高温矿井

摘要： 通过人体实验研究湿球黑球温度(Wet Bulb Globe Temperature,WBGT)、预测热应激模型(Predicted Heat Strain,PHS)、不舒适指数(Discomfort Index,DI)这3个热舒适指数是否适用于高温矿井.在4个不同的高温矿井热湿环境(26°C/90%,30°C/90%,34°C/90%,36°C/90%)下,测量了模拟重度劳动(跑步速度5.5 km/h)的14名男性受试者的口腔温度和皮肤温度,获取了受试者主观热感觉投票(Thermal Sensation Vote,TSV).结果表明:WBGT,DI这2个指数与不同温度环境下热感觉具有很强的相关性,但无法反应恒定温度环境下热感觉随劳动时间的变化;当温度恒定时,PHS模型预测的总失水量(SW_(totg))与人体瞬时热感觉投票具有很强的相关性,但它在温湿度为34°C/90%和36°C/90%时不存在显著性差异;因此,WBGT,SW_(totg)/PHS和DI这3个指数只能用于评价高温矿井热环境.对于人体热舒适性评价还需要研究新的指数.

摘要： 为优化移动式人工制冷设备在高温独头掘进巷道工作面的制冷效果,通过设置风障形成密闭制冷空间,利用数值计算的方法,分别分析风障距工作面距离、回风管压力、回风管垂直高度对掘进工作面制冷效果的影响。研究结果表明:设置风障能够有效缩小制冷空间,阻隔热量,提高制冷效果;风障与工作面之间的距离对制冷效果有显著影响,风障的最佳布置距离为5 m;回风口压力过大或过小都不利于制冷效果,最佳压力为-70 Pa;回风管垂直高度不同,制冷效果也大有不同,其最佳高度为1 m。利用数值模拟所得工况参数进行现场试验,结果表明风障在高温独头掘进巷道降温中具有良好的实际应用效果。研究结果对高温矿井人工制冷工况优化,提高制冷效果具有指导意义。

摘要： 外骨骼代表了智能穿戴设备的较高水平,在医疗、工业生产等领域具有巨大的潜力。矿井下环境复杂,尤其是热害会对工人安全产生一定危害并影响作业。文章首先对当前动力外骨骼发展现状和应用、高温矿井防护技术和装备进行分析;其次,对高温矿井下动力外骨骼功能定义进行阐述并提出设计方案;最后,进行功能和造型创新并完成设计实践。将高温矿井下动力外骨骼应用于高温环境下,助力矿井工人的作业,可以有效提高工作效率并减少意外伤害。

摘要： 根据高温煤矿环境下作业人员的人体生理反应,综合考虑人体与环境之间的热量交换,建立适用于高温煤矿环境的人体热反应模型,预测人体生理参数变化.利用Matlab软件对所建立的模型进行数值仿真,并进行相关实验对模型预测的准确性进行验证,根据仿真结果及实验数据的对比分析,模型可准确的预测人体在高温煤矿环境中的热反应过程,有效的预测高温工况下作业人员的生理参数信息变化,快速分析高温环境对人体的影响,为矿井热害防护提供理论基础和支持.

摘要： 为开展矿井热害防治的实验教学,设计并搭建周期性风温作用下巷道非均质围岩换热实验装置,能直观展示高温围岩各岩层的温度变化.利用实验数据可计算出巷道壁面热流密度,进而定量估算巷道围岩的散热量.结果表明:周期性风温通过后,模拟巷道围岩体各处温度随时间也呈简谐波变化;对于非均质的围岩体,导热系数越大的岩层,周期性风温的调热能力越强;巷道壁面处的热流密度也呈周期性变化,但围岩体总体表现为散热,且散热量随时间快速减小,并最终稳定在1.3×104 kJ/m2.

摘要： 论文主要研究深井矿区工作面温度场的特征和热湿交换问题,综合考虑矿井安全性和人体舒适度2个方面,通过对工作面各个热源及井下地温特征的具体分析,运用热工基础、工程热力学的理论知识,推导出具体的热载荷计算公式,利用反分析法进一步分析处理得到的结果.建立深井矿区工作面热湿交换模型,依据验算比对,算出矿井内巷道的各种热源的传热值,致力于总结一种实用、可靠、简洁的验算办法.这不仅可以预测矿内风流状态,还可以为确定矿井温降措施提供科学理论依据和必要的基础信息.

摘要： 介绍矿井热害(高温高湿)的主要来源,对高温矿井降温技术进行综述,指出矿井制冷降温技术存在的问题,提出建议.高温矿井降温技术主要包括压缩空气膨胀降温、制冰降温、蒸气压缩制冷降温.无论何种降温方式都存在降温效果差、井下高温高湿环境没有得到明显改善等问题,制约着矿井开采效率的进一步提高.降低风流含湿量是改善井下热湿环境的关键,建议在井上对新风进行除湿、降温.将新风分流,确保掘进头及掘进巷道内矿工的舒适环境,保证掘进工作面作业效率.

