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某矿采掘工作面通风降温措施及数值模拟研究 被引量:10
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作者 解彬 王海宁 +1 位作者 晏江波 刘成敏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2016年第5期105-109,共5页
为定量分析高温矿井入风风量、风温对采掘工作面、采掘巷道内部的降温效果,针对某矿山新区井下采场和掘进作业面环境温度高的实际情况,依据巷道风流流动特性、热力学、流体力学等基础理论,应用Gambit软件建立采、掘作业面的气固两相流... 为定量分析高温矿井入风风量、风温对采掘工作面、采掘巷道内部的降温效果,针对某矿山新区井下采场和掘进作业面环境温度高的实际情况,依据巷道风流流动特性、热力学、流体力学等基础理论,应用Gambit软件建立采、掘作业面的气固两相流的热力学模型,并应用Fluent和Tecplot软件对不同通风降温方案进行数值模拟分析,结果表明:两个专用进风天井偏采场中央布置时通风降温效果更好,风温分布更均匀;提高入风口风速,能够有效降低采场温度;当采场截面风速为0.25m/s时,采场通风进口风温保持在22℃,采场风流温度恰好可降至28℃。 展开更多
关键词 高温矿井 采掘工作面 数值模拟 通风降温
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高温矿井掘进工作面冰块降温数值模拟研究 被引量:10
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作者 李杰林 喻晓丽 +2 位作者 黄冲红 周科平 程春龙 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期97-103,共7页
为确定冰块在矿井高温掘进工作面降温中的设计参数,以大红山铜矿西矿段高温掘进工作面为对象,开展通风降温和冰块降温下掘进工作面温度场变化的数值模拟,分析冰块量、摆放方式对掘进巷道工作面附近温度场的影响。结果表明:与只采用通风... 为确定冰块在矿井高温掘进工作面降温中的设计参数,以大红山铜矿西矿段高温掘进工作面为对象,开展通风降温和冰块降温下掘进工作面温度场变化的数值模拟,分析冰块量、摆放方式对掘进巷道工作面附近温度场的影响。结果表明:与只采用通风降温方案相比,增加冰块的降温方案降温效果明显;当冰块摆放方式相同时,冰块量越多,有效制冷时间越长,但增加到一定程度时有效制冷时间基本不变;冰块摆放方式对降温效果有显著影响,在相同的冰块量及同一水平摆放方式下,冰块摆放高度与风筒齐平时的降温效果最佳;当冰块量及垂直摆放方式相同时,距掘进工作面越远,掘进工作面附近温度场温度的分布越均匀,制冷空间越大。 展开更多
关键词 高温矿井 掘进工作面 冰块降温 数值模拟
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我国高温矿井热害防治技术研究进展及展望 被引量:3
3
作者 韩颖 李向威 闫志佳 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期186-189,共4页
随着煤矿开采深度的增加,高温热害对矿井正常开采活动影响非常巨大,不仅影响机械设备正常工作,更对井下工作人员的身心健康有着巨大危害。通过总结国内高温矿井分布概况,对高温矿井热源进行归类、划分,再分析国内外现有技术其优劣性,选... 随着煤矿开采深度的增加,高温热害对矿井正常开采活动影响非常巨大,不仅影响机械设备正常工作,更对井下工作人员的身心健康有着巨大危害。通过总结国内高温矿井分布概况,对高温矿井热源进行归类、划分,再分析国内外现有技术其优劣性,选取针对不同热源技术进行组合降温,并在降温的同时对地热资源进行合理利用。 展开更多
关键词 高温矿井 热害 热源 分源治理 降温技术
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高温掘进巷道中双压风筒布设位置及降温效果研究
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作者 聂兴信 王哲 +4 位作者 李凯鹏 王佳慧 马菁遥 吴功勇 张鑫 《工业安全与环保》 2024年第9期35-39,共5页
