煤礦井下溫濕度預(yù)測(cè)方法研究及應(yīng)用
本文選題:數(shù)學(xué)模型 + 風(fēng)流溫度 ; 參考:《遼寧工程技術(shù)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著我國(guó)礦業(yè)工程的不斷發(fā)展,地下開采的深度越來越大,對(duì)應(yīng)大采深礦井的溫度也越來越高;所以,高溫高濕已經(jīng)成為制約煤炭安全開采的重大問題之一,礦井高溫高濕成為一個(gè)不容忽視且急需解決的問題。對(duì)礦井熱害控制的前提是對(duì)井下溫度、濕度進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。目前,國(guó)內(nèi)外專家對(duì)煤礦井下風(fēng)流溫度、濕度以及壁面溫度的預(yù)測(cè)工作做了大量的研究,并且推導(dǎo)出一系列相關(guān)的計(jì)算方法。本文在前人對(duì)井下熱環(huán)境研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了礦井風(fēng)流與圍巖熱濕交換的各種現(xiàn)象,并且通過對(duì)比實(shí)際礦井測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。在三維圍巖溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上,論文對(duì)煤礦井下巷道中的溫度、濕度以及壁面溫度的分布進(jìn)行了數(shù)值模擬,且進(jìn)一步建立了可以應(yīng)用于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的簡(jiǎn)單實(shí)用數(shù)學(xué)模型。把各種處在井下不同的水平以及不同傾角的巷道作為研究對(duì)象,分析討論了在水分的蒸發(fā)、熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱等不同條件下的風(fēng)流溫度、濕度及壁面溫度分布的特征,證明了在單一的礦井巷道中的模擬計(jì)算式可以計(jì)算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意巷道的風(fēng)流溫濕度,利用均勻潮濕度的概念能夠比較客觀的模擬與預(yù)測(cè)風(fēng)流溫度及濕度的變化。對(duì)陶礦的地下溫度的變化規(guī)律進(jìn)行了模擬計(jì)算,針對(duì)礦井的不同巷道條件和不同的通風(fēng)時(shí)間的實(shí)測(cè)值,利用理論計(jì)算式進(jìn)行了模擬計(jì)算,實(shí)際對(duì)比驗(yàn)證了模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果,實(shí)踐證明經(jīng)過進(jìn)一步完善的計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果精度完全滿足實(shí)際情況的要求。
[Abstract]:With the continuous development of mining engineering in our country, the depth of underground mining is getting deeper and deeper, and the temperature of mine corresponding to large mining depth is becoming higher and higher. Therefore, high temperature and high humidity have become one of the major problems restricting the safe mining of coal. Mine high temperature and high humidity become a problem that can not be ignored and need to be solved urgently. The premise of thermal hazard control is to predict and analyze the temperature and humidity. At present, experts at home and abroad have done a lot of research on the prediction of air flow temperature, humidity and wall temperature in coal mine, and deduced a series of related calculation methods. On the basis of previous researches on underground thermal environment, various phenomena of heat and moisture exchange between mine air flow and surrounding rock are further discussed in this paper, and the analytical results are verified by comparing actual mine measurement data. On the basis of three-dimensional surrounding rock temperature field, the temperature, humidity and wall temperature distribution in underground roadway are numerically simulated, and a simple and practical mathematical model which can be applied to the solution of mine ventilation network is established. In this paper, the characteristics of air flow temperature, humidity and wall temperature distribution under different conditions such as water evaporation, heat conduction and convection heat transfer are analyzed and discussed by taking various roadways at different levels and different inclination angles as the research object, and the characteristics of air flow temperature, humidity and wall temperature distribution under different conditions such as water evaporation, heat conduction and convection heat transfer are discussed. It is proved that the simulation formula in a single mine tunnel can calculate the air flow temperature and humidity of any roadway in the mine ventilation network, and the change of air flow temperature and humidity can be simulated and predicted objectively by using the concept of uniform humidity. The variation law of underground temperature of pottery mine is simulated and calculated. According to the measured values of different roadway conditions and different ventilation time in coal mine, the theoretical calculation formula is used to simulate calculation. The results of simulation and measurement are compared with each other, and it is proved that the precision of the model can meet the requirements of the actual situation.
【學(xué)位授予單位】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TD727
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