摘要： 为确定冰块在矿井高温掘进工作面降温中的设计参数,以大红山铜矿西矿段高温掘进工作面为对象,开展通风降温和冰块降温下掘进工作面温度场变化的数值模拟,分析冰块量、摆放方式对掘进巷道工作面附近温度场的影响.结果 表明:与只采用通风降温方案相比,增加冰块的降温方案降温效果明显;当冰块摆放方式相同时,冰块量越多,有效制冷时间越长,但增加到一定程度时有效制冷时间基本不变;冰块摆放方式对降温效果有显著影响,在相同的冰块量及同一水平摆放方式下,冰块摆放高度与风筒齐平时的降温效果最佳;当冰块量及垂直摆放方式相同时,距掘进工作面越远,掘进工作面附近温度场温度的分布越均匀,制冷空间越大.

摘要： 矿产属于不可再生资源,随着经济发展,矿石的开采在不断地向地下深部延伸,随之热害也越来越严重.为有效解决深井高温热害难题及促进深部高温矿井降温技术的发展,文章对现阶段深井热害产生的来源及降温技术进行深入分析,总结和归纳现阶段井下热害的主要原因、井下热害的主要防治技术方法等.为存在深井高温热害的矿山提供技术支持,解决井下的高温难题,创造良好的通风作业条件.

摘要： 为解决煤矿生产过程中的高温热害问题,基于煤矿采掘工作面的空间特征和工艺特点,提出了以液态CO2作为冷源的高温矿井液态CO2相变制冷降温技术,运用液态CO2相变释放的冷量与工作面的高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度,同时将相变产生的气态CO2注入采空区防治煤自燃.液态CO2相变制冷降温系统具有装置结构简单、操作方便、设备投入成本低、适应性强等优点.在板石煤矿52305掘进工作面进行液态CO2相变制冷降温技术的工业性试验.结果表明,液态CO2的平均消耗速率为1.015m3/h时,掘进工作面空气温度降低了6.9°C,含湿量减少4.94g/kg,液态CO2的冷量利用率为77.36％.液态CO2相变制冷降温技术能够有效改善井下工作环境,具有较强的推广和应用前景.

摘要： 高温矿井地热综合利用系统符合能源可持续发展战略要求,同时有效解决高温矿井工作面降温问题.依据热泵原理建立地热综合利用系统模型,结合井下高温工作面和井上生活区实际情况,设定具体参数实验运行地热综合利用系统模型,通过实验数据计算地热综合利用系统效率,环境效益和经济效益,并与传统温度调节模式对比,得出地热综合利用系统具有高效性,减少空调和锅炉暖气的使用,替换传统温度调节模式为井上生活区冬季供暖,夏季降温,常年提供热水,为井下高温工作面降温,有效节能的同时减少温室气体的排放.

摘要： 目的：针对高温矿井热害严重威胁工作人员的健康和生产效率,研究开发高压细水雾耦合通风系统,寻求最佳细水雾喷嘴流量、压力、间距等参数组合,结合不同通风系统形式,达到最有效的降温、除湿的目的.方法：利用Gambit建立数值模型并做好网格处理,采用Fluent软件的Realizable k-ε模型和离散相模型结合不同通风工况进行降温、除湿效果的数值模拟,通过Tecplot后处理获得细水雾气液两相流动的流场、温度场和湿度场的分布情况.结果：当矿井送风风速2.5m/s、温度20°C,细水雾喷嘴间距2.5m、流量0.75kg/s,巷道内平均温度能够降到27.8°C,流场稳定后湿度68％,满足矿山安全规程规定.结论：高压细水雾和机械通风系统联合降温效果显著,能够实现深采矿井高温高湿环境的有效控制,还可以实现对高粉尘浓度的综合防治.

摘要： 本文针对高温矿井主要热源的确定及冷负荷的计算问题开展实验研究。结合实际矿井巷道的地质结构，根据工程力学、流体力学、热力学和传热学相似理论，模拟实验测试不同材料与煤粘结试块的热导率，为建立矿井热环境实验模型，寻找相似相近的围岩热传导材料，开展实验研究。

摘要： 本文针对高温矿井主要热源的确定及冷负荷的计算问题开展实验研究。结合实际矿井巷道的地质结构,根据工程力学、流体力学、热力学和传热学相似理论,模拟实验测试不同材料与煤粘结试块的热导率,为建立矿井热环境实验模型,寻找相似相近的围岩热传导材料,开展实验研究。

摘要： 该文介绍了高温矿井建设期间利用井筒冻结经创新改造,创造性地将其开发为矿井临时制冷降温系统,设计制作了大风量、大焓差、大温差的喷淋风室,通过制冷站制取3～8°C冷水,经管路输送到喷淋风室,而后制取5～10°C冷风,利用局部通风机将冷风输送到井下掘进工作面,达到了将掘进工作面温度控制在280C左右的目标,为井下职工创造了良好的工作环境,既节约了投资,又保证了矿井建设的顺利进行,同时,环境条件的改善极大地促进了职工工作效率的显著提高,相应地缩短了建井工期,为实现矿井的早投产、早见效具有显著的社会效益和经济效益.

