水源热泵技术应用于深部矿井热害治理 -——以贵州锦丰金矿为例
文志杰1
裴鹏1
赵杰1
孙靖湖1
唐龙2
1.贵州大学矿业学院,贵州 贵阳 5500252.中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：深地开采是未来采矿技术的发展方向,矿井热害是制约深部矿井安全生产的主要因素之一.由于深部矿井工作面处于地层增温带,叠加井下工业热源后,热源具有点多分散、持续时间长、瞬时放热功率大等特点.常规的通风优化、巷道和设备布局优化、隔绝热源等降温技术无法满足深部矿井降温需求,亟待开发和应用高效、绿色、大功率的井下人工制冷技术.从热泵原理出发,讨论了矿区地面和井下热源与热汇的时空分布特点,总结了人工制冷技术应用于深部矿井热害治理中的难点.贵州锦丰金矿目前开采深度达 630 m,以该矿为例,判别了井下热害来源,计算了冷负荷;根据矿井生产特点比选了降温对象;探讨了利用该矿区附近水体为热汇,通过水源热泵技术对井下空间降温的技术经济可行性;通过实地调研、测量、理论计算和数值模拟,分析了矿区附近绿荫塘、洛凡河、北盘江和生产引水渠 4处水体的蓄热容量和热汇稳定性;计算了基于不同水体水源热泵方案的初投资和运行成本,并进行了技术经济对比.经过综合分析后,推荐了将矿井引水渠作为水源热泵冷源,对井口新风进行一次性降温的技术方案.该方案具有降温效果好,投资低,热汇稳定容量大,生态影响小等特点.
关键词：矿井热害井下降温水源热泵热汇
分类号：TD727(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274130)
论文发表日期：2024-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 344-356 )
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