本文關鍵詞：九道嶺礦井巷風流溫濕分布計算及應用

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【摘要】：高溫熱害是深井煤礦安全高效生產過程中不可忽視的問題,目前主要處采用空調制冷措施來改善礦井熱環(huán)境,由于空調制冷設備的能耗高,所以在滿足礦工人員的身體健康、安全生產及相關規(guī)章的要求條件下,應最大限度的減少制冷能耗。為達到減少能耗的目的,分析了井巷風流與圍巖及周邊的熱量與質量傳遞的原理,考慮井巷中水分蒸發(fā)吸熱對風流溫度的影響,對一條巷道建立了基于有限差分法數值模擬的數學模型,并給出了穩(wěn)定性、收斂性的條件。采用最小二乘法擬合風流飽和含濕量隨巖壁溫度變化的函數,作為求解風流含濕量的基礎方程。編寫基于Matlab的計算程序,計算結果表明,風流流經巷道過程中,水分蒸發(fā)量是影響風流溫度分布的重要因素,提出了除濕也是一種有效的降溫方法。通過對設置不同冷源和濕源的計算結果分析,指出高溫地點降溫的同時,對風流進行除濕會達到更好的降溫效果,為除濕降溫提供了理論依據。將風流與圍巖熱交換計算與通風網絡分風結合,得到基于全礦井的非穩(wěn)態(tài)的風流溫濕分布數學模型。應用TF1M(3D)軟件對礦井進行仿真模擬,通過在指定地點對風流設置不同的冷源和濕源來模擬空調的降溫和除濕功能,為九道嶺礦850工作面提出了不同的降溫方案。本文建立了全礦井的溫濕分布計算模型,論述了井下風流溫度動態(tài)分布規(guī)律,為礦井熱濕環(huán)境的動態(tài)預測和控制提供了方便的仿真平臺。
【關鍵詞】：熱濕交換 非穩(wěn)態(tài) 通風網絡 除濕降溫 仿真模擬
【學位授予單位】：遼寧工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD727.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 引言9-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 論文的研究目的和意義10
• 1.2 國內外研究現狀10-11
• 1.2.1 國外礦井降溫發(fā)展過程和研究現狀10-11
• 1.2.2 國內礦井降溫發(fā)展過程和研究現狀11
• 1.3 論文的研究內容11-12
• 1.4 論文的主要技術路線12-13
• 2 礦井風流熱分布計算基本理論13-30
• 2.1 井巷風流與圍巖對流傳質13-17
• 2.1.1 斐克定律13
• 2.1.2 擴散系數及其計算13-14
• 2.1.3 對流傳質系數14
• 2.1.4 濃度邊界層概念14-16
• 2.1.5 對流傳質問題的分析求解16-17
• 2.2 風流與周邊環(huán)境換熱及自壓縮17-19
• 2.2.1 風流與圍巖對流熱交換17
• 2.2.2 煤的輸運放熱與氧化放熱17-18
• 2.2.3 礦用機電設備運轉放熱18-19
• 2.2.4 風流自壓縮19
• 2.3 巖體內部熱傳導19-20
• 2.3.1 傅立葉定律19
• 2.3.2 熱傳導方程19-20
• 2.4 熱量和質量同時進行時的熱質傳遞20-24
• 2.4.1 同時進行傳質和傳熱的過程20-21
• 2.4.2 同一表面上傳質過程對傳熱過程的影響21-24
• 2.5 礦井通風網絡解算理論24-30
• 2.5.1 通風機工作特性方程的確定24-25
• 2.5.2 風機工況點求解25-26
• 2.5.3 流體網絡的生成樹與回路確定26
• 2.5.4 回路法求解通風網絡概述26-28
• 2.5.5 牛頓-拉夫森法求解回路風壓方程組28-30
• 3 礦井風流溫度濕度非穩(wěn)態(tài)解算30-42
• 3.1 風流與圍巖熱濕交換數學模型的建立與解算30-35
• 3.1.1 風流與圍巖熱濕交換數學模型的建立30-31
• 3.1.2 風流與圍巖熱濕交換數學模型的解算31-35
• 3.2 九道嶺煤礦通風網絡模型建立與解算35-38
• 3.2.1 井田概況及地質特征35-37
• 3.2.2 九道嶺礦井通風3D模型建立與網絡解算37-38
• 3.3 九道嶺礦風流溫濕分布非穩(wěn)態(tài)解算與工況分析38-42
• 3.3.1 模型建立與風流參數設置38-40
• 3.3.2 考慮溫度分布的自然風壓和工況分析40-42
• 4 除濕降溫分析與方案可行性研究42-46
• 4.1 單一巷道的除濕降溫效果分析42-45
• 4.2 工作面風流降溫效果模擬45-46
• 5 現場實測及應用仿真46-53
• 5.1 九道嶺礦井下溫濕測定與分析46-49
• 5.2 九道嶺煤礦風流溫度分布預測49-50
• 5.3 回采工作面降溫方案的提出及對比50-53
• 結論53-55
• 參考文獻55-57
• 作者簡歷57-59
• 學位論文數據集59

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李宗翔;王雙勇;賈進章;;礦井火災巷道通風熱阻力計算與實驗研究[J];煤炭學報;2013年12期

2 李宗翔;劉宇;于景曉;賈進章;;突出瓦斯流與礦井通風系統耦合移動仿真[J];重慶大學學報;2012年11期

3 劉何清;王浩;邵曉偉;;高溫礦井濕潤巷道表面與風流間熱濕交換分析與簡化計算[J];安全與環(huán)境學報;2012年03期

4 王希然;李夕兵;董隴軍;;礦井高溫高濕職業(yè)危害及其臨界預防點確定[J];中國安全科學學報;2012年02期

5 吳麗麗;羅新榮;;傾斜巷道風流熱環(huán)境數值模擬[J];礦業(yè)工程研究;2011年03期

6 馬恒;尹彬;劉劍;;礦井風流溫度預測分析研究[J];中國安全科學學報;2010年11期

7 李宗翔;;有源風網模型及其應用計算[J];煤炭學報;2010年S1期

8 高建良;何權富;張學博;;礦井巷道對流換熱系數的現場測定[J];中國安全科學學報;2010年02期

9 胡騰;閔敬春;宋耀祖;;膜換濕傳質過程對傳熱過程影響分析[J];科學通報;2009年13期

10 高建良;張學博;;潮濕巷道風流溫度及濕度計算方法研究[J];中國安全科學學報;2007年06期

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本文編號：945344