黑龙江矿区应用储冷降温技术自然因素分析

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1、黑龙江矿区应用储冷降温技术自然因素分析　　摘要：　　在高纬度地区利用恒温层开拓储存冷源空间，利用所储冷源为热环境工作区输送冷能量降温是井下治理热害的新思路.黑龙江矿区在纬度上基本跨越全省地域，自然条件随纬度、地理、地质等改变而变化.依托黑龙江的地理优势，从气温变化规律分析其对地温、恒温层深度、季节性冻土深度等参数的影响；通过整理观测站数据，分析不同地区的恒温层温度、季节性冻土深度随月份的变化规律，以及季节性冻土最大深度随纬度的变化规律.从自然因素角度出发，分析了黑龙江矿区利用恒温层储冷的可行性，为恒温层储冷降温理论

2、研究提供了参考.　　关键词：　　储冷；热害；恒温层；煤矿　　中图分类号：TD163；TD727文献标志码：A　　Abstract：　　AnewideaofundergroundheatharmcontrolwasproposedbydeliveringthestoringcoolenergyfromtheconstanttemperaturestratainthehighlatitudeareatothethermalenvironmentoftheworkzoneintheminingareaofHeilongj

3、iangProvince，whichwasacrossthewholeprovinceintermsofthelatitude.Thenaturalconditionschangedwithlatitude，geographyandgeology.Depending7onthegeographicadvantagesofHeilongjiangprovince，theinfluenceofairtemperatureongroundtemperature，temperatureofconstanttemperatu

4、restrataanddepthofseasonalfrozensoilwasanalyzed.Basedonthedatafromthemeteorologicalobservationstation，therelationshipbetweenmonthandtemperatureofconstanttemperaturestrataaswellasdepthofseasonalfrozensoilofdifferentareaswasfound.Therelationshipbetweenthemaximum

5、depthofseasonalfrozensoilandlatitudewasfoundasell.Fromtheperspectivesofnaturalfactors，itwasfeasibletostorecoolenergyinconstanttemperaturestratafortheutilizationintheminingareaofHeilongjiangProvince.Itcouldprovidereferenceforthetheoreticalresearchoncoolenergyst

6、orageinconstanttemperaturestrata.　　Keywords：　　coolenergystorage；heatharm；constanttemperaturestrata；coalmine　　由于黑龙江煤矿开采时间长、采深大、机械化程度高、生产集中等因素，致使一些煤矿，如东海、张辰、小恒山、城子河等，井下局部空气持续高温[1-2]，作业环境恶劣.黑龙江煤矿由于受经济、技术条件限制，对热害的处理方式基本上采取传统的局部控制热源降温的措施，但其效果不明显.7　　针对黑龙江矿区地理、气候条件，在

7、地下恒温层开拓储存冷源空间，以冬季天然绿色冰、雪作为冷源，为需冷工作地点输冷降温.恒温层储冷技术属于物理储能范畴，是利用天然资源实现的一种环保、绿色、廉价、可循环利用储能方式[3].影响恒温层储冷降温技术的关键因素是矿区自然条件.外界自然环境必须能够保障长期储存恒温层中冰雪或减缓其消融速度，这样才能达到储冷效果.本文从自然因素角度分析、论证黑龙江矿区应用储冷降温技术的可行性.　　1影响恒温层储冷的关键因素　　影响储冷降温效果的两个主要因素分别为储冷和输冷.输冷效果主要受后期人为技术水平因素影响；而储冷效果受客观因素

8、影响最大，主要包括气温、地温、恒温层埋深和温度、冻土层厚度和冻融周期等.冷冻巷道降温影响因素如图1所示.　　根据黑龙江地理特点和矿区地质条件，本文对影响储冷效果的各个因素分别进行分析.　　2黑龙江矿区气温规律　　黑龙江全省总体气温规律为：平原年平均气温高于山地，南部年平均气温高于北部，气温东西向变化不明显，南北向变化较大.黑龙江1月最冷，平均气温为-30.9