淺層資源的枯竭和能源需求日增致使化石能源的深層化開采成為必然趨勢,也使深井熱害問題由個(gè)別現(xiàn)象發(fā)展為普遍問題。深井熱害嚴(yán)重危害井下作業(yè)工人的身心健康,加快電氣作業(yè)設(shè)備的老化,進(jìn)一步還會(huì)誘發(fā)圍巖高溫軟化和吸附瓦斯溢出,致使礦井安全事故率上升,漸已成為繼水、灰、瓦斯之后的第四大礦井災(zāi)害。深井高溫及局部高溫是多種因素綜合作用的結(jié)果,其中圍巖散熱超過總熱源的40%,是其根源所在,且隨著開采深度加深,該比重將顯著上升,所以針對(duì)熱源的首要因素——圍巖散熱開展熱害治理是值得研究的問題。本文以降低圍巖散熱量、改善深井熱環(huán)境為目標(biāo),以圍巖調(diào)熱圈為研究對(duì)象,對(duì)其傳熱機(jī)理和主要熱源進(jìn)行系統(tǒng)研究,基于直膨式地源熱泵技術(shù)原理,提出了一種利用直膨式地源熱泵技術(shù)采集圍巖調(diào)熱圈一定范圍內(nèi)的熱量來動(dòng)態(tài)阻隔巖壁向風(fēng)流散熱的深井集熱降溫系統(tǒng),并通過室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)裝置的運(yùn)行工況和土體降溫效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)圍繞圍巖散熱機(jī)理展開研究,確定圍巖體內(nèi)部的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算和壁面-風(fēng)流在不同換熱狀態(tài)下的換熱系數(shù)k,進(jìn)而掌握巷道圍巖熱量的熱傳遞規(guī)律。通過分析各種熱源因素散熱來掌握深井熱害的主要成因,并采用反分析計(jì)...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)注釋表
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的意義
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 深井熱害研究
        1.2.2 礦井降溫技術(shù)研究
    1.3 課題研究的內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 深井熱環(huán)境分析
    2.1 概述
    2.2 圍巖調(diào)熱圈介紹
    2.3 圍巖散熱機(jī)理研究
        2.3.1 熱傳遞的基本方式
        2.3.2 圍巖體內(nèi)部的傳熱分析
        2.3.3 壁面與風(fēng)流的傳熱分析
    2.4 熱源散熱研究
        2.4.1 空氣的自壓縮熱
        2.4.2 機(jī)電設(shè)備散熱
        2.4.3 運(yùn)輸中煤、矸石散熱
        2.4.4 氧化放熱
        2.4.5 其他熱源放熱
    2.5 冷負(fù)荷計(jì)算
        2.5.1 冷負(fù)荷計(jì)算基礎(chǔ)
        2.5.2 冷負(fù)荷計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
第3章 直膨式地源熱泵
    3.1 熱泵技術(shù)的介紹
    3.2 直膨式地源熱泵的工作原理
    3.3 直膨式地源熱泵的特點(diǎn)
        3.3.1 直膨式熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
        3.3.2 直膨式熱泵系統(tǒng)的缺點(diǎn)
        3.3.3 該技術(shù)在深井治理中的適用性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 試驗(yàn)研究
    4.1 概述
    4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)思路
        4.2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)組成
    4.3 數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 集熱段和冷凝段
        4.3.2 管周土體溫度場和環(huán)境溫度
        4.3.3 集熱量和EER值
        4.3.4 有效冷卻半徑
        4.3.5 制冷效果示意圖
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3750533