摘要
基于当前我国深部矿井的热害特点,总结了近年来对深井热环境的研究现状。分析了当前对井下热源的研究情况,主要包括围岩、机电设备、空气压缩、运输、氧化、水、大气等方面的散热;对于井下热环境,重点梳理了理论研究、数值计算和室内试验3个方面的研究情况,同时分析了当前对热环境的评价情况。指出今后仍需要进一步探讨和研究的问题:井下风温的理论预测应当考虑多个热源的耦合作用;开展大尺度相似模型试验,以更贴合现场的实际,指导生产实践;井下热环境评价指标的完善。
Based on the characteristics of deep mine thermal pollution in China,the research status of deep mine thermal environmentin inrecent years has been summarized.The current research situation of underground thermal source was analyzed.It mainly in cluded the heat dissipation of surrounding rock,mechanical and electrical equipment,air compression,transportation,oxidation,water,the atmosphere and so on.For the thermal environment,the research of theoretical research,numerical calculation and indoor test has been reviewed.The evaluation of thermal environment was also analyzed.It gave several understandings on the research work which were presented in prospect of further study and discuss in the future:the coupling effect of multiple heat source should be considered in the theoretical predictions of air temperature; the large-scale similarity model test should be carried out and it can fit the actual to guide the production practice; the improvement of evaluation index of thermal environment.
引文
[1]蓝航,陈东科,毛德兵.我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析[J].煤炭科学技术,2016,44(1):39-46.
[2]袁亮.淮南矿区降温研究与实践[J].采矿与安全工程学报,2007,24(3):298-301.
[3]徐胜平.两淮煤田地温场分布规律及其控制模式研究[D].淮南:安徽理工大学,2014.
[4]郭平业.我国深井地温场特征及热害控制模式研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2009.
[5]易欣,王振平,宋先明,等.矿井季节性热害治理技术探讨[J].工业安全与环保,2015,41(8):63-66.
[6]岑衍强,胡春胜,侯祺棕.井巷围岩与风流间不稳定换热系数的探讨[J].阜新矿业学院学报,1987,6(3):105-114.
[7]孙培德.计算非稳定传热系数的新方法[J].中国矿业大学学报,1991,20(6):33-37.
[8]杨胜强.高温、高湿矿井中风流热力动力变化规律及热阻力的研究[J].煤炭学报,1997,22(6):627-631.
[9]周西华,单亚飞,王继仁.井巷围岩与风流的不稳定换热[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2002,21(3):264-266.
[10]秦跃平,党海政,刘爱明.用边界单元法求解巷道围岩的散热量[J].中国矿业大学学报,2000,29(4):403-406.
[11]秦跃平,孟君,贾敬艳,等.非稳态导热问题有限体积法[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2013,32(5):577-581.
[12]刘何清,王浩,邵晓伟.高温矿井湿润巷道表面与风流间热湿交换分析与简化计算[J].安全与环境学报,2012,12(3):208-212.
[13]王义江.深部热环境围岩及风流传热传质研究[D].徐州:中国矿业大学,2010.
[14]胡汉华.金属矿山热害控制技术研究[D].长沙:中南大学,2007.
[15]陈宜华.深部矿床开采地热成因及降温技术研究[D].沈阳:东北大学,2012.
[16]姬建虎,廖强,胡千庭,等.热害矿井冷负荷分析[J].重庆大学学报,2013,36(4):125-131.
[17]张汉君.地温预热过程中井巷调热圈若干问题的探讨[J].黄金,1992,13(6):19-23.
[18]刘亚俊,贾德祥,章庆丰,等.矿井三维地温场的反演分析[J].阜新矿业学院学报(自然科学版),1995,14(2):8-11.
[19]张树光,孙树魁,张向东,等.热害矿井巷道温度场分布规律研究[J].中国地质灾害与防治学报,2003,14(3):9-11.
[20]高建良,魏平儒.掘进巷道风流热环境的数值模拟[J].煤炭学报,2006,31(2):201-205.
[21]侯祺棕,沈伯雄.井巷围岩与风流间热湿交换的温湿预测模型[J].武汉工业大学学报,1997,19(3):123-127.
[22]吴强,秦跃平,郭亮,等.掘进工作面围岩散热的有限元计算[J].中国安全科学学报,2002,12(6):33-36.
[23]袁梅,王作强,章壮新.矿井空气热力状态参数的计算机预测[J].煤炭科学技术,2003,31(5):36-38.
[24]高建良,张学博.潮湿巷道风流温度及湿度计算方法研究[J].中国安全科学学报,2007,17(6):114-119.
[25]孙培德.深井巷道围岩地温场温度分布可视化模拟研究[J].岩土力学,2005,26(S2):222-226.
[26]张树光.深埋巷道围岩温度场的数值模拟分析[J].科学技术与工程,2006,6(14):2194-2196.
[27]黎明镜.深井巷道围岩温度场分布规律研究[J].山西建筑,2010,36(12):89-90.
[28]杨伟,杨琳琳,安静,等.高温矿井综采工作面通风条件温度场的数值模拟[J].煤田地质与勘探,2011,39(5):55-58.
[29]张源.高地温巷道围岩非稳态温度场及隔热降温机理研究[D].徐州:中国矿业大学,2013.
[30]姬建虎,廖强,胡千庭,等.掘进工作面冲击射流换热特性[J].煤炭学报,2013,38(4):554-560.
[31]李春阳.新型矿用隔热防水材料在矿井应用的节能实验研究[D].天津:天津大学,2008.
[32]杨沫.煤矿巷道内围岩传热量计算若干问题的研究[D].天津:天津大学,2006.
[33]姬建虎,廖强,胡千庭,等.热害矿井掘进工作面换热特性[J].煤炭学报,2014,39(4):692-698.
[34]周延,张慧枕,左树勋.矿内空气质量综合评判[J].中国矿业大学学报,1995,24(2):75-78.
[35]诸葛福民,周刚,程卫民,等.基于灰色模糊变权理论的矿井热害综合评价模型[J].煤炭科学技术,2009,37(7):60-63.
[36]欧晓英,杨胜强,于宝海,等.矿井热环境评价及其应用[J].中国矿业大学学报,2005,34(3):323-326.
[37]李杰林,周科平,邓红卫,等.深井高温热环境的数值评价[J].中国安全科学学报,2007,17(2):61-65.