永川煤矿井下热环境分析及综合治理的研究

为了改善永川煤矿井下采掘工作面的热环境,从理论分析、方案比较及初步设计角度进行阐述,提出矿井热环境治理的方法和思路。首先,基于对永川煤矿采掘工作面热环境参数的实测与分析,评价矿井的热害程度;其次,对井下各种热源的热释放规律及散热量进行了分析和计算,得出矿井热环境的主要影响因素;再次,根据模拟巷道法进行计算,确定了矿井通风降温的极限可采深度,从而得出了以人工制冷降温为主、通风等措施为辅,综合治理矿井热环境的结论;最后,计算了采掘工作面需冷量及管道的冷量损失,从而得出矿井空调系统需冷量,并根据永川煤矿井下布局,提出了几种降温方案,通过比较分析,确定采用区域集中制冷降温系统分别解决南北两翼的热害问题。

永川煤矿须六段砂岩力学性质与冲击倾向性实验研究

为了认识永川煤矿三叠纪上统须家河六段(T3xj6)地层砂岩的力学性质和冲击倾向性,以美国MTS815岩石力学测试系统作为动力设备,对砂岩力学性质和冲击倾向性进行了测试,并利用Origin7.5中的面积工具箱对冲击倾向性指标进行了计算,避免了曲线下面积计算不准确的缺点。实验研究结果表明:永川煤矿T3xj6砂岩具有杨氏模量较低、强度不高、变形曲线上的塑性变形表现不明显的力学特性;T3xj6砂岩具有冲击倾向性,但是冲击倾向性整体上较弱,局部有强烈冲击倾向性。研究结论为永川煤矿延深工程过三叠纪上统须家河六段(T3xj6)砂岩体发生动力灾害的治理工作提供了理论基础。

永川煤矿局部降温系统的研发与应用

矿井深部开采地温随采深增加而增高,矿井高温热环境不仅降低了工人的劳动生产率,影响矿井经济效益,而且还严重地危及到矿工的身体健康和矿井的生产安全。矿井高温热害问题已成为制约煤炭工业发展的瓶颈,成为煤矿顶板、瓦斯、水、火、粉尘之后的第六大灾害。建立可靠、有效和经济的矿井热害防治关键技术体系,从而提高矿井生产效率,实现矿井的安全高效与可持续发展。

ZL400/660矿用半封闭式螺杆制冷机组开发

为有效治理煤矿井下存在的高温热害现象,开发了制冷量为400 k W的ZL400/660半封闭式螺杆制冷机组,介绍了其工作原理、结构特点及主要技术指标,并利用自建的检测平台对其运行工况参数进行测试。结果表明:该制冷机组运行稳定,设计条件下机组实际制冷量为420 k W,制冷性能系数达到3.4。同时以ZL400/660制冷机组为核心,建设了局部冷水、冷风降温系统,利用矿井涌水和回风综合排热,使掘进工作面100 m范围内干球温度平均降低5.6℃,湿球温度平均降低8.5℃,相对湿度平均降低20%,该降温系统可以用于治理矿井深水平开拓期间掘进工作面产生的高温热害,为我国矿井高温热害治理提供技术与装备支持。