高地热金属矿山井巷通风降温数值模拟研究

发布时间：2017-11-14 07:18

  本文关键词：高地热金属矿山井巷通风降温数值模拟研究

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【摘要】：随着矿井开采深度在逐渐增加,矿井热害已经成为矿井开采中一个亟待解决的问题。高地温是深部矿井热害形成的主要因素,以泥河铁矿通风降温过程为研究对象,通过数值模拟方法探讨研究通风过程中巷道中风流温度变化规律。以泥河矿-750m水平巷道为例,通过运用FLUENT数值模拟软件,建立通风模型模拟不同条件下从马头门进入巷道到达采场的过程中风温变化情况。根据规律可以对通风降温系统进行优化,减少辅助降温时间,降低能耗,在保证工人正常工作的前提下,降低经济成本。对不同风速下,风流从马头门进入采场后的巷道内风温变化情况。模拟结果表明:风速以0.5m/s的速率增大,随着风速增大,入口风温经过巷道后到达采场时的温度降低,降温速率随风速增大而减小。进入最近巷道和最远巷道的最佳风速分别为3.5m/s和4m/s。对不同入口风温条件下,模拟结果表明:到达采场时的温度随巷道入口风温的升高而升高,呈线性关系。根据当地空气温度变化规律,为了保证进入采场风温符合职业作业规范要求,可知在开采最近采场时,从5~9月需要辅助降温措施,开采最远采场时,从5~10月需要辅助降温措施。随风速增大,辅助降温时间逐渐减少,但是风速过大,辅助降温减少的能耗低于增大风速后风机产生的能耗,不经济。对巷道加保温隔热材料后的降温效果进行模拟,模拟结果表明巷道加保温隔热层可明显提高通风降温效果。同样风速和入口风温条件下,可使采场风流温度降低0.872~10.814℃,辅助降温时间从6个月减少到4个月。然后根据每天气温状况和辅助降温时间,为工作进行排班,提供依据,降低成本。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD72

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