为解决高温掘进巷道中冷却方法和冷却成本问题,量化分析双压风筒布置方式对巷道中人工作业区的通风降温效果,利用Fluent软件对不同通风布置模型进行数值模拟。首先,提出双压风筒通风降温思路,并分别建立3种风筒布置巷道的三维几何模型;... 为解决高温掘进巷道中冷却方法和冷却成本问题,量化分析双压风筒布置方式对巷道中人工作业区的通风降温效果,利用Fluent软件对不同通风布置模型进行数值模拟。首先,提出双压风筒通风降温思路,并分别建立3种风筒布置巷道的三维几何模型;其次,在送风速度v=8 m/s,送风温度T=293.15 K且相同环境模拟参数的条件下,对不同布置方式的降温效果进行对比研究;最后,分析得出布置2模型的温度场分布及降温效果最好,并总结其在不同送风温度时的降温规律,确定经济适用的通风降温方案。研究表明:风筒布设位置是决定巷道温度分布的关键因素,双压风筒的间距影响风流流向的对称性,而风筒位置高度影响温度均匀分布的距离;当送风速度v=8 m/s时,布置2通风降温效果明显且满足矿井通风需求标准,送风温度T=298.15 K时能为矿山生产最大限度节约经济成本。 展开更多
关键词 高温矿井 风筒布置 通风降温 数值模拟
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一种应用在井下局部工作面的新型降温系统 被引量:4
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作者 张延松 胡凯 +1 位作者 孟祥豹 解庆鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第4期189-193,共5页
介绍了一种新型局部降温机在高温工作面的应用,重点是对更加适合井下局部工作面的新型局部降温机进行说明,并对该局部降温机进行热工计算,计算制冷机组的冷负荷及相关的性能参数。通过试验证明该套降温机能够较好地应用在局部工作面,相... 介绍了一种新型局部降温机在高温工作面的应用,重点是对更加适合井下局部工作面的新型局部降温机进行说明,并对该局部降温机进行热工计算,计算制冷机组的冷负荷及相关的性能参数。通过试验证明该套降温机能够较好地应用在局部工作面,相对于以前运用在局部环境的降温设备,采用液态CO_2作为冷却介质,并形成了一个可循环的系统,改进了换热器的结构,尽可能在提高降温效果的同时节约了成本。提出的新型局部降温机旨在解决局部高温工作面的高温问题,使这套降温设备能应用在高温环境的矿井中。 展开更多
关键词 高温矿井 局部降温机 热工计算 液态CO2 循环利用
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高温独头巷道人工制冷降温效果的优化研究 被引量:2
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作者 李杰林 程春龙 +3 位作者 周科平 喻晓丽 李光全 黄冲红 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期238-244,共7页
为优化移动式人工制冷设备在高温独头掘进巷道工作面的制冷效果,通过设置风障形成密闭制冷空间,利用数值计算的方法,分别分析风障距工作面距离、回风管压力、回风管垂直高度对掘进工作面制冷效果的影响。研究结果表明:设置风障能够有效... 为优化移动式人工制冷设备在高温独头掘进巷道工作面的制冷效果,通过设置风障形成密闭制冷空间,利用数值计算的方法,分别分析风障距工作面距离、回风管压力、回风管垂直高度对掘进工作面制冷效果的影响。研究结果表明:设置风障能够有效缩小制冷空间,阻隔热量,提高制冷效果;风障与工作面之间的距离对制冷效果有显著影响,风障的最佳布置距离为5 m;回风口压力过大或过小都不利于制冷效果,最佳压力为-70 Pa;回风管垂直高度不同,制冷效果也大有不同,其最佳高度为1 m。利用数值模拟所得工况参数进行现场试验,结果表明风障在高温独头掘进巷道降温中具有良好的实际应用效果。研究结果对高温矿井人工制冷工况优化,提高制冷效果具有指导意义。 展开更多
关键词 高温矿井 移动制冷 风障 制冷空间 回风
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深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系研究 被引量:3
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作者 陈青林 陈庆发 +3 位作者 钟琼英 张睿冲 张绍国 潘桂海 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第4期169-176,共8页
