我国深部矿井热环境调控研究近20 a进展及展望

随着矿井开采水平向深部转移,高地温热害成为资源安全开采面临的重要难题。矿井通风与空气调节逐渐成为深部矿产资源开发的主要耗能形式,影响着矿井生产运营成本和资源开发的可持续性。概述了矿井通风传热理论发展脉络和矿井降温技术研究现状,剖析了目前常用的降温技术特点,在此基础上展望了深部矿井热环境调控的未来重点发展方向。结果表明:机械制冷通风降温是目前主要的矿井热害治理方式,但存在成本高、维护困难、冷量利用率低、降温效果不理想等不足。为提高深部矿井热害治理效果,应秉持“节源开流”的新思路,在矿井开拓过程中实施主动降温措施,并采取多种方式进行联合降温。此外,可结合智能通风系统精准控温降低冷量消耗,采用循环通风降温技术提高冷量利用率,应用高性能降温防护服应对特殊高温场景。将传统矿井热害治理技术思路转变为地热资源利用理念,实现矿井热环境调控与地热资源开采协同,是高效解决深井降温和升级矿井能源结构体系的关键。

矿井通风优化及多级机站技术的推广

为对我国矿井通风进行优化改造、节约能源、安全生产,分析了我国金属矿山通风系统存在的问题及其原因,简单介绍了多级机站通风技术的可靠性和节能原理,指出推广应用多级机站技术的必要性、前景、有利因素和不利因素对金属矿山通风技术和设备改造有重要的参考价值。

和睦山矿区通风系统调整方案研究

介绍了姑山和睦山矿区由于措施井通地表,改变了原设计方案,使通风系统严重短路的状况,通过系统分析、调整并合理设置机站及通风方案网络解算,调整系统方案,实施后取得显著实效。

介质阻挡放电技术在某涂料厂废气净化系统中的应用

为了提高某涂料厂废气净化系统的净化效率,针对介质阻挡放电技术在处理挥发性有机物(VOCs)领域的应用进行了研究。通过采用介质阻挡放电技术结合活性炭,达到了90%以上的VOCs处理效率,实施后涂料厂车间内部工作环境明显改善,排放浓度低于国家标准。研究表明,介质阻挡放电技术应用于有机废气处理工程时,有处理效率高、投资运行成本低和无二次污染的优点,具有广阔的推广应用价值。

某选厂球磨机噪声的综合治理

球磨机运行过程中产生的高强度噪声是主要的工业噪声源之一,严重影响作业人员的身心健康。以某选矿厂浮选车间球磨机噪声为对象,通过对现场球磨机进行噪声测量,分析噪声的频谱特性,提出采用阻尼、吸声、隔声等相结合的手段进行球磨机筒体降噪、隔声屏障设置、上部吸声降噪等,达到控制噪声的目的。该球磨机噪声的综合治理,对各类型球磨机噪声的控制具有一定的借鉴意义。

金属矿山独头掘进巷道降温计算模型研究

计算金属矿山独头掘进巷道降温所需制冷量,可为制冷机型号的选择提供依据。以压入式的局扇通风为假设,建立金属矿山独头掘进巷道降温计算模型,并运用Visual Basic语言编写了独头掘进巷道降温制冷量的计算程序。进而利用FLUENT6.3软件模拟了利用金属矿山独头掘进巷道降温计算模型的计算实例,模拟结果得出独头掘进巷道降温计算模型计算出的降温制冷量可使送入到掘进工作面的风流达到掘进巷道热环境指标要求。该计算模型可为矿井降温设计人员和现场工程技术人员提供借鉴和帮助。

某选矿厂除尘系统提标节能改造

针对某选矿厂除尘系统设备老旧、运行能耗大、烟囱粉尘排放浓度不能满足环保标准等问题,通过应用超声雾化抑尘技术、采用袋式除尘器代替原湿式除尘器、增高烟囱等措施进行除尘系统提标节能改造,显著降低了系统能耗,烟囱粉尘排放浓度达标,对类似选矿厂具有较好的借鉴价值。

马坑铁矿井下二期工程通风系统优化设计

根据马坑铁矿井下二期工程开采条件和井巷结构特点,对原通风系统设计方案存在的问题进行了详细分析,并提出马坑铁矿二期工程通风系统优化设计方案。

多中段通风综合分区集中控制技术在罗河铁矿的应用

罗河铁矿采用多中段回采方式,中段布置在-455～-782 m,分布范围广且较分散。原通风系统的矿井总风量为363. 71 m^3/s,存在总风量严重不足、多中段风流紊乱、风机布置不完善、中段风量分配不合理等问题。为解决矿井通风问题,重新核算通风系统总风量,根据各中段需风量综合分析,合理划分需风区,集中控制,利用三维动态模拟、风机风压平衡、多风机联合运行、风机变频调节等技术,合理分配各中段需风量。现场实施后,总风量提高至459. 10 m^3/s,各采区风量能够满足实际需风量要求,风机联合运行性能得到有效提升,保证了多中段通风系统运行的稳定性和可靠性。

金属矿山独头掘进巷道热环境指标的探讨

通过对人体新陈代谢的分析,得出影响热应力的主要因素为温度、湿度、风速。对评价金属矿山独头掘进巷道热环境主要指标的优缺点进行了探讨,参考国内外矿井现行的热环境标准,综合考虑我国金属矿安全、管理和经济水平的实际情况,提出了适用我国的热环境指标。

