下载文档原格式
多元灾害智能协同治理深地资源智能开采新突破——张双楼煤矿智能化示范矿井建设成果及经验
张雷
【期刊名称】《智能矿山》
【年(卷),期】2022(3)4
【摘要】张双楼煤矿隶属徐矿集团,徐矿集团从清朝徐州利国矿务总局演变而来,是我国工业的启蒙、煤炭工业改革的先锋,至今已有130多年的煤炭开采历史。
徐矿集团煤炭生产能力为5000万t/a,是江苏省唯一国有特大型能源工业企业,国家煤炭应急储备基地。
张双楼煤矿是徐矿集团本部目前唯一的生产矿井,已有近40年的开采历史。
【总页数】10页(P37-46)
【作者】张雷
【作者单位】江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.争当表率争做示范走在前列聚力打造“五高”智能化示范矿井——江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿
2.立足新发展阶段·贯彻新发展理念全面推进“五高”智能化示范矿井建设——江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿
3.推进煤矿智能化建设提升煤矿本质安全水平——内蒙古自治区煤矿智能化建设成果综述
4.自主
创新,科技赋能,全面建设智慧门禁——上湾煤矿智能化示范矿井智慧门禁系统建设成果及经验5.张家峁智能化示范矿井建设成果及经验
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
科技成果——深部煤矿高温热害治理技术及其装备系统适用范围随着浅部煤炭资源日趋减少，大部分煤矿已相继进入深部开采阶段。
深部煤矿开采工作面温度高达35-40℃，相对湿度达95%以上。
这种高温高湿环境不但引起生产效率降低，而且使得井下工人体能下降，严重影响工人身体健康和煤矿安全生产。
因此，深井高温热害已经成为制约深部煤矿安全的重大灾害，深井高温热害治理问题亟待解决。
本技术将在深部煤矿高温热害治理中发挥重要作用，为我国煤矿安全生产做出应有贡献，具有广阔的推广应用前景。
技术原理深井热害资源利用HEMS系统原理HEMS降温及热能利用系统是通过一系列工艺技术实现热害资源化、变废为宝，有效改善井下热环境的同时，成功利用提取井下热能代替井上燃煤锅炉供热，最终解决深部矿区面临的热害和环境污染两个问题，促进矿区低碳环境经济，实现可持续发展。
其工作原理是利用矿井各水平现有涌水，通过能量提取系统从中提取冷量，然后运用提取出的冷量与工作面高温空气进行换热作用，降低工作面的环境温度及湿度，并且以矿井涌水为介质将工作面热害转为热能输送到井上代替燃煤锅炉进行供热。
关键技术1、矿井涌水冷（热）能“三防”换热技术；2、矿井热能循环转换生产技术；3、深井热交换系统压力转换技术；4、深井降温工作面全风降温技术；5、矿井降温系统除垢技术。
技术流程本工艺技术主要包括矿井冷热能平衡计算、现场方案设计、设备安装和设备调试四个工艺单元。
主要技术指标国际上深井高温热害治理主要有德国的集中空调制冷降温技术和南非的冰冷式降温技术。
德国技术存在的主要问题是：（1）井下系统排热困难；（2）混风降温模式，降温效果差，降湿不明显；（3）地面系统投资太高，建设周期长，运行费用高。
南非技术存在的主要问题是：（1）能耗大；（2）耗水高；（3）混风或喷淋降温，湿度增加。
典型案例目前该技术已在我国典型的深井高温热害矿区徐州张双楼煤矿成功应用。
工作面温度都能控制在30℃以内，相对湿度降低5-15%。
深井高温热害的形成及防治深井高温热害的形成及防治摘要在深部采矿工程中，矿井高温热害及其治理被国内外采矿界视为两大科技难题之一，矿井降温研究工作对推动采矿业发展具有极其重要的意义。
本文阐述了矿井热害对煤矿安全生产的危害，理论分析影响矿井热害产生的各主要因素及其作用机理，分析了新汶华丰煤矿和平煤五矿工作面的需冷情况，考虑矿井自然条件，在华丰煤矿利用加大通风量的办法为工作面制冷。
在平煤五矿，利用北山低温淋水排放制冷系统凝，设计矿井降温系统降温系统：采用机械制冷降温为主，采面上部冷水喷淋降温为辅，回风巷安装抽放管抽放采面上隅角热量，以及隔热疏排热水的综合治理降温措施，空冷器采用串联布置方式，每三台为一组，体积小，安装运输方便。
采用加大通风量和综合治理降温措施，改善了工作面风流的温度和湿度，采面温度平均降低4℃和4.8℃，基本达到了降温设计的要求，取得了较好的降温效果和经济效益。
关键词高温; 热害; 矿井降温1 概况1.1深井高温的危害1.1.1 深井高温热害问题的提出在我国的华东及华北地区，随着煤炭开采量增大，一些老的矿井开采深度不断增加。
而且随着东部地区煤炭储量的减少，被迫开采的煤层深度也有增加的趋势。
随之而来，越来越多的矿井出现了不同程度的热害问题。
在全国，煤矿平均开采深度也正以每年15米的速度增加，按我国平均地温梯度3.5℃/hm计算，矿井围岩温度每年增加0.5℃，千米深井岩温在35℃以上。