为探索巷道风流性质与围岩调热圈参数的匹配关系,依托广西铜坑矿锌多金属矿体,利用ANSYS软件开展深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系单因素及多因素正交数值模拟研究。研究结果表明:风流温度每升高1℃,围岩调热圈半径减少0.6 m,... 为探索巷道风流性质与围岩调热圈参数的匹配关系,依托广西铜坑矿锌多金属矿体,利用ANSYS软件开展深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系单因素及多因素正交数值模拟研究。研究结果表明:风流温度每升高1℃,围岩调热圈半径减少0.6 m,温度升高约0.2℃;调热圈温度对风速、相对湿度均不敏感,调热圈半径随风速、相对湿度都呈先增加后不变的趋势,两因素分界点分别为速度5.0 m/s,相对湿度70%;以调热圈半径为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K、速度7 m/s,相对湿度70%或90%;以调热圈温度为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K,速度7 m/s,相对湿度70%。研究成果可为高温矿山通风降温方案的优化选择提供参考。 展开更多
关键词 高温矿井 风流性质 围岩调热圈 正交试验 数值模拟
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高温矿井冰浆冷却空调系统设计与应用 被引量:1
8
作者 杜卫新 王慧才 《中州煤炭》 2009年第8期14-15,18,共3页
据不完全统计,我国目前已有200多对矿井采掘工作面风流温度超过30℃,大大超过《煤矿安全规程》的规定,直接影响着矿井的安全生产。专家认为,未来矿山的极限开采深度将取决于矿井空调技术和装备的发展水平。结合矿井制冷降温方式性能对... 据不完全统计,我国目前已有200多对矿井采掘工作面风流温度超过30℃,大大超过《煤矿安全规程》的规定,直接影响着矿井的安全生产。专家认为,未来矿山的极限开采深度将取决于矿井空调技术和装备的发展水平。结合矿井制冷降温方式性能对比分析,进行高温矿井冰浆冷却空调系统设计,并在平煤集团六矿实施。通过现场应用,经济效益显著,社会效益良好,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 高温矿井 冰浆冷却 空调系统 矿井热害 矿井制冷降温
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周期性风温下矿井巷道围岩换热教学实验装置研制 被引量:1
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作者 刘伟 梁书菲 +4 位作者 黄庆威 刘晓薇 秦跃平 宋怀涛 郭开元 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期28-34,共7页
为开展矿井热害防治的实验教学,设计并搭建周期性风温作用下巷道非均质围岩换热实验装置,能直观展示高温围岩各岩层的温度变化。利用实验数据可计算出巷道壁面热流密度,进而定量估算巷道围岩的散热量。结果表明:周期性风温通过后,模拟... 为开展矿井热害防治的实验教学,设计并搭建周期性风温作用下巷道非均质围岩换热实验装置,能直观展示高温围岩各岩层的温度变化。利用实验数据可计算出巷道壁面热流密度,进而定量估算巷道围岩的散热量。结果表明:周期性风温通过后,模拟巷道围岩体各处温度随时间也呈简谐波变化;对于非均质的围岩体,导热系数越大的岩层,周期性风温的调热能力越强;巷道壁面处的热流密度也呈周期性变化,但围岩体总体表现为散热,且散热量随时间快速减小,并最终稳定在1.3×104 kJ/m2。 展开更多
关键词 高温矿井 热害 巷道围岩 周期性风温
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热害矿井主要巷道断面和支护的合理形式
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作者 杨铁春 尹永贵 钮金生 《阜新矿业学院学报》 1992年第2期55-60,共6页
本文根据推导出来的巷道末端风温计算公式,找出影响巷道末端风温的主要因素.进而提出热害矿井主要巷道的合理断面形式和永久支护形式.同时得出结论,热害矿井主要巷道采用喷射混凝土作为永久支护是不合理的.
