HEMS深井降溫系統(tǒng)
深井熱害特點(diǎn)
隨著深部礦產(chǎn)資源的開發(fā),采掘深度的不斷增加,地溫隨之升高,加上其他熱源的放熱作用,不但使氣溫升高,也使得空氣濕度增大,嚴(yán)重惡化了礦內(nèi)的作業(yè)環(huán)境,形成了被人們稱為采礦6大災(zāi)害之一的礦內(nèi)熱害。20世紀(jì)50~60年代,國(guó)內(nèi)外一些深部礦井已顯現(xiàn)出較為嚴(yán)重的熱害問題,到了20世紀(jì)70年代礦井熱害更加突出,從局部現(xiàn)象發(fā)展成為普遍現(xiàn)象的趨勢(shì)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),在國(guó)外,南非西部礦井在深度3300M處氣溫達(dá)到50℃;日本豐羽鉛錫礦由于受熱水影響,在深度500M處氣溫高達(dá)80℃.
到2000年,中國(guó)有煤礦的平均采深達(dá)650M左右,生產(chǎn)水平的平均原始巖溫為35.9℃~36.8℃,而采深超過1000M的礦井,其原巖溫高達(dá)40℃~50℃,工作面溫度達(dá)34℃~36℃,大部分礦井將進(jìn)入一、二級(jí)熱害區(qū)。這種高溫環(huán)境使得井下作業(yè)人員體能下降、工作效率嚴(yán)重降低,易產(chǎn)生高溫中暑、熱暈并誘發(fā)其他疾病以及神經(jīng)中樞系統(tǒng)失調(diào),從而造成職工防護(hù)能力降低,嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全。
深井高溫?zé)岷刂艸EMS工藝
◆ 技術(shù)原理
HEMS技術(shù)(High tenmperature Exchange Machinary System) 利用礦井各水平現(xiàn)有涌水,通過能量提取系統(tǒng)從中提取冷量,然后運(yùn)用提取的冷量,然后運(yùn)用提取出的冷量與工作面高溫空氣進(jìn)行換熱作用,降低工作面得環(huán)境溫度及濕度,同時(shí)置換出的熱量作為地面供熱及洗浴的熱源。
◆ 技術(shù)特點(diǎn)
◆ HEMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
深井降溫技術(shù)國(guó)內(nèi)外對(duì)比
HEMS降溫技術(shù)(礦井水冷式)與國(guó)內(nèi)外技術(shù)相比,無論是在獲取能量能力、降溫供風(fēng)方式還是在降溫效果,均達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí),該項(xiàng)技術(shù)單個(gè)工作面投資低于現(xiàn)有降溫技術(shù)投資,特別是運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有降溫技術(shù)。
技術(shù)類型 |
技術(shù)來源及應(yīng)及時(shí)間 |
冷源 |
取冷模式 |
獲取能量能力 |
耗電 |
主機(jī)工作環(huán)境 |
管道系統(tǒng) |
供風(fēng)方式 |
降溫效果 |
降濕效果 |
單面平均投資/千萬元 |
效果 |
集中空調(diào)式 |
前蘇聯(lián)1929德國(guó)1985 |
閉路循環(huán)水 |
對(duì)閉路循環(huán)水噴淋冷卻 |
△ T= 2~3oC |
高 |
高溫區(qū)或地表 |
短/長(zhǎng) |
混風(fēng) |
2~3oC |
<3% |
2.5~3.0 |
熱排放困難,制冷效果差 |
冰冷式 |
南非1986 |
冰水相變 |
用水制冰融冰相變 |
相變溫差大 |
高 |
地表 |
長(zhǎng) |
噴霧 |
3~7oC |
增濕 |
2.0~2.5 |
降濕較好增加濕度 |
礦井水冷式 |
中國(guó)2006 |
礦井涌水(開放循環(huán)) |
天然水體溫差,大流量循環(huán) |
△ T= 8~13oC 220m3/h |
低 |
低溫區(qū) |
中 |
純風(fēng) |
4~6oC |
5~15% |
1.8 |
降溫降濕效果好,利用天然水體,能耗小 |
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深井熱害特點(diǎn)
隨著深部礦產(chǎn)資源的開發(fā),采掘深度的不斷增加,地溫隨之升高,加上其他熱源的放熱作用,不但使氣溫升高,也使得空氣濕度增大,嚴(yán)重惡化了礦內(nèi)的作業(yè)環(huán)境,形成了被人們稱為采礦6大災(zāi)害之一的礦內(nèi)熱害。20世紀(jì)50~60年代,國(guó)內(nèi)外一些深部礦井已顯現(xiàn)出較為嚴(yán)重的熱害問題,到了20世紀(jì)70年代礦井熱害更加突出,從局部現(xiàn)象發(fā)展成為普遍現(xiàn)象的趨勢(shì)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),在國(guó)外,南非西部礦井在深度3300M處氣溫達(dá)到50℃;日本豐羽鉛錫礦由于受熱水影響,在深度500M處氣溫高達(dá)80℃.
