【正文】 τ ＋ Nt＋ Nx＋ Nw； R＝ 1＋ ； M＝ Nτ tr＋ Nttt＋ Nxtx＋ Nwtw； ； 。 (834)即為井底風(fēng)溫計(jì)算式。℃) ； D1─ 管道內(nèi)徑， m； D2─ 管道外徑， m。當(dāng)采用有蓋水溝或管道排水時(shí)，其傳熱量可按下式計(jì)算： KW (8212) Qw─ 熱水傳熱量， KW； Kw─ 水溝蓋板或管道的傳熱系數(shù)， KW/(m2 運(yùn)輸中煤炭及矸石的放熱量一般可用下式近似計(jì)算： KW (828) Qk─運(yùn)輸中煤炭或矸石的放熱量 ， KW； m─ 煤炭或矸石的運(yùn)輸量 ， Kg/s； Cm─ 煤炭或矸石的比熱 ， KJ/(Kg它是圍巖的熱物理性質(zhì)、井巷形狀尺寸、通風(fēng)強(qiáng)度及通風(fēng)時(shí)間等的函數(shù)。 若已知 gr或 Gr及 Z0、 tr0， 則對(duì)式 （ 821） 、式 （ 822） 進(jìn)行變形后 ,即可計(jì)算出深度為 Zm的原巖溫度 tr。 ,11ptKQS??? 第二節(jié) 礦井主要熱源及其散熱量 要進(jìn)行礦井空調(diào)設(shè)計(jì)，首先就必須了解引起礦井高溫?zé)岷Φ闹饕绊懸蛩亍? 其余符號(hào)意義同前 。 當(dāng)熱媒為蒸汽時(shí)： △ tp=tv(tl+th0)/2,℃ (815) 當(dāng)熱媒為熱水時(shí)： △ tp=(tw1+tw2)/2(te+tho)/2， ℃ (816) tv─ 飽和蒸汽溫度 ， ℃ ； tw tw2─ 熱水供水和回水溫度 ， ℃ ； 其余符號(hào)意義同前 。 通過(guò)空氣加熱器后的熱風(fēng)溫度 ，根據(jù)井口空氣加熱方式按表 812確定 。 井口房不密閉與井口房密閉這兩種井口空氣加熱方式相比，其優(yōu)缺點(diǎn)見表 811。 （ 2） 冷 、 熱風(fēng)在井口房?jī)?nèi)混合 : 這種布置方式是將熱風(fēng)直接送入井口房?jī)?nèi)進(jìn)行混合 ， 使混合后的空氣溫度達(dá)到 2℃ 以上后再進(jìn)入井筒 ， 如圖 812所示 。 第一節(jié) 井口空氣加熱 一 、 井口空氣加熱方式 井口一般采用空氣加熱器對(duì)冷空氣進(jìn)行加熱 ， 其加熱方式有兩種 。 采用這種方式 ， 大多是在井口房?jī)?nèi)直接設(shè)置空氣加熱器 ， 讓冷 、 熱風(fēng)在井口房?jī)?nèi)進(jìn)行混合 。 表 811 井口空氣加熱方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較表 二 、 空氣加熱量的計(jì)算 (1)室外冷風(fēng)計(jì)算溫度的確定 。 α─ 熱量損失系數(shù) ， 井口房不密閉時(shí)α= ～ ， 密閉時(shí) α= ～ ； th─ 冷 、 熱風(fēng)混合后空氣溫度 ， 可取 2℃ ； tl─ 室外冷風(fēng)溫度 ， ℃ ； )( lhp ttMC ?? ? 三 、 空氣加熱器的選擇計(jì)算 (1) 通過(guò)空氣加熱器的風(fēng)量 ， Kg/s （ 813） M1─ 通過(guò)空氣加熱器的風(fēng)量 ， Kg/s； th0─ 加熱后加熱器出口熱風(fēng)溫度 ， ℃ ， 按表 812選??；其余符號(hào)意義同前 。 如果熱媒為熱水 ， 則在傳熱系數(shù)的計(jì)算公式中還要用到管內(nèi)水流速 VW。 (4)檢查空氣加熱器的富余系數(shù) ， 一般取 ～ 。 增溫帶： 在恒溫帶以下，由于受大地?zé)崃鲌?chǎng)的影響，在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，巖層原始溫度隨深度的增加而增加，大致呈線性的變化規(guī)律，這一層帶稱為增溫帶。 因此 ， 井巷圍巖與風(fēng)流間的傳熱量可按下式來(lái)計(jì)算： Qr＝ Kτ UL(trmt)， KW (825) Qr─ 井巷圍巖傳熱量 ， KW； Kτ ─ 圍巖與風(fēng)流間的不穩(wěn)定換熱系數(shù) ， KW/(m2 N─ 采掘設(shè)備實(shí)耗功率 ， KW。 ULVqQ ? 五 、 人員放熱 在人員比較集中的采掘工作面 ， 人員放熱對(duì)工作面的氣候條件也有一定的影響 ?！? （ 8214） α 1─ 水與水溝蓋板或管道內(nèi)壁的對(duì)流換熱系數(shù)， KW/(m2 根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ， 井筒風(fēng)流的熱平衡方程式為： (831) )zz(g)dd()tt(c 211212p ?????? 