开采深度的增加和机械化程度的提高，使我国高温矿井的数目越来越多，热害问题日趋严重。
如新汶矿务局的孙村矿采深576-776米，原岩温度25-35℃，掘进面气温34.5℃，回采面气温32.5℃;平煤集团八矿采深673米，岩温31-33℃，掘进面33℃。
据不完全统计，我国目前已有130多对矿井采掘工作面风流温度超过30℃，许多矿井的开采深度超过800米，其中新汶孙村矿延深水平的深度达1300米。
在我国预测的总储量中，有73.2%的储量埋深超过1000m。
126KVGIS组合电器装置在张双楼煤矿的应用概述了GIS组合电器（六氟化硫气体绝缘全封闭组合电器）在张双楼煤矿110kV变电配电装置中的应用情况，对GIS组合电器的采用必要性、结构组成、主要优点、安装等进行了详细的分析。
随着煤矿电力系统的发展以及矿井对供电系统运行可靠性、安全性的要求的不断提高，GIS电器装置会更广泛地运用于电力系统及工矿企业的发电厂和变电站中。
标签：GIS；SF6气体；张双楼煤矿；110kV变电站1 引言张双楼煤矿是一座年产煤225万吨的现代化矿井，是徐州矿务集团的主力矿井之一。
张双楼煤矿原35kv变电站，两趟35kv电源线路来自上级110kv变电所，线径LGJ-120/35kv，变压器容量20000kvA。
近年来，随着张双楼矿产能的不断提升、洗煤厂改扩建项目、井上下地热、降温工程的实施投运，张双楼矿用电负荷不断增加。
张双楼煤矿的主供电系统暴露出以下问题：（1）电源线路截流量和电压降已不能满足需要。
（2）矿井主变压器容量满载，有时出现过载现象。
根据张双楼煤矿当时的供电现状及未来几年矿井用电负荷变化趋势，徐矿集团多次组织专家分析、讨论张双楼煤矿地面供电系统改造方案，最终决定将矿内35/6kv变电所升压改建为110/35/6kv变电所。
在对110kv设备选型时，徐矿集团张双楼煤矿结合减少场地面积、降低建设投资、减少运行维护费用，并从今后徐矿集团电力建设的发展着手，借鉴国内外多年来的实践经验，并将GIS电器装置与常规AIS设备的多方比较，确定与常州西电帕威尔电气有限公司合作，在张双楼煤矿应用126kvGIS电器装置。
2 GIS结构及主要部件GIS组合电器是将一座变电所中的电气元件除变压器外，断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线和套管绝缘气体大小取决于内部灭弧性能和绝缘性能的要求。
GIS内部元件只有组合在容器內并充以规定密度的绝缘气体时才能运行，不能拆开单独使用。
第7期2019年3月No.7March ，2019张双楼煤矿绿色矿山建设规划研究摘要：绿色矿山是解决矿山可持续发展的最佳途径，建设绿色矿山是摆在矿业行业面前的一个全新课题。
文章概括分析了张双楼煤矿建设条件，提出了绿色矿山建设目标及建设规划原则，探讨了资源利用、清洁生产、科技创新、环境保护及矿区建设5个绿色矿山建设重点领域的主要任务，为全国其他同类绿色矿山建设规划提供思路。
关键词：绿色矿山；绿色文化；张双楼煤矿中图分类号：F407.1文献标识码：A 江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information刘杰，方强（江苏省地质调查研究院，江苏南京210018）作者简介：刘杰（1987—），男，江苏盐城人，工程师，硕士；研究方向：水文地质，工程地质和环境地质。
引言绿色矿山是一种全新的矿山发展模式，已被认为是解决矿山可持续发展的最佳途径。
以保护生态环境、降低资源消耗、追求可循环经济为目标，绿色矿山将绿色生态的理念与实践贯穿于矿产资源开发利用的全过程（矿山勘探、规划与设计、矿山开发、闭坑设计），体现了对自然原生态的尊重、对矿产资源的珍惜、对景观生态的保护与重建，它着力于按科学、低耗和高效合理的理念来开发利用矿产资源，并尽量减少资源储量的消耗，降低开采成本，实现资源效能的最佳化［1-2］。
迄今为止，对绿色矿山的概念、内涵、特征及其理论和实践的研究取得了较大进展，但是如何建设绿色矿山，通过什么途径实现绿色矿业的发展，这些问题需要研究和探讨。
为此，中国矿业联合会组织制定了《国家级绿色矿山基本条件》《绿色矿山暂行管理办法》等相关文件资料，从依法办矿、规范管理、综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐及企业文化9个方面，对绿色矿山的基本条件进行规定［3-4］。
依法办矿和安全生产是绿色矿山建设的前提条件；资源利用、保护环境与社区和谐是绿色矿山建设的工作核心；企业文化和规范管理是绿色矿山建设的重要手段；技术创新、节能减排和土地复垦是绿色矿山建设的保障措施［5］。
