立井凍結(jié)壁冷量提取與應用研究.pdf

1、隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，對資源的依賴性越來越大。煤炭作為目前為止最主要的能量來源，其開采強度必然逐步提高，但目前我國的淺部資源日益減少，開采深部資源已成為一種必然。礦井開采的深度越大，熱害問題也越嚴重，解決礦井出現(xiàn)的高溫高濕問題就成為開采深部煤碳資源的首要難題。
　　在熱害嚴重的礦井中，為了滿足礦井開采時的溫度要求，必須采用必要的降溫措施;同時，夏季高溫季節(jié)，地面建筑空調(diào)冷凍水降溫也需要冷量。如果直接人工制冷以滿足礦井降溫和建筑空

2、調(diào)制冷，煤炭開采的成本則會大大增加。目前國內(nèi)外深部礦產(chǎn)資源的開采主要采用凍結(jié)鑿井法，其實質(zhì)是利用人工制冷臨時改變巖土性質(zhì)以固結(jié)地層。而凍結(jié)完成進入井筒鑿井階段時，井筒壁內(nèi)蓄存了大量冷量，如果利用原凍結(jié)管，通入循環(huán)水將部分冷量提取出來正好可以為礦井降溫和空調(diào)冷凍水降溫提高冷量，從而實現(xiàn)能源的二次利用。
　　目前我國甚至其他國家都沒有比較成熟的、高效的凍結(jié)壁冷量提取應用方案。本文以某礦為背景開展了一系列的研究，首先根據(jù)現(xiàn)場資料計算分析

3、了礦井開采需冷量、凍結(jié)壁蓄冷量隨時間的推移而不斷減小的變化特點，通過試驗驗證凍結(jié)壁冷量利用可行性，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選用鹽液-水水箱式換熱器為凍結(jié)壁冷量利用試驗系統(tǒng)并通過實驗和相關(guān)理論分析凍結(jié)壁冷量提取系統(tǒng)換熱器傳熱系數(shù)的影響因素主要有換熱器換熱面結(jié)冰形成熱阻、水箱內(nèi)水流流速、管道內(nèi)鹽液流速等。
　　凍結(jié)壁冷量提取與應用實際上就是資源的二次利用，更大程度上的提高資源的利用率，能最大限度的節(jié)約日益減少的資源，提高經(jīng)濟效益和社會效益，