关键词 巷道 断面 支护 矿井 热害
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高地温矿井孤岛工作面漏风规律及煤自燃危险区域研究 被引量:8
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作者 简俊常 杨岩 +2 位作者 刘强 路翠珍 李菊清 《煤炭技术》 CAS 2020年第12期55-58,共4页
赵楼矿1305工作相邻区域为开采完毕采空区,是典型高地温矿井孤岛工作面,地温高、漏风复杂使得遗煤自燃危险显著增大。为了解决启封复采期间煤自燃火灾的防治难题,采用SF6示踪技术和煤自燃束管监测技术,得到了采空区漏风规律和煤自燃危... 赵楼矿1305工作相邻区域为开采完毕采空区,是典型高地温矿井孤岛工作面,地温高、漏风复杂使得遗煤自燃危险显著增大。为了解决启封复采期间煤自燃火灾的防治难题,采用SF6示踪技术和煤自燃束管监测技术,得到了采空区漏风规律和煤自燃危险区域。研究成果为工作面启封复采期间安全开采提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 高地温矿井 漏风 孤岛工作面 自燃危险区域
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高地温矿井采空区煤自燃O_(2)浓度场分布研究 被引量:5
12
作者 刘轶康 牛会永 +2 位作者 聂琦苗 鲁义 李石林 《工矿自动化》 北大核心 2021年第8期108-114,共7页
针对采用理论分析及实验研究的方法研究高地温对采空区煤自燃的影响难以全面反映采空区煤自燃O_(2)浓度场分布情况的问题,采用Fluent数值模拟软件对高地温矿井采空区及进风侧、回风侧和采空区中段O_(2)浓度场分布规律进行了研究。结果表... 针对采用理论分析及实验研究的方法研究高地温对采空区煤自燃的影响难以全面反映采空区煤自燃O_(2)浓度场分布情况的问题,采用Fluent数值模拟软件对高地温矿井采空区及进风侧、回风侧和采空区中段O_(2)浓度场分布规律进行了研究。结果表明:①在通风量相同情况下,温度从24.8℃升高到40℃时,O_(2)随着风流向整个采空区渗入,O_(2)浓度随采空区深度增加而减小;在温度相同情况下,当风量从1800 m^(3)/min增大到2700 m^(3)/min时,采空区漏风范围大幅度提升,采空区O_(2)浓度场变化明显,O_(2)几乎充满整个采空区,并且高浓度O_(2)存在范围增大,此时由于热量积聚导致采空区温度升高,采空区内部遗煤温度也持续增加,煤氧复合作用加快,遗煤自燃的可能性增大。②随着采空区距工作面距离增大,O_(2)浓度减小,进风侧O_(2)浓度大于回风侧O_(2)浓度,表明进风侧煤自燃危险性大于回风侧。③随着采空区深度增加,进风侧与采空区中段O_(2)体积分数持续减小,曲线斜率呈先增大后减小趋势;回风侧O_(2)体积分数随采空区深度增加呈减小趋势;大量高浓度O_(2)存在于采空区150 m之前,整个采空区进风侧与采空区中段煤自燃危险性均大于回风侧。④当温度为40℃、通风量为2700 m^(3)/min时,氧化带最大宽度为131 m,将该最大宽度视为开采最大理论宽度,进一步计算安全推进速度,可为煤矿开采提供理论依据。 展开更多
关键词 高地温矿井 煤矿开采 采空区漏风 煤自燃 O_(2)浓度场分布 散热带 氧化带 窒息带
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高温对采场顶板锚索加固系统的影响 被引量:3
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作者 占丰林 蔡美峰 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第4期524-526,共3页
通过对花岗斑岩、砂岩和水泥砂浆试样在25~1 000℃温度范围内进行高温强度试验,分析了高温对高硫矿山高温采场顶板全孔灌浆锚索加固系统的影响,得出了一些有重要价值的结论。例如,在25~1 000℃范围内,就花岗斑岩锚固系统而言,采用600... 通过对花岗斑岩、砂岩和水泥砂浆试样在25~1 000℃温度范围内进行高温强度试验,分析了高温对高硫矿山高温采场顶板全孔灌浆锚索加固系统的影响,得出了一些有重要价值的结论。例如,在25~1 000℃范围内,就花岗斑岩锚固系统而言,采用600℃时花岗斑岩的加热抗压和抗拉强度值进行设计即可满足工程要求。这些结论对在高温环境下或可能遭受高温影响的边坡、隧道、硐室、井巷及采场等岩体加固工程的设计和施工有着重要的参考价值。 展开更多
