圍巖傳熱分析與巷道隔熱研究.pdf

1、隨著我國煤炭資源需求量日益增多和礦井開采深度逐步增大，礦井熱害問題日趨突出，這不僅嚴(yán)重地影響井下作業(yè)人員的身心健康和生命安全，而且也影響了生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益和礦山安全。為解決深部開采熱害問題，人工制冷降溫技術(shù)已逐步應(yīng)用于煤炭的生產(chǎn)過程，而且成為控制井下工作環(huán)境的主要措施。雖然人工制冷降溫技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但由于礦井降溫，負(fù)荷大，靜壓高，必然造成系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備成本高、能耗大，運行維護困難等問題。鑒于目前礦井負(fù)荷計算方法、保溫經(jīng)濟性分析等方

2、面的研究還不成熟，本文旨在研究準(zhǔn)確、簡便的井下負(fù)荷計算方法，探討通過保溫措施降低制冷負(fù)荷的可行性，完善礦井降溫負(fù)荷計算方法和降低負(fù)荷措施。
　　本文在綜合分析國內(nèi)外有關(guān)礦井降溫負(fù)荷計算方法的基礎(chǔ)上，將傳熱理論應(yīng)用于圍巖與風(fēng)流的換熱過程，通過理論分析、現(xiàn)場測試分析和數(shù)值計算方法，重點研究了圍巖與風(fēng)流的換熱過程與特點，分析了圍巖溫度分布規(guī)律，認(rèn)為深部開采大型煤礦進風(fēng)巷圍巖與風(fēng)流換熱可以簡化為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)傳熱過程，計算結(jié)果的準(zhǔn)確性能夠滿足工程

3、需要，從而大大簡化了負(fù)荷計算方本文探討了礦井巷道圍巖保溫隔熱降溫的可靠性問題，以硬質(zhì)聚氨酯材料對礦井巷道進行保溫處理為例，通過傳熱分析計算，得到圍巖保溫后傳熱量函數(shù)式，并且得出圓形截面巷道與圓拱形截面巷道等效保溫層厚度的函數(shù)關(guān)系式;以局部巖溫異常區(qū)域在全壽命周期內(nèi)的空調(diào)耗電量與保溫層造價之和最低為目標(biāo)，對巷道壁面保溫進行經(jīng)濟評價，得出經(jīng)濟保溫層厚度，既降低了圍巖向巷道的傳熱量，又降低了運行成本，實現(xiàn)節(jié)能與經(jīng)濟綜合指標(biāo)最優(yōu)化。