孟巴矿井下风流热力参数测定及热湿源分析.pdf

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1、煤炭科技2012年第4期COALSCIENCE&TECHNOLOGYMAGAZINENo．42012文章编号：1008—3731(2012)04—0096—04孟巴矿井下风流热力参数测定及热湿源分析马芝贺，尤泉生(1．徐州矿务集团有限公司孟巴项目部，孟加拉国巴拉普库利亚；2．徐州矿务集团有限公司技术中心，江苏徐州221006)摘要：通过对孟巴矿井下风流热力参数测定与计算，绘制出风流热力状态变化图，并分析了风流热力状态变化的原因，进一步摸清了矿井热湿源状况，为井下机械降温系统设计提供技术依据。关键词：风流热力参数；测定；计算；风流热力状态变化中图分类号：TD727文献标志码：B孟加

2、拉国巴拉普库利亚煤矿(简称孟巴矿)为徐风流含湿量、风流的相对湿度、风流的焓和密度，从矿集团承包生产的该国唯一大型矿井。设计生产能而根据计算结果分析巷道风流在沿程流动过程中的力1．0Mda。主采石炭二叠系Gondwana群VI煤，厚含湿量和相对湿度的变化规律，进而分析风流沿程度29．4～47．0m，平均36．14m。采用立井暗斜井开的湿源分布状态和环境空气的恶化状况；同时根据拓方式，走向长壁倾斜分层综合机械化采煤法。第一计算结果分析巷道风流在沿程流动过程中的焓和密分层留设0～6m顶煤，采厚3m，现已进入第二分层开度的变化规律，可分析风流沿程的热源分布状态和采。风流热风压分布状态。孟

3、巴矿位于孟加拉的西北部，亚热带气候，以炎(1)饱和水蒸气压力P热潮湿多雨的夏季和相对干燥凉爽的冬季为特征，4、5月温度最高，一般为34～35．6oC；最高为37．5oC；6l0．6exp((Pa)(1)11月到翌年2月为冬季，一般温度为11．6—27℃，式中广一干球温度(未特别说明，下同)，℃。最低温度为10℃。矿井下为一级一二级高温区，所(2)空气含湿量的计算公式开采煤层原始岩石温度都大于3Ocl=，部分甚至高达饱和含湿量50℃。现场人员中暑情况时有发生，热害问题较为严重。因此，实施井下降温工程将是第二分层开采过d,(tw)=鲁p一Ptw)(kg／kg干空气‘)(2)程中亟待解

4、决的重要问题。式中￡一湿球温度，cI=(未特别说明，下同)；p——大气压力，Pa(未特别说明，下同)。井下风流热力参数测定及热湿源分析是矿井热害治理的一项重要技术基础工作，也是井下机械降含湿量d温系统设计的重要依据。d=1风流热力参数测定概述(g／ks干空气)(3)目前，最容易测得的风流热力参数为干、湿球温(3)水蒸气分压力P度，大气压力和风速。通过以上所测参数，可依据所(Pa)(4)建立的数学模型计算测点风流的所有其他热力参(4)空气焓值i数，并利用所测定和计算的热力参数分析风流的热i=(0．24t+0．0o1d(597．3+0．441t))×4．2力参数变化规律和环境热湿源的

5、分布状况。(kJ／kg干空气)(5)2风流热力参数计算的数学模型(5)空气密度P和比容当测得巷道风流中的干、湿球温度，大气压力和p=丽(k咖)，风速后，可按照以下所建立的数学模型计算相应的2012年第4期马芝贺等：孟巴矿井下风流热力参数测定及热湿源分析=1／p(In／kg)(6)(6)相对湿度=p／p(7)(7)露点温度t。当tl=0—65oC时l=8．22+12．41np+1．9(1np)(℃)(8)测点序号3风流热力参数测定与计算为了得到孟巴矿的风流变化规律，在本次现场测定中选取了早中晚3个班分别进行了风流温度的测定，在热力参数计算与分析中选取最有代表性的中班数据为基础数据，

6、其他数据作为参考。3．1副井井口至1116工作面回风巷尾部沿程风流测点序号热力参数的计算与分析3．1．1副井井口至1116工作面回风巷尾部沿程风lL暨流热力参数测定2011年12月1913，中班(19：00)，对副井井口咖l赵莨蹦至1116工作面回风巷尾部布设20个测点，实测的加风流热力参数见表l。袅1副井井口至1116工作面回风尾部沿程风流热力参数图3空气含湿量的变化测点编号测点名称干球温度湿球温度大气压力1．1I．O5，℃，℃／hPalO．950．9O．85O．80．750．70．65测点序号图4空气相对湿度的变化从图1_4可知，井下风流温度、焓、含湿量和相对湿度沿程变化可分

7、为7个区段：第一区段，风流自副井井口流入副井井底。此段空气大气压力变化较大，干球温度上升了5．2℃；焓值和含湿量也大幅度上升。引起空气温度上升的主要原因是空气的自身压缩放热。空气的压缩放热等于空气的势能降，若不考虑风流与围岩间的热交换，井筒每延伸100m，风温增高约1oC。副井井口离井底的垂直高差约为230m，所以空气的自压缩增热3．1．2其他风流热力参数计算及风流热力状态变约为2．3℃。另外，由于该矿恒温带深度约为30m，化过程分析温度为26℃，在风流下行过程中，风流温度与岩石