某地下矿山除雾降尘技术研究与应用

为了消除地下矿山回风井外排污风产生的地表环境污染,针对某地下矿山冬季回风井井口形成白色雾柱,外排水雾、粉尘及有害气体易产生环境污染等问题,开展了回风井污染因子外排强度调查及减排技术研究。通过对地下矿山回风井污风进行24 h连续采样分析,得出回风井外排污风存在流量大、浓度低、总量高的特性,且浓度在井下大爆破后1 h达到峰值。试验结果表明:丝网除雾器除雾效果优于波纹板除雾器,组合除雾器优于丝网除雾器;丝网除雾器厚度越厚,除雾效果越好。根据试验结果提出了组合式除雾降尘方案,工程实践表明,该方案能有效消除回风井白色雾柱,系统阻力小于200 Pa,通风系统风量降低3.2%,对通风系统影响小。

催化剂协同介质阻挡放电去除VOCs的研究概述

综述了近年来催化剂对介质阻挡放电提高VOCs去除率、减少副产物产量的研究进展,讨论了不同类型催化剂与水蒸气对介质阻挡放电过程的影响及反应机理,分析了反应器中常见副产物的分解机理,展望了未来相关催化剂的发展前景。指出改性催化剂在不同反应条件下与不同介质阻挡反应器的结合有助于进一步研究。

基于Fluent的金属矿掘进巷道风流流场数值模拟研究

为了有效治理掘进巷道粉尘,采用Fluent软件对某金属矿掘进巷道风流流场进行数值模拟研究,得出局部通风风流场特性。结果表明,在巷道掘进过程中,长压短抽式通风方式最容易排出污风,效果最佳,为地下矿山开采过程中粉尘治理提供了理论依据。

巷道爆破有毒有害气体及粉尘扩散规律探究

为探索巷道爆破有毒有害气体及粉尘的扩散规律,基于气固两相流理论,采用FLUNET仿真软件离散颗粒模型与多组分输运模型相结合,研究掘进巷道内爆破粉尘及有毒有害气体的扩散规律及变量场分布特征,包含温度场、速度场、有毒有害气体浓度及粉尘浓度的时变规律。结果表明:巷道爆破后有毒有害气体主要集中在巷道顶部,同时在巷道某个中间位置达到极值。大粒径的粉尘很难被气流或涡流带至远处,大部分细微粉尘在爆破后2~6 s内都位于坑道0~40 m处的上部区域。

矿井多级(机)站通风系统反风方法研究

针对多级(机)站通风系统风机数量多、位置分散、多数风机安装于井下的特点,开展了多级(机)站通风系统反风方法研究。建立了典型的多级(机)站通风系统模型,提出了通风系统反风方法的选择原则,分析了灾害发生于3种不同位置情况下的具体反风减灾实施方案,并针对其中一种方案详细讨论了反风实施操作步骤。分析结果可为采用多级(机)站通风系统的矿山提供安全高效的反风试验操作依据,有助于确保通风系统实现快速、可靠反风。

低压脉冲袋式除尘器在某玻璃钢制品厂的应用

根据工业除尘相关技术手册以及粉尘治理工程经验,针对浙江省永康市某玻璃钢制品企业在生产过程中产生的粉尘污染问题,研究、设计、建成了一套车间除尘系统,大幅度降低了企业切割、打磨等岗位粉尘浓度,采用的低压脉冲袋式除尘器处理效率高,排放浓度达到国家排放标准要求,使职工作业环境得到显著改善。

介质阻挡放电技术在VOCs治理中的研究进展及其应用

随着VOCs治理逐渐成为我国大气污染防治的中心工作之一,各种VOCs治理技术已经成功应用于相关工程。介质阻挡放电(DBD)技术作为现阶段前瞻性的治理技术之一,其主要是利用DBD放电技术与前处理工艺和后处理工艺相结合的工艺对废气进行处理,特别适用于浓度低、风量小、排放特殊气味的气体(如H 2S、NH 3、含氮和硫的有机物)且间歇操作的工厂。介绍了DBD技术的放电类型、工作原理,及其在VOCs治理领域的前沿研究方向、当前市场应用情况及其应用工艺流程。目前该技术在恶臭治理方面应用较为广泛,且成果显著,废气排放均达到国家排放标准。

大冶铁矿东采车间井下通风系统优化设计

针对大冶铁矿东采车间采掘总量逐年增加而现有通风系统机站风机性能下降、风压、风量不足的问题,对该系统进行了优化设计,对通风方案的效果进行了预测。

爆破震动强度影响因素的灰色关联分析

采用灰色关联分析法,选取最大段药量、高程差、爆心距3个影响因素,通过对某大型露天矿正常生产松动爆破进行实测,得出了以上因素对爆破地震波强度、频率的影响大小顺序。分析结果表明:在露天矿日常生产过程中只需对主要影响因素加以控制,即可达到降低爆破震动、保护露天边坡及安全生产的目的,以提高经济效益。

冬瓜山铜矿老区延伸开采通风系统的改造

针对冬瓜山铜矿老区采掘作业不断下延而通风系统总风量欠缺、采区通风效果不好等问题,进行分析研究,提出满足现有通风及下一步深部开采需要的通风系统配套的改造方案。