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煤矿制冷技术的研究及应用_论文

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中小企业管理与科技 Management &Technology of SME 煤矿制冷技术的研究及应用 The Research and Application of Coal Mine Refrigeration Technology 侯彪 (河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454000) HOU Biao (School of EnergyScience and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China) 揖摘 要铱煤炭在我国能源结构占据着很大的比重,随着开采深度的不断增加,矿井的温度越来越高。高温问题已经严重影响到了 煤矿一线工人的安全,因高温引发的事故比例也在升高。现在比较常见的制冷技术是空调制冷技术,论文主要论述了地面集中式空 调系统的原理,每一种技术都有一定的局限性。因此我们提出了一种联合制冷方式来解决这种问题。 揖Abstract铱Coal occupies a large proportion in China's energy structure. With the increasing mining depth, the temperature of the mine is getting higher and higher. The problem of high temperature has seriously affected the safety of coal mine front-line workers, and the proportion of accidents caused by high temperature is also increasing. Now the common refrigeration technology is air-conditioning refrigeration technology. This paper mainly discusses the principle of ground centralized air conditioning system, each technology has some limitations. Therefore, we propose a joint refrigeration method to solve this problem. 揖关键词铱能源结构;高温;空调制冷技术;地面集中式空调系统;联合制冷方式 揖Keywords铱energy structure; high temperature; air conditioning refrigeration technology; surface centralized air conditioning system; joint refrigeration method 【中图分类号】TB66 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2018)07-0156-02 1 研究背景 我们都知道煤炭资源在我国能源结构中占重要比例。由 于煤炭资源不断被消耗,开采深度不断增加,我国现在的*均 开采深度已经高达 800m 左右,有很多的矿井开采深度甚至已 经达到 1200m 以上。但是随之而来的问题也日益增多,高瓦斯 浓度,高温度,高应力等诸多问题。这些问题严重影响了开采 的进行以及矿工的安全,如何保证矿工在一个安全的环境中 进行开采是一个必须解决的问题。到目前为止,很多专家学者 提出了许多的降温技术,比如人工降温,空调降温。但是他们 都存在着很多的问题,因此我们提出了一种半导体的降温方 法。 导致矿井高温的原因很复杂,其中最重要的是以下几个 原因导致的: 【作者简介】侯彪(1997-),男,河北张家口人,本科生在读,从事采 矿工程研究。 156 淤机电设备工作时会释放出大量的热量; 于地表的高温气流会通过通风井进到工作面; 盂越往下开采,温度就会越高; 榆工作面的煤炭会氧化,释放出很多的热量。 煤矿高温的危害主要是降低劳动者的劳动效率,致使劳 动者意志恍惚,从而造成煤矿人为事故。众所周知,人处于高 温环境中会感觉不适,易烦躁。在高温环境中工作易发生中暑 现象,严重威胁煤矿工人的安全。随着煤矿工人劳动效率的下 降,致使煤矿的掘进工作放慢,造成接替紊乱,不能有效地保 证煤矿的安全、高效开釆,给煤矿企业带来严重的经济损失。 2 常见制冷的方式和制冷原理 由于人工制冷技术的局限性,我国主要使用的是空调制 冷的技术。空调制冷技术分为好多种,最主要的有蒸气压缩式 制冷技术,人工制冰技术,热制冷技术等。 矿井空调是一个很复杂的系统,主要是有载冷剂、制冷剂 和冷却水三个系统级联而成的。 淤制冷剂循环系统:制冷剂通过制冷剂的循环的方式来 制取冷量。 于载冷剂循环系统:因为制冷站的位置不同,所以会形成 不同的制冷剂循环系统。 盂冷却水循环系统:冷却水循环系统是由冷却塔和冷却 水管道组成的。系统就是通过这三个同时吸收热量来降低温 度的。 这里主要介绍一下地面集中式空调系统。这种系统通常 把制冷站,冷凝热设置在地面上排放,而把高低压换热器设置 在井下,可以将高压冷冻水变成二次冷冻水[1]。最后在用风地 点上的空冷器来冷凝风流,达到降温的效果,具体的流程如图 1 所示。 这种系统的优点是:建设成本低,设备便于维护,而且是 集中冷却矿井的总进风量,效率较高。缺点是:经济型差,安全 性差。而且在风地点的效果也不好。 冷水管 冷凝器 冷却塔 压缩机 蒸发器 冷却水泵 冷水管 节流阀 冷却水池 冷却水泵 高低压换热器 冷却水泵 冷水管 空冷器 冷却水池 空冷器 图 1 地面集中式空调系统 3 联合技术降温技术 单独的制冷方式都有一定的缺点,因此我们提出了联合 技术降温技术来解决矿井高温的方法。 3.1



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