金星金矿热源对通风系统影响的研究

摘要

随着开采深度的不断增加，越来越多的矿井面临着热害问题，在进行通风系统优化的同时达到工作面的降温要求具有十分重要的意义。论文以金星金矿为研究背景，针对该矿存在的通风阻力大、深部地区热害严重等问题，通过对比考虑热阻前后的通风网络模拟结果，研究散热对通风系统的影响，在此基础上提出并确定通风系统优化方案。
　　对金星金矿通风系统进行通风阻力测定，并对常用的热环境评价方法的优缺点进行分析和比较，最终选择PMV-PPD评价方法对工作地点进行热环境评价，通过通风系统阻力测定和热环境评价结果得到通风系统现状，发现金星金矿十七中段以下区域高温热害严重。然后对金星金矿内的热源及其散热量进行分类测算，结果表明矿井内的主要热源为围岩散热、机电设备散热、空气自压缩散热以及局部热水，同时按照风流的路线对整个矿井通风的风流热力状态变化进行分析，结果表明矿井热害出现的主要原因是十七中段热水涌出以及深部地区地温高。紧接着利用 Ventsim软件建立金星金矿通风系统三维模型，并对其进行了参数设置，在此基础上进行通风网络风流解算和热模拟解算；引入热阻的概念，对金星金矿内的高温巷道进行热阻的计算，再将热阻嵌入通风系统并对嵌入后的通风系统进行网络解算；对比嵌入热阻前后的解算结果，可以看出由于热源散热产生的热阻力对金星金矿通风系统的总风量影响较小，但是对于局部高温巷道的风量影响比较明显，同时，热源的存在对局部通风系统风流温度的影响也比较明显；在对十七中段局部热水采取措施治理后，仍有部分区域存在高温问题。对矿井降温所需风量进行计算，结果表明仅通过加大风量不能够彻底解决工作面高温问题。最后针对金星金矿通风系统存在的问题，按照优化原则提出了四种优化改造方案；对各方案进行通风网络风流模拟和热模拟，通过模拟结果的比较，得到各方案的优缺点，并确定方案四为最佳优化方案。

目录

声明

1 绪 论

1.1 论文研究的背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及方法

2 工程概述及热环境评价

2.1 金星金矿概况

2.2 金星金矿阻力测定

2.3 热环境评价

2.4 本章小结

3 金星金矿风流热力过程研究

3.1 矿井风流热交换

3.2 矿井热源

3.3 金星金矿热源及风流热力过程分析

3.4 本章小结

4 基于Ventsim系统的通风网络解算及热模拟

4.1 Ventsim软件简介

4.2 通风网络模拟

4.3 金星金矿热阻计算

4.4 散热对通风系统的影响研究

4.5 本章小结

5 金星金矿通风系统优化

5.1 金星金矿降温风量研究

5.2 通风系统优化原则

5.3 方案的比较及确定

5.4 本章小结

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果

附录

附录1 金星金矿通风系统及测点布置图

附录2 金星金矿通风系统阻力测定表

附录3 巷道参数计算表