关键词 高温采场 岩石高温强度试验:岩石加热抗压强度 全孔灌浆锚索加固系统
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高温环境下岩体锚固机理——“胀锚拱理论”
14
作者 占丰林 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第5期686-688,共3页
为了研究高温环境下岩体锚固机理,通过高温采场三维温度模型ANSYS分析,提出了高温环境下注浆长锚索加固岩体的复合作用锚固理论——"膨胀抬升锚索树根筋混凝土拱理论",简称"胀锚拱理论"。该理论克服了目前各种单方... 为了研究高温环境下岩体锚固机理,通过高温采场三维温度模型ANSYS分析,提出了高温环境下注浆长锚索加固岩体的复合作用锚固理论——"膨胀抬升锚索树根筋混凝土拱理论",简称"胀锚拱理论"。该理论克服了目前各种单方面锚固理论的不足,综合形象地解释了高温环境下岩体锚固机理。研究成果为深井开采、有矿石自燃发火危险的矿山开采提供科学决策的依据及有益的参考,对在高温环境下或可能遭受高温影响的边坡、隧道、硐室和采场等岩体加固工程的设计和施工有着重要的参考价值。 展开更多
关键词 胀锚拱理论 高温采场 注浆长锚索 ANSYS仿真分析 锚固机理
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特大型高地热矿井机械降温系统的建立与应用
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作者 李伟 周升举 韩力 《山东煤炭科技》 2010年第6期50-51,共2页
阐述了新巨龙公司龙固矿井作为高地热矿井采取机械降温的必要性,并通过比较选择了冰冷降温系统。介绍了建立冰冷低温辐射降温系统的情况,以及应用冰冷低温辐射降温系统后的效果。
关键词 特大型高地热矿井 冰冷低温 制冷降温
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水源热泵在井下制冷降温中的应用研究
16
作者 周升举 刘国庆 《山东煤炭科技》 2010年第2期80-81,共2页
水源热泵是利用地球水所储藏的能量资源作为冷、热源,进行能量转换的空调技术。新巨龙公司将水源热泵应用到井下,利用矿井地热涌水资源进行能量转换,制取冷量用于井下降温,效果显著。
关键词 高温矿井 水源热泵 制冷降温
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三河尖矿深井高温体特征及其热害控制方法 被引量:39
17
作者 何满潮 郭平业 +2 位作者 陈学谦 孟丽 朱艳艳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期2593-2597,共5页
地热异常矿井进入深部开采后热害现象严重。通过对三河尖矿地温场、地温梯度变化规律及岩石热物理性质的分析,揭示三河尖矿深部地温随深度的增大变化异常,大地热流值偏高,为典型地热异常矿井。总结分析得出三河尖模式高温热害特征,即冷... 地热异常矿井进入深部开采后热害现象严重。通过对三河尖矿地温场、地温梯度变化规律及岩石热物理性质的分析,揭示三河尖矿深部地温随深度的增大变化异常,大地热流值偏高,为典型地热异常矿井。总结分析得出三河尖模式高温热害特征,即冷源短缺地热异常。针对三河尖模式热害治理,结合三河尖矿地面供热现状,提出三河尖模式热害治理HEMS降温技术,该技术利用井下热水实现井上供热,将产生冷能储存于第四系储能层用于井下制冷,解决热害的同时实现地面供热。三河尖矿成功的实现一期井下热害治理工程,通过对72201工作面降温效果分析,该系统大大改善工作面长期以来高温高湿的工作环境,值得在深部开采及相关领域推广应用。 展开更多
关键词 采矿工程 地热异常 高温矿井 热害控制 降温系统 HEMS系统