㊀第38卷增刊2煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报Vol.38㊀Supp.2㊀㊀2013年9月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYSep.㊀2013㊀㊀㊀文章编号:0253-9993(2013)S2-0393-06张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用郭平业1,2,秦㊀飞1,2(1.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京㊀100083;2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京㊀100083)摘㊀要:随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用㊂以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究㊂认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物㊁井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7ħ,工作面空气含湿量降低了13.62g /kg ,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11790t ,减排二氧化碳31122t ㊂关键词:张双楼煤矿;深井;高温热害利用;地热中图分类号:TD727㊀㊀㊀文献标志码:A收稿日期:2013-02-04㊀㊀责任编辑:毕永华㊀㊀基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(51134005);教育部博士点基金资助项目(20120023120004)㊀㊀作者简介:郭平业(1981 ),男,青海西宁人,讲师㊂E -mail:guopingye@Preventive measures against heat hazard and its utilization inZhangshuanglou Coal MineGUO Ping-ye 1,2,QIN Fei 1,2(1.State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering ,China University of Mining &Technology (Beijing ),Beijing ㊀100083,China ;2.School of Mechanics &Civil Engineering ,China University of Mining &Technology (Beijing ),Beijing ㊀100083,China )Abstract :With the deepening of mining depth,more and more coal mines face high temperature thermal hazards.How-ever,heat hazards can be effectively used as a form of geothermal energy.Taking Zhangshuanglou Coal Mine as an ex-ample,and through the field test,the technology of utilizing heat as an energy resource was investigated.The results in-dicate that mine water can be used as coolant for underground mine cooling system.At the same time,the mine water can transfer underground geothermal energy to ground surface through mine drainage systems.A surface geothermal en-ergy comprehensive utilization system can be established for buildings heating,wellhead anti -frost and bath water boil-ing.After using the technology for utilizing underground heat in Zhangshuanglou Coal Mine,the air temperature at mine working face reduced 7ħ,air moisture at mine working face reduced 13.62g /kg.In the meantime,by replacingsurface