,恒溫帶的溫度和深度,對礦井沿途各種熱源散熱量進行了定量分析,得出了沿通風(fēng)線路中各種熱源散熱量所占的比例。
　?、菬岷χ卫硌芯俊Ω邷氐V井掘進工作面的熱害治理進行了較深入的研究,推導(dǎo)了冷負荷計算式,計算了掘進工作面熱源的散熱量,確