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随着我国能源需求量的增加,煤炭产量不断提高,矿井开采深度不断增加,高温矿井的数目不断增多,热害程度日趋严重。矿井热害问题是深矿井开采中面临的重大技术难题,对煤矿安全及高效生产将产生严重的影响,已成为煤炭行业亟待解决的重要问题。 目前国内已有较多关于矿井降温技术的理论及实践研究成果。本课题在借鉴前人研究成果的基础上,总结了矿井降温系统冷负荷的计算方法,着重分析了围岩传热问题,并从围岩保温效果与经济性方面探讨了对矿井巷道壁面进行保温的降温方法。 本课题分为五个部分:第一部分分析了高温热害的现状及矿井高温产生的原因,并对国内外矿井降温技术研究现状做了介绍,明确了选题的意义、研究内容与技术路线;第二部分分析了矿井内主要热源的种类,对矿井热源的组成部分进行分析,重点提出了围岩散热量的数学模型及计算方法,为进一步进行矿井降温空调系统的设计提供了可靠依据;第三部分通过矿井巷道壁面保温层厚度数学模型的建立,结合矿井实例,对矿井巷道壁面增加保温层后的投资费用和能耗费用进行综合分析,保证矿井在空调系统制冷费用和保温层造价之和最低,得到最佳保温层厚度,从长远经济效益考虑,对采用巷道壁面保温材料后的经济效益进行评估,使矿井长远的节能性和经济性综合指标达到最优;第四部分对矿井制冷降温系统方案的选择及设计进行了阐述,为使矿井降温系统达到降温目标的实际应用提供参考依据;第五部分对本课题矿井降温的分析成果进行了总结,并对未来的研究重点及研究方向进行了展望。