coal fired boiler,11790t of coal was saved,and 31122t of CO 2release was removed.Key words :zhangshuanglou Coal Mine;deep mine;heat disaster utilization;geothermal energy ㊀㊀随着开采深度的增大地温逐渐加大,越来越多的矿井显现高温热害,在我国中东部部分矿井,热害不可避免的成为制约煤炭深部开采的关键性技术难题之一㊂国内外越来越多的学者关注矿井降温[1-5],目前国内普遍采用的降温技术从冷媒系统角度来分有以水为冷媒的水制冷系统[6]㊁以冰为冷媒的冰制冷系统[7-8]和以压缩空气为冷媒的压缩空气制冷系统㊂从制冷机组放置位置可以分为井上制冷系统㊁井下制冷系统等㊂从冷源可以分为矿井涌水冷源㊁井下回风冷源㊁地表空气冷源以及混合式冷源等㊂另一方面,煤矿工业厂区全年洗浴供热和冬季供暖供热采用燃煤锅炉,部分锅炉使用效率低下,造成环境污染和能煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2013年第38卷源浪费㊂很多学者研究利用矿山废弃余热进行供热,包括回风余热㊁热电厂冷却余热等等[9-14]㊂热害换一种角度其实也是一种热能,是地热能的一部分㊂而以往研究热害时单纯考虑除害而非利用,造成极大的能源浪费㊂笔者从热害利用的角度出发研究热害资源化利用技术,通过徐州张双楼煤矿现场试验,详细阐述深井热害资源化利用技术及其注意事项,为我国其他矿井热害治理及资源化利用提供技术借鉴㊂1㊀张双楼煤矿介绍张双楼煤矿位于江苏省徐州市北部沛县,东临微山湖,距徐州市78km,年产煤225万t,地面标高37m,现采深1200m㊂属南温带黄淮区,气象具有长江流域的过渡性质,接近北方气候特点,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,春季有干旱及寒潮㊁霜冻等自然灾害,但四季分明,气候温和㊂年平均降水量811．7mm,最大年降水量1178．9mm,最小年降水量550mm,降水多集中于7 9月份,占全年降水量的50%~70%,1 3月份为枯水季节㊂年平均蒸发量1873．5mm,年最小蒸发量1273．9mm㊂年平均气温13．8ħ,最高气温40．7ħ,最低气温-21．3ħ㊂1．1㊀井下高温热害图1为张双楼煤矿地温随深度变化曲线,平均地温梯度2．52ħ/100m,-300水平岩温23ħ,-500水平岩温27．7ħ,-800水平40．6ħ,-1000水平岩温为43．7ħ㊂-800以下岩温高于37ħ为二级高温区㊂图1㊀张双楼煤矿地温变化曲线Fig．1㊀The curve of ground temperature with depth inZhangshuanglou Coal Mine高地温导致张双楼-800水平以下采区热害现象严重,以东翼7119工作面为例,该工作面埋深875~900m,走向长度810m,倾斜长度120m,平均倾角22ʎ,平均煤厚2．8m,该采煤工作面采用综合机械化采煤,胶带连续化运输,通风方式采用下行式通风,配风量为1440m 3/min㊂表1为7199工作面空气温湿度变化情况,可以看出7119工作面温度高达34ħ,由于开采深度增加㊁通风路径加大,使得工作面温度与地面温度关系不大㊂可以看出,由于矿井水和高温等原因,-500水平以下工作面相对湿度为100%饱和状态㊂井下高温高湿现象严重,亟需治理㊂表1㊀工作面温、湿度Table 1㊀Temperature and humidity on the work face测温地点6月9日6月16日6月25日5月14日地面33．6/7234．0/7133．4/7022．2/65-500水平27．0/9227．4/9427．2/9525．2/94-750水平28．0/9628．0/9528．6/9727．0/967119材料道进口28．6/9528．4/10029．0/9728．0/957119进风隅角32．3/10031．9/10032．6/10032．0/1007119回风隅角34．0/10034．0/10034．5/10034．0/100㊀㊀注:温度(ħ)/湿度(%)㊂1．2㊀井上燃煤锅炉污染张双楼煤矿主要供热地点为冬季井口防冻和建筑物供暖,全年洗浴供热㊂供热方式为燃煤锅炉,现有供热系统年耗煤量11970t,年排放CO 2约31122t,年排放SO 2约98．3t,年排放氮氧化物量约83．9t,年排放烟尘约16t,急需对燃煤供热系统进行改造,以降低运行费用,改善矿区环境质量㊂2㊀热害资源化利用设计步序图2为热害资源化利用设计步序,首先收集井上㊁井下的参数,计算井上供热热负荷和井下制冷冷负荷,同时分析矿井可能利用的各种冷热源条件㊂然后选择适合矿井的热害资源化工艺流程,设计井下降温系统和井上热能综合利用系统㊂最后进行现场热力学平衡试验并调整优化运行参数㊂3㊀负荷计算及冷源分析3．