摘要： 随着矿山开采深度的增加,矿井中高温、高湿热害问题变得越来越严重.本文详细介绍了国内有关矿井降温技术的措施.包括了非人工制冷降温技术、人工制冷水降温技术和人工制冰降温技术.为尽快解决矿井中高温高湿热害问题,必须采取相应的措施进行治理,创建适宜的井下作业环境,从而保证矿山生产安全、稳定、高效地发展.

摘要： 地下巷道壁面温度通过热辐射与对流直接影响人体热舒适与劳动效率。本文首先对两座高温热害矿井进行了现场调查，然后在稳态假设下进行了理论分析，最在在实验室进行了湿壁面蒸发降温实验。研究表明，岩石内热流密度、壁面含水量、风流速度、风流湿度都是影响壁面温度的主要因素；风流对干燥壁面几乎没有降温效果；保持墙面湿润再给予一定流速的气流能够明显降低墙面温度，但继续增加空气流速对壁面降温效果增加不明显。基于这些结论，本文提出在人员工作区域不断向壁面喷水，并吹入干燥空气，再将壁面所生的水蒸气抽离此区域，也许是一种改善工人热感受、提高劳动效率的方法。

摘要： 该文以新巨龙公司回采工作面为研究对象,通过数值模拟方法分析了回采面速度场、温度场分布规律.对不同的入风速度条件下回采工作面风流温度分布进行数值模拟,得出了回采面温度场随各因素影响的变化规律,为后期进一步提高矿井降温效果,保证矿井的稳产、高产,提供理论依据.

摘要： 该文以新巨龙公司回采工作面为研究对象,通过数值模拟方法分析了回采面速度场、温度场分布规律.对不同的入风速度条件下回采工作面风流温度分布进行数值模拟,得出了回采面温度场随各因素影响的变化规律,为后期进一步提高矿井降温效果,保证矿井的稳产、高产,提供理论依据.

摘要： 本发明提供了一种用于煤矿井下的采空区高温火区位置声波探测方法及系统，涉及矿井安全技术领域，利用采空区煤岩体升温及煤自燃产生的声波信号判断高温异常区域位置的方法。包括确定接收声波信号的最佳频率，并布置声波传感器测点，再实时计算每个测点处的声波信号强度平均值判断自燃危险程度，通过分析声波强度的变化斜率判断自燃危险程度的变化趋势，并且通过克里金插值法进行自燃煤层高温火区位置的反演，实现高温火区定位；该方法通过声波探测系统进行实现，包括声波传感器模块、数字化监测传输模块、声波数据分析模块、存储模块和显示模块；实现了快捷、低成本、高精度的确定矿井采空区高温异常区域，并用于分析煤层自燃的发生和发展过程。

摘要： 本发明公开的一种用于煤矿井下采空区高温区域热源位置反演的方法，涉及采空区温度监测技术领域。该方法首先选取可能的高温空间，并在高温空间内测量四个任意三点不共线的监测点的温度值；然后，基于四点构建四面体模型，四个面均以每一三角形的三边中垂线划分六个区域，两两比较温度值，确定四个面的高温区域；最后，四个面的高温区域延伸成棱柱相交，获得热源所在空间区域。本发明操作方便，不仅能够探测采空区的温度分布情况，还可根据测点的温度反演出热源区域，准确地判断煤矿井下采空区及其它着火区域的热源位置，从而有利于预防火灾的发生以及火灾发生后及时治理。

摘要： 本发明公开了一种高温高湿矿井地热循环降温方法，属于煤矿开采过程中热害防治利用技术领域；包括以下步骤：通过勘探确定矿井开采高温热源区域，选取施工区域；在施工区域内确定出钻孔的布置位置和钻孔施工参数，施工平行钻孔；在钻孔内敷设可供导热液循环的U型导热管路并密封；所有U型导热管路分别通过冷液注入管和热液导出管进行集中并连接水源热泵；水源热泵通过连接温差发电器最终将输出的高温液体输送到地面用水系统、低温液体输送到工作面降温系统。本发明通过勘探矿井高温热源区域，在开采工作面与巷道之间通过施工钻孔将高温热源循环导出，并通过水源热泵和温差发电器的运作最终实现热源的开采利用以及工作面的降尘降温。