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高温、高湿矿井中风流热力动力变化规律及热阻力的研究 被引量:16
18
作者 杨胜强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期627-631,共5页
根据热力学、热流体学和流体力学等基本理论,结合高温、高湿矿井的风流运动特征,推导出适合于高温、高湿矿井的风流运动基本理论方程组,并引入热阻力概念及推导出热阻力的计算公式.最后,结合某高温工作面实测参数进行分析,进一步... 根据热力学、热流体学和流体力学等基本理论,结合高温、高湿矿井的风流运动特征,推导出适合于高温、高湿矿井的风流运动基本理论方程组,并引入热阻力概念及推导出热阻力的计算公式.最后,结合某高温工作面实测参数进行分析,进一步说明了高温、高湿矿井中热湿源对风流运动的影响不可忽视. 展开更多
关键词 高温矿井 热阻力 热流体学 风流 热力动力
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高温矿井热湿环境对人体机能的影响 被引量:17
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作者 聂兴信 王廷宇 +1 位作者 孙锋刚 汪朝 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第4期186-193,共8页
矿井高温热害及其治理已成为国内外采矿界公认的科技难题,矿井降温技术已成为高温矿井正常安全生产、企业发展的瓶颈技术和关键技术。随着矿井开采深度逐渐增加,作业人员的安全及职业健康问题愈加突出,尤其是高温高湿环境下矿工的健康... 矿井高温热害及其治理已成为国内外采矿界公认的科技难题,矿井降温技术已成为高温矿井正常安全生产、企业发展的瓶颈技术和关键技术。随着矿井开采深度逐渐增加,作业人员的安全及职业健康问题愈加突出,尤其是高温高湿环境下矿工的健康问题。研究热湿环境对人体机能的影响尺度,可为更好地调节高温矿井热湿环境提供依据和借鉴。针对3个高温金属矿井,选取不同中段的5个作业点(其环境温度范围分别为23~26℃、27~30℃、31~34℃、35~38℃、39~42℃,湿度范围介于60%~70%、70%~80%、80%~90%三个区间,风速调控为0.5 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s),对50名矿工(10个作业小组)进行生理、心理及行为测量。通过测量及数据分析得到热湿环境下人体各机能参数的变化趋势,结论为温度27℃以下、湿度60%~70%、风速0.5 m/s为矿工作业环境的舒适范围。温度超过27℃,湿度超过70%时,需采取降温除湿措施改善井下作业条件。 展开更多
关键词 高温矿井 热湿环境 人体机能 生理心理及行为影响
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深井降温冷负荷反分析计算方法 被引量:16
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作者 郭平业 朱艳艳 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第3期483-487,共5页
在深部高温热害已成为制约煤炭开采的主要障碍,人工制冷降温技术在越来越多的高温矿井中采用,工作面冷负荷作为高温矿井人工制冷降温工程中非常重要的参数,如何较为准确的计算工作面的冷负荷关系到降温工程能否达到预期的降温效果.对原... 在深部高温热害已成为制约煤炭开采的主要障碍,人工制冷降温技术在越来越多的高温矿井中采用,工作面冷负荷作为高温矿井人工制冷降温工程中非常重要的参数,如何较为准确的计算工作面的冷负荷关系到降温工程能否达到预期的降温效果.对原有深井降温冷负荷计算方法进行分析总结,针对现有算法存在不确定参数多、计算结果不精确及实用性差的问题提出反分析算法.根据工作面与巷道风流温度、湿度等热环境参数的实测值,利用热力学原理,通过焓差值反向计算开采工作面的冷负荷,并通过夹河煤矿深井热害控制工程验证. 展开更多
关键词 反分析 高温矿井 矿井降温 焓差 冷负荷
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