矿井局部降温系统设计与降温技术工艺研究

摘要

高温热害作为深部煤炭资源开采中的严重灾害，高温不仅影响了围岩的力学性质，而且严重影响矿井安全生产。课题研究首先从矿井热害理论入手，运用矿井热源计算与矿井冷负荷计算理论，研究分析了采煤工作面热源分布规律，计算济宁二号煤矿矿井需冷负荷，完善和丰富了矿井热害防治理论体系。局部降温从思路到技术方案设计，整体方案在国内尚没有同类研究，在实践应用上具有创新性，在矿井热害防治领域有较强的实用价值及推广价值。
　　针对济宁二号煤矿热害状况和矿井实际条件，提出区域集中式冷水降温系统设计思路。利用制冷降温系统制取低温冷水，降低风流温度，介绍了系统工作原理、布置流程及冷凝热排放方案，并对冷凝热排放方案进行了比较分析，选择间接使用矿井涌水作为冷却水方式。区域集中式矿井冷水降温系统可以更有效的提高制冷系统降温效率，降低初期投入成本，便于降温系统日常维护管理。区域集中式矿井降温系统设计是矿井降温技术一次新的探索。
　　根据矿井具体条件提出了适合济宁二号煤矿的掘进工作面热害治理方案。利用局部降温系统制取低温冷水，降低风流温度，介绍了系统工作原理、布置流程及其运行情况，并对深井降温效果进行了分析。极大改善了井下工作环境，热害控制效果显著，具有广阔的推广应用前景。

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1 绪 论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究的主要内容和研究方法

2 矿井热害及回采工作面热源分布规律

2.1 矿井热害的类型及危害

2.2 井下主要热源

2.3 采煤工作面热源分布规律研究

2.4 本章小结

3 矿井降温冷负荷计算

3.1 矿井热害形成机理

3.2 矿井冷负荷计算

3.3 济宁二号煤矿需冷负荷的确定

3.4 本章小结

4 矿井局部制冷降温方案设计

4.1 局部移动式降温系统设计

4.2 井下区域集中式冷水降温系统设计

4.3 特殊岗位热害防治

4.4 本章小结

5 冷凝热排放方案设计

5.1 回冷机与冷却塔方案

5.2 矿井涌水排热方案设计

5.3 本章小结

6 济宁二号煤矿局部降温工程实践

6.1 工程实践情况

6.2 降温效果分析

6.3 本章小结

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 主要创新点及工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况

附录