1㊀井下冷负荷计算井下采煤和掘进工作面主要的热源包括6个方面,即围岩散热㊁氧化放热㊁压缩放热㊁机电设备散热㊁采落矿岩散热㊁人体散热㊂单独计算各个热源参数繁多,不好确定,且计算结果与实际出入较大㊂因此,井下冷负荷计算采用反分析方法[15],全矿2个采煤工作面㊁5个掘进工作面总计冷负荷5759kW,计算参数及结果详见表2㊂3．2㊀井上热负荷计算3．2．1㊀建筑物供热供暖的建筑物主要为工业广场的办公楼㊁来宾浴室㊁各个工区办公楼厂房以及工人新村和风景小区住宅楼共计21．56万m 2,表3为建筑物供热负荷计算表㊂493增刊2郭平亚等:张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用图2㊀热害资源化利用设计步序Fig．2㊀The design step sequence of utilization heat disaster as resource表2㊀冷负荷计算参数及结果Table 2㊀Parameters and results of cold load calculation工作面降温前后温度/ħ34/29工作面降温前后湿度/%(95~100)/(90~95)入口降温前后温度/ħ30/18工作面风量/(m 3㊃min -1)1400计算参数降温工作面数量2掘进工作面降温前后温度/ħ34/29掘进工作面降温前后湿度/%(95~100)/80入口降温前后温度/ħ30/18掘进工作面风量/(m 3㊃min -1)500降温掘进工作面数量5计算结果工作面降温负荷/kW 3044掘进工作面降温负荷/kW2715表3㊀建筑物供热负荷计算参数及结果Table 3㊀Parameters and results of building heatload calculation供热地点供热面积/hm 2供热指标/(W㊃m -2)供热负荷/kW 工业广场8．098017250工人新村11．73806472风景小区1．74809384总计21．5680331063．2．2㊀洗浴供热矿区提供的公共浴室日均洗澡人员总数为2900人,按每人每日洗澡用水量100kg 计算,自来水补水温度取10ħ㊂式(1)为热水计算公式㊂Q =K nmq r C BT(t r -t l )(1)式中,Q 为设计小时耗热量,kJ /h;K n 为热水小时变化系数,取2．68;m 为用水计算人数,取2900人/d;q r 热水用水定额,取100L /人次;C 为水的比热,取4．18kJ /(kg㊃ħ);T 为一天内热水供应时间,取24h;t r 为热水温度,取45ħ;t l 为自来水补水温度,取10ħ㊂经计算,洗浴热水热负荷为1316kW㊂3．2．3㊀井口防冻(1)冬季进风井风量㊂冬季进风井风量为11910m 3/min,其中:主井2650m 3/min,副井3850m 3/min,新副井5410m 3/min㊂(2)温度㊂矿区冬季室外空气温度为-10ħ㊂井筒防冻方式为无风机井口房混合式井筒防冻㊂空气经加热后向井内送入,确保井口温度大于4ħ㊂(3)主井㊁副井㊁新副井供热负荷㊂式(2)为井口防冻热负荷计算公式㊂Q f =Mc Δt(2)式中,M 为进风井风量,kg /s;c 为空气定压比热,kJ /(kg㊃ħ),取1．005kJ /(kg㊃ħ);Δt 为空气加热后的温升㊂取空气密度为1．2kg /m 3,经计算,主井㊁副井㊁新副井井口井筒防冻系统总热负荷为3351kW,其中:主井746kW,副井1083kW,新副井1522kW㊂593煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2013年第38卷3．3㊀冷源分析张双楼煤矿冷源主要有3部分,为矿井涌水㊁井下回风㊁地面人工冷源,详细分析见表4,选用天然冷源矿井涌水为热害控制冷源㊂表4㊀张双楼煤矿冷源分析Table 4㊀Cold source of Zhangshuanglou Coal Mine冷源形式量利用范围可用冷量矿井涌水955m 3/h28~40ħ15MW 矿井回风8000m 3/min32~38ħ4MW地面冷却塔-33~43ħ4㊀热害资源化利用工艺系统张双楼煤矿深井热害资源化利用工艺系统分为井下降温系统和井上热能综合利用系统两部分组成,工艺流程如图3所示㊂(1)首先从矿井涌水中提取冷能,为了防止高污染㊁高矿化度㊁强腐蚀的矿井涌水造成制冷机组腐蚀堵塞,选择适合张双楼矿井涌水的换热器进行中间换热,通过换热后矿井涌水温度由28ħ升高为39ħ,制冷机冷却水42ħ降低到31ħ㊂图3㊀深井热害资源化利用流程Fig．3㊀Flow chart of utilization heat disaster as resource㊀㊀(2)制冷机制出5ħ的冷冻水输送到各个降温的采煤和掘进工作面,采用空冷器对工作面进风进行降温除湿㊂由于沿途管路冷量损失,冷冻水输送至降温点时温度升高0．