摘要： 本发明提供的一种模拟巷道火灾烟流紊乱的装置能够模拟实际矿井通风巷道的火灾烟流紊乱情况，以测定出不同风速和巷道倾斜角度下巷道烟流的流动规律；本发明所述装置和实验方法可以在实现上述目的的同时得出矿井通风巷道的温度、风速的变化规律；本发明所述火源装置是在技术上创新性地将不同种类的火源作为可拆卸的单独个体；本发明所述实验装置可以根据实际情况自由组装出相应井巷模型，操控简捷、高效，并通过模块化控制对多个监测点数据的连续采集、预处理、存储、显示，提高检测速度和准确性；进一步可将实验装置模块化，可以模拟各种复杂巷道烟流紊乱规律；本发明所述实验装置构造简单，成本较低，操作简便，并可以重复实验。

摘要： 一种矿井用耐高温型轴流风机包括风机外壳和安装在风机外壳内的风机本体，所述的风机外壳由进风板、通风腔体和出风板组成，通风腔体位于进风板和出风板之间，所述的风机本体包括风机扇叶和用于驱动风机扇叶的驱动电机，所述的风机扇叶位于通风腔体内，驱动电机安装在电机底座内，电机底座上设有若干根连接臂，所述的电机底座通过连接臂固定在出风板上。本轴流风机通过在通风腔体内壁上增设与吸尘器相连通的吸尘孔，可以有效缓解风机扇叶上粉尘的附着情况，增强了轴流风机的散热能力，提高了轴流风机的耐高温性能，延长了轴流风机的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种矿井内部耐高温防爆监控设备，包括安装机构、其特征在于：所述安装机构上安装有用以承载和降温的降温机构，所述降温机构外侧安装有起到防护作用的防护机构，所述降温机构包括顶板、一号支架、二号支架，所述顶板下端面一侧的前后位置各安装有一个所述一号支架，所述顶板下端面远离所述一号支架一侧的前后位置均安装有所述二号支架，所述一号支架下端面焊接有底板，所述底板下端面可拆卸固定安装有承载架，所述承载架内侧设置有水箱。本发明结构简单，设计合理，生产成本低，不仅可以有效的对监控设备进行降温，保证其可以长时间在高温环境下工作，同时能够防止爆炸对其造成损坏，实用性高。

摘要： 本发明公开的一种用于煤矿井下采空区高温区域热源位置反演的方法，涉及采空区温度监测技术领域。该方法首先选取可能的高温空间，并在高温空间内测量四个任意三点不共线的监测点的温度值；然后，基于四点构建四面体模型，四个面均以每一三角形的三边中垂线划分六个区域，两两比较温度值，确定四个面的高温区域；最后，四个面的高温区域延伸成棱柱相交，获得热源所在空间区域。本发明操作方便，不仅能够探测采空区的温度分布情况，还可根据测点的温度反演出热源区域，准确地判断煤矿井下采空区及其它着火区域的热源位置，从而有利于预防火灾的发生以及火灾发生后及时治理。

摘要： 本发明公开了一种高温矿井水资源冷热转换循环利用系统，包括抽水回灌系统、地下一级冷热交互系统、地下二级冷热交互系统、地上一级冷热交互系统、地上二级冷热交互系统、智能控制系统；整体构成简单，使用更加方便；水热循环充分利用矿井水资源和地热资源，能够解决热害以及高涌水问题；采用井下抽采含水层冷水的方法，能够更充分地利用水资源，能够减少供水成本；水循环管路布设简单，排水成本低；排水进入地下水库解决了冷凝热无处排放的问题。

摘要： 本发明公开了深部高温矿井局部制冷风机，属于矿井降温装置技术领域，包括支撑座、设置于支撑座上方的水箱以及设置于水箱上方的风筒，所述支撑座的表面对称设有两个定位柱，两个所述定位柱内均开设有滑槽，且定位柱的滑槽内滑动连接有升降柱，所述水箱固定于升降柱的顶部，所述支撑座的表面开设有安装槽，且支撑座表面的额安装槽内安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴通过联轴器固定连接有升降螺杆，所述升降螺杆的外壁螺纹连接有与升降柱固定连接的推板，所述风筒通过连接柱与水箱固定连接。该深部高温矿井局部制冷风机，高度调解方便，能够对矿井的不同位置进行降温。

摘要： 本发明公开了一种高温矿井水资源冷热转换循环利用系统，包括抽水回灌系统、地下一级冷热交互系统、地下二级冷热交互系统、地上一级冷热交互系统、地上二级冷热交互系统、智能控制系统；整体构成简单，使用更加方便；水热循环充分利用矿井水资源和地热资源，能够解决热害以及高涌水问题；采用井下抽采含水层冷水的方法，能够更充分地利用水资源，能够减少供水成本；水循环管路布设简单，排水成本低；排水进入地下水库解决了冷凝热无处排放的问题。