【摘 要】
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随着浅部煤炭资源的开采殆尽,我国大多数煤矿现今进入深井开采阶段,甚至个别矿井采深达到了 1200m,由此带来了突出的深井热害问题。井下的高温热环境影响了相关作业人员的身心健康与矿山生产安全,由此对矿井热害防治与降温技术的研究对职业病及生产安全具有重要意义。本文针对谢桥矿2212(1)回采工作面的高温热害问题,采取了理论分析,热害现场调查与测定,数值模拟等的方法对该采煤工作面进行研究。首先对高温热害
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随着浅部煤炭资源的开采殆尽,我国大多数煤矿现今进入深井开采阶段,甚至个别矿井采深达到了 1200m,由此带来了突出的深井热害问题。井下的高温热环境影响了相关作业人员的身心健康与矿山生产安全,由此对矿井热害防治与降温技术的研究对职业病及生产安全具有重要意义。本文针对谢桥矿2212(1)回采工作面的高温热害问题,采取了理论分析,热害现场调查与测定,数值模拟等的方法对该采煤工作面进行研究。首先对高温热害防治理论进行分析研究,其中包括:矿井气候参数与传热,热环境的危害、矿井主要热源及其散热的计算、冷负荷计算、降温技术措施。然后对整体谢桥矿以及2212(1)采煤工作面的热害现状进行调查与热力参数的测定分析,主要按照基本概况与通风、参数调查与测定、热害划分、降温系统与布置等方面进行。利用FLUENT软件对2212(1)工作面降温现状的温度场进行数值模拟,主要按照数值模拟软件的选择、物理模型的建立、导入软件进行模拟、模拟结果与实测数据对比分析等方面来进行。通过研究目前降温现状,提出了三个优化改进降温方案,它们分别为:延长保温风筒与空气幕隔热、空冷器前置与冷量分流、小型空冷器悬挂式均匀布置于工作面,并对其工程应用性进行分析,然后用数值模拟的手段对其可行性进行验证分析。通过对上述研究,得到结论:工作面温度场的数值模拟分析表明:模拟温度与实测温度吻合度较高,模拟可靠性强,模拟工具和方法可靠;工作面的温度特征明显,沿风流方向递增,局部位置有涡流现象,造成局部高温;井下高温围岩壁面与采空区壁面对风流的加热作用较为显著;整体温度云图显示工作面温度超出煤矿安全规程,需要新的降温方案解决。三个优化降温方案中:延长保温风筒与空气幕隔热比原有降温系统对热害的缓解作用更大;空冷器前置与冷量分流经验证可满足工作面降温需求,且可实施性比其它两方案强;小型空冷器悬挂式均匀布置于工作面,此方案降温力度最大。后两种方案也能较好的应对冷量分布不均的问题。图[53]表[27]参[65]
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