5ħ,通过空冷器冷冻水变为11．5ħ,工作面进风温度由30ħ变为18ħ㊂(3)利用矿井涌水作为冷源进行降温的同时,通过矿井涌水将工作面热害作为热能输送至地面,在地面建立热能综合利用系统进取代燃煤锅炉行供热㊂(4)地面热能利用系统同样为了防止矿井涌水造成热泵机组腐蚀堵塞,中间采用换热器进行换热,然后再通过热泵系统进行建筑物㊁井口和洗浴供热㊂(5)为了降低井口噪音,井口供热不采用风机强制换热,改为负压自然对流换热,通过优化设计和立体空间布置使井口温度保持在‘煤炭安全规程“要求的2ħ以上㊂5㊀现场实施效果张双楼深井热害资源化利用现场试验系统于2010年实施,为了观测降温效果,在7119工作面布置测点如图4所示㊂图4㊀工作面观测点Fig．4㊀Observation points of workface693增刊2郭平亚等:张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用图5为7119工作面各观测点降温前后温度对比,工作面进风口F2点温度由28ħ降低为18ħ,工作面标志点C 温度由降温前34ħ降低为27ħ,降低了7ħ㊂图5㊀降温前后工作面温度对比Fig．5㊀Temperature contrast diagram of before and after cooling图6为7119工作面降温前后含湿量对比,通过空冷器后工作面空气中含湿量降低了10．75g /kg,最终工作面C 点空气含湿量由原先的34．92g /kg 降低为21．3g /kg,降低了13．62g /kg㊂图6㊀降温前后工作面含湿量对比Fig．6㊀Humidity contrast diagram of before and after cooling井上热能综合利用系统代替锅炉供热后,建筑物房间温度都大于18ħ,洗浴供热系统运行稳定㊂图7为副井井口冬季最冷时段供热效果图,可以看出1月13日室外温度达到最冷-10ħ,此时井口温度为4ħ,满足设计要求㊂6㊀结㊀㊀论(1)低温(小于30ħ)矿井涌水丰富的矿井应通过矿井排水系统将井下热害治理和井上热能利用结合起来,综合实施后能够有效控制工作面温㊁湿度,同时取代地面燃煤锅炉实现低碳环保的供热方式㊂(2)实施热害治理及其资源化利用时应详细分析矿井冷热源,根据矿井条件,选择最优的冷热源㊂㊀(3)张双楼煤矿实施热害控制及其资源化利用后,工作面温度降低了7ħ,含湿量降低了13．62g /kg,年节约燃煤11970t㊂图7㊀副井井口防冻效果Fig．7㊀Effects of auxiliary shaft wellhead anti-frost参考文献:[1]㊀Gideon Edgar du Plessis,Leon Liebenberg,Edward Henry Mathews.Case study:The effects of a variable flow energy saving strategy on a deep-mine cooling system[J].Applied Energy,2012,36(1):101-104.[2]㊀何国家,阮国强,杨㊀壮.赵楼煤矿高温热害防治研究与实践[J].煤炭学报,2011,36(1):101-104.He Guojia,Ruan Guoqiang,Yang Zhuang.Research and application on preventive measure against heat disaster in Zhaolou Coal Mine[J].Journal of China Coal Society,2011,36(1):101-104.[3]㊀袁㊀亮.淮南矿区矿井降温研究与实践[J].采矿与安全工程学报,2007,34(3):299-301.Yuan Liang.Theoretical analysis and practical application of coal mine cooling in Huainan mining area [J].Journal of Mining&Safety Engineering,2007,34(3):299-301.[4]㊀胡汉华,古德生.矿井移动空调室技术的研究[J].煤炭学报,2008,33(3):318-321.Hu Hanhua,Gu Desheng.Research on technology of mobile air con-dition room in mine [J].Journal of China Coal Society,2008,33(3):318-321.[5]㊀苗素军,辛㊀嵩,彭㊀蓬,等.矿井降温系统优选决策理论研究与应用[J].煤炭学报,2010,35(4):613-618.Miao Sujun,Xin Song,Peng Peng,et al.Research and application on optimization and decision theory of mine cooling system[J].Journalof China Coal Society,2010,35(4):613-618.