到2000年,中國(guó)有煤礦的平均采深達(dá)650M左右,生產(chǎn)水平的平均原始巖溫為35.9℃~36.8℃,而采深超過1000M的礦井,其原巖溫高達(dá)40℃~50℃,工作面溫度達(dá)34℃~36℃,大部分礦井將進(jìn)入一、二級(jí)熱害區(qū)。這種高溫環(huán)境使得井下作業(yè)人員體能下降、工作效率嚴(yán)重降低,易產(chǎn)生高溫中暑、熱暈并誘發(fā)其他疾病以及神經(jīng)中樞系統(tǒng)失調(diào),從而造成職工防護(hù)能力降低,嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全。
深井高溫?zé)岷刂艸EMS工藝
◆ 技術(shù)原理
HEMS技術(shù)(High tenmperature Exchange Machinary System) 利用礦井各水平現(xiàn)有涌水,通過能量提取系統(tǒng)從中提取冷量,然后運(yùn)用提取的冷量,然后運(yùn)用提取出的冷量與工作面高溫空氣進(jìn)行換熱作用,降低工作面得環(huán)境溫度及濕度,同時(shí)置換出的熱量作為地面供熱及洗浴的熱源。
◆ 技術(shù)特點(diǎn)
◆ HEMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
深井降溫技術(shù)國(guó)內(nèi)外對(duì)比
HEMS降溫技術(shù)(礦井水冷式)與國(guó)內(nèi)外技術(shù)相比,無論是在獲取能量能力、降溫供風(fēng)方式還是在降溫效果,均達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí),該項(xiàng)技術(shù)單個(gè)工作面投資低于現(xiàn)有降溫技術(shù)投資,特別是運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有降溫技術(shù)。
技術(shù)類型 |
技術(shù)來源及應(yīng)及時(shí)間 |
冷源 |
取冷模式 |
獲取能量能力 |
耗電 |
主機(jī)工作環(huán)境 |
管道系統(tǒng) |
供風(fēng)方式 |
降溫效果 |
降濕效果 |
單面平均投資/千萬元 |
效果 |
集中空調(diào)式 |
前蘇聯(lián)1929德國(guó)1985 |
閉路循環(huán)水 |
對(duì)閉路循環(huán)水噴淋冷卻 |
△ T= 2~3oC |
高 |
高溫區(qū)或地表 |
短/長(zhǎng) |
混風(fēng) |
2~3oC |
<3% |
2.5~3.0 |
熱排放困難,制冷效果差 |
冰冷式 |
南非1986 |
冰水相變 |
用水制冰融冰相變 |
相變溫差大 |
高 |
地表 |
長(zhǎng) |
噴霧 |
3~7oC |
增濕 |
2.0~2.5 |
降濕較好增加濕度 |
礦井水冷式 |
中國(guó)2006 |
礦井涌水(開放循環(huán)) |
天然水體溫差,大流量循環(huán) |
△ T= 8~13oC 220m3/h |
低 |
低溫區(qū) |
中 |
純風(fēng) |
4~6oC |
5~15% |
1.8 |
降溫降濕效果好,利用天然水體,能耗小 |
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