在一定的大氣壓力下，風(fēng)流的含濕量與風(fēng)溫呈近似的線性關(guān)系： g/Kg (832) 式中 φ ─ 風(fēng)流的相對(duì)濕度，％； t─ 風(fēng)流溫度， ℃ ； P─ 大氣壓力， Pa； b、 ε ＇、 Pm─ 與風(fēng)溫有關(guān)的常數(shù)，由表 831確定?！? ； U─ 巷道周長(zhǎng)， m； tr─ 原始巖溫， ℃ ； Kt、 Kx─ 分別為熱、冷管道的傳熱系數(shù)， KW/( m2 現(xiàn)以如圖 831 所示的壓入式通風(fēng)為例進(jìn)行討論 。 ℃ ； Vb ─ 巷道中平均風(fēng)速； ， m/s (8318) Vm ─ 風(fēng)筒內(nèi)平均風(fēng)速； ， m/s (8319) S ─ 掘進(jìn)巷道的斷面積 ， m2。 ]2)1[(1 223 FMttMERt r ????? ?33 SZKM ?? 1p1b )CKM2(Z ?3EM1R ???? ??????? EQZF 3m0333 ???? ??? 20303 RlRR ?? 0 20303Ra?? 五 、 礦井風(fēng)流濕交換 當(dāng)?shù)V井風(fēng)流流經(jīng)潮濕的井巷壁面時(shí) ， 由于井巷表面水分的蒸發(fā) 或凝結(jié) ， 將產(chǎn)生礦井風(fēng)流的濕交換 。 隔熱疏導(dǎo)的措施主要有： １ ． 巷道隔熱 2． 管道和水溝隔熱 3． 井下發(fā)熱量大的大型機(jī)電硐室應(yīng)獨(dú)立回風(fēng) 三 、 個(gè)體防護(hù) 第五節(jié) 礦井空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 當(dāng)采用一般的礦井降溫措施 ， 不能有效地解決采掘工作面的高溫問(wèn)題時(shí) ，就必須采用礦井空調(diào)技術(shù) 。 這種礦井空調(diào)系統(tǒng) ， 若按制冷站所處的位置不同來(lái)分 ， 可以分為以下三種基本類型： 1． 地面集中式空調(diào)系統(tǒng) 它將制冷站設(shè)置在地面 ， 冷凝熱也在地面排放 ， 而在井下設(shè)置高低壓換熱器將一次高壓冷凍水轉(zhuǎn)換成二次低壓冷凍水 ， 最后在用風(fēng)地點(diǎn)上用空冷器冷卻風(fēng)流 。 圖 853制冷站設(shè)在井下，井下排除冷凝熱 1─壓縮機(jī)； 2─蒸發(fā)機(jī)； 3─冷凝器； 4─節(jié)流閥； 5─水池； 6─冷水泵； 7─冷卻水泵； 9─冷卻塔； 10─空冷器。 1． 系統(tǒng)復(fù)雜； 2．設(shè)備分散，不便管理。 3． 井上 、 下聯(lián)合式空調(diào)系統(tǒng) 這種布置形式是在地面 、 井下同時(shí)設(shè)置制冷站 ， 冷凝熱在地面集中排 放 ， 如圖 855所示 。 2． 井下集中式空調(diào)系統(tǒng) 井下集中式空調(diào)系統(tǒng)如按冷凝熱排放地點(diǎn)不同來(lái)分 ， 又有兩種不同的布置形式： 一是制冷站設(shè)置在井下 ， 并利用井下回風(fēng)流排熱 ， 如圖 853所示 。 一 、 礦井空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù) 礦井空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是行業(yè)法規(guī) （ 如 《 煤礦安全規(guī)程 》 等 ） 和上級(jí)主管部門的書面批示 。 ℃ (8323) γ─ 水蒸氣的汽化潛熱 ， 2500 KJ/Kg； t─ 巷道中風(fēng)流的平均溫度 ， ℃ ； ts─ 巷道中風(fēng)流的平均濕球溫度 ， ℃ ； U─ 巷道周長(zhǎng) ， m； L─ 巷道長(zhǎng)度 ， m； P─ 風(fēng)流的壓力 ， Pa； P0─ 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力 ， 101325Pa， Vb─ 巷道中平均風(fēng)速 ， m/s； 0max )( PPULttWs?? ?? ???? ? ε m─ 巷道壁面粗糙度系數(shù) ， 光滑壁面 ε m=1；主要運(yùn)輸大巷 ε m =～ ；運(yùn)輸平巷 ε m =～ ；工作面 ε m =～ 。 ℃ ； S3 ─ 掘進(jìn)頭近區(qū)圍巖散熱面積 ， m2； ∑Q m3─ 掘進(jìn)頭近區(qū)局部熱源散熱量之和 ， KW。 (2)風(fēng)筒出口風(fēng)溫的確定： 根據(jù)熱平衡方程式 ， 風(fēng)流通過(guò)風(fēng)筒時(shí) ， 其出口風(fēng)溫可按下式確定： ， ℃ (8313) 其中： 1b