煤礦熱害及其防治技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略(編輯修改稿)
2025-01-16 22:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 藝的不同可分別應(yīng)用于掘進(jìn)工作面和采煤工作面，、。 采煤工作面降溫工程示意圖2 人工制冷降溫布置方式人工制冷降溫技術(shù)根據(jù)制冷站的布置方式可分為地面集中制冷降溫系統(tǒng)、井下集中制冷降溫系統(tǒng)、井上下聯(lián)合集中制冷降溫系統(tǒng)和井下局部制冷降溫系統(tǒng)。地面集中制冷系統(tǒng)，包括制冰、吸收式制冷、蒸汽壓縮式制冷、吸收制冷與蒸汽壓縮制冷結(jié)合的方式（傳統(tǒng)的說(shuō)法叫熱電冷聯(lián)產(chǎn)）。 地面集中制冷降溫系統(tǒng)井下集中制冷降溫系統(tǒng)，制冷和排熱都在井下進(jìn)行。 井下集中制冷降溫系統(tǒng)示意圖局部制冷降溫，制冷排熱都在井下進(jìn)行，如現(xiàn)在的移動(dòng)制冷機(jī)制冷、空氣壓縮制冷。 局部制冷降溫系統(tǒng)布置示意圖3人工制冷降溫國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)20年代初，南非、巴西等國(guó)家的金礦開(kāi)采，已深入到1000m以下，出現(xiàn)了礦井熱害。1912年，南非最早系統(tǒng)研究了礦井風(fēng)流熱力學(xué)規(guī)律。1920年巴西的莫?jiǎng)诩s里赫金礦在地面安裝了第一臺(tái)制冷量為1768KW的氨制冷機(jī)，建立了世界上第一個(gè)礦井空調(diào)系統(tǒng)。1924年，德國(guó)的依本比倫煤礦建立了井下集中制冷降溫系統(tǒng)。1939年，比利時(shí)的Les lie geoi 煤礦地面安裝集中制冷站，制冷量800USRT，服務(wù)1000m深采掘工作面降溫，并采用皮爾頓透平機(jī)減壓。1951年，德國(guó)Neumilhl煤礦在770m水平掘進(jìn)面安裝小型局部降溫設(shè)備，是世界上最早使用局部降溫的國(guó)家。世界上開(kāi)采深度最大、降溫系統(tǒng)規(guī)模最大的當(dāng)屬南非金礦。1971年南非己有44個(gè)礦井采用人工制冷降溫。1975年，除南非金礦外，世界各國(guó)大都是采用局部降溫系統(tǒng)，如原蘇聯(lián)研制成功了礦用移動(dòng)式制冷機(jī)，在煤礦和金屬礦獨(dú)頭掘進(jìn)巷道中得到應(yīng)用。1975年以后，各國(guó)礦井降溫工作的發(fā)展異常迅速，在德國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、英國(guó)、比利時(shí)以及印度等國(guó)建立了近百個(gè)大型礦井制冷降溫系統(tǒng)。1986年南非的Anglogold’s Mponeng 金礦，該礦開(kāi)采深度3000m以上，總裝機(jī)制冰量8800t/d，制冷量為24MW，采用以色列產(chǎn)真空制冰機(jī)制取顆粒狀冰，形成了完整的制冰、水平輸冰、垂直輸冰、井下融冰工藝，為世界各國(guó)借鑒冰降溫起到了決定性作用。南非開(kāi)發(fā)電真空制冰降溫的主要原因是：井深大，熱害嚴(yán)重，傳統(tǒng)的井下集中制冷規(guī)模受限；采用地面集中降溫時(shí)，井下熱壓轉(zhuǎn)換設(shè)備技術(shù)要求高、投資大；采用電制片冰降溫時(shí)，冰堵嚴(yán)重、能耗大、投資大、運(yùn)行成本高。因此，采用真空冰降溫的根本目的是為了避免傳統(tǒng)降溫方法存在的問(wèn)題，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度綜合考慮，南非相關(guān)規(guī)程規(guī)定：“礦井采深超過(guò)3660m，生產(chǎn)水平原始巖溫超過(guò)65℃時(shí)才采用冰冷降溫”，美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“當(dāng)?shù)V井開(kāi)采深度超過(guò)3660m，且水和空氣排熱性能受限時(shí)，可考慮冰冷降溫系統(tǒng)”。我國(guó)煤礦目前，乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間，開(kāi)采水平巖溫超過(guò)65℃的礦井?dāng)?shù)量極少。1989年，南非一金礦建成壓縮空氣制冷空調(diào)系統(tǒng)，管道輸送被壓縮成液態(tài)的空氣至井下，經(jīng)膨脹后與工作面風(fēng)流摻混，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面風(fēng)流的冷卻。1989年，波蘭推出了渦流管式空氣制冷裝置，在掘進(jìn)工作面使用取得了一定的空調(diào)效。德國(guó)截至1990年全國(guó)煤礦32座礦井就有27對(duì)采用了機(jī)械降溫，總制冷能力為300MW。目前，南非、德國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家，在制冷裝置和熱交換設(shè)備的容量、安裝地點(diǎn)的選擇、設(shè)備選型和提高設(shè)備制冷效率等方面的研究較多。美國(guó)是世界上礦井降溫專利、專著最多的國(guó)家。4人工制冷降溫在我國(guó)應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)在上世紀(jì)60年代初開(kāi)始采用局部制冷空調(diào)，如武漢冷凍機(jī)廠研制了JKT－70型礦用移動(dòng)式冷水機(jī)組，制冷量為232KW。1964～1975年，在淮南九龍崗礦設(shè)計(jì)了我國(guó)第一個(gè)礦井局部制冷降溫系統(tǒng)。1982～1987年，新汶礦務(wù)局孫村煤礦在－400m水平建立了我國(guó)第一個(gè)井下集中空調(diào)系統(tǒng)，制冷站制冷能力為326KW，設(shè)備選用重慶通用機(jī)器廠生產(chǎn)的II－JBF－50O型離心式制冷機(jī)，制冷量為581KW，投資600萬(wàn)元。1986~1991年，平頂山八礦建立了我國(guó)第二個(gè)井下集中空調(diào)系統(tǒng)，制冷站制冷能力為4652KW。采用III－JBF－100O型離心式制冷機(jī)，制冷量為116
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