[6]㊀何满潮,徐㊀敏.HEMS 深井降温系统研发及热害控制对策[J].岩石力学与工程学报,2008,27(7):1353-1361.He Manchao,Xu Min.Research and development of HEMS cooling system and heat-harm control in deep mine[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2008,27(7):1353-1361.[7]㊀乔㊀华,王景刚,张子平.深井降温冰冷却系统融冰及技术经济分析研究[J].煤炭学报,2000,25(S):122-125.793煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2013年第38卷Qiao Hua,Wang Jinggang,Zhang Ziping.Study on the ice melting and feasibility of cooling systems[J].Journal of China Coal Society, 2000,25(S):122-125.[8]㊀孙希奎,李学华,程卫民.矿井冰水冷辐射降温技术研究[J].采矿与安全工程学报,2009,26(1):105-109.Sun Xikui,Li Xuehua,Cheng Weimin.Study of cold radiation cool-ing technology using ice water from mine[J].Journal of Mining &Safety Engineering,2009,26(1):105-109.[9]㊀刘建功.冀中能源低碳生态矿山建设的研究与实践[J].煤炭学报,2011,36(2):317-321.Liu Jiangong.Study and practice of low-carbon ecological mining construction of Jizhong Energy Group[J].Journal of China Coal So-ciety,2011,36(2):317-321.[10]㊀Rafael Rodriguez,Maria B Diaz.Analysis of the utilization ofmine galleries as geothermal heat exchangers by means a semi-em-pirical prediction method[J].Renewable Energy,2009,34(2):1716-1725.[11]㊀Andrew Hall,John Ashley Scott,Helen Shang.Geothermal energyrecovery from underground mines[J].Renewable and SustainableEnergy Reviews,2011,15(2):916-924.[12]㊀Kathrin Kranz,Julia Dillenardt.Mine water utilization for geother-mal purposes in Freiberg,Germany:Determination of hydrogeologi-cal and thermophysical rocks parameters[J].Mine Water Envi-ron.,2010,29:68-76.[13]㊀George R Watzlaf,Terry E Ackman.Underground mine water forheating and cooling using geothermal heat pumps systems[J].Mine Water the Environment,2006,25:1-14.[14]㊀Luo Pingjia,Chen Ning.Abandoned coal mine tunnels:future heat-ing/power supply centers[J].Mining Science and Technology,2011,21(5):637-640.[15]㊀郭平业,朱艳艳.深井降温冷负荷反分析计算方法[J].采矿与安全工程学报,2011,28(3):483-487.Guo Pingye,Zhu Yanyan.Back-analysis algorithm of cooling load indeep mines[J].Journal of Mining&Safety Engineering,2011,28(3):483-487.893。
