孙村热害治理技术讲解.doc

毕业专题论文 论文题目： 孙村煤矿深部热害治理技术 系 别： 资源与土木工程系 专业班级： 采矿工程10-1 撰 写 人： 邓 帅 泰山科技学院 2014年 月 日 指导教师评阅意见 学 生 姓 名 邓帅 专 业 班 级 采矿工程 学 号 1041010103 10-1 （论文）题目 孙村煤矿深部热害治理技术 指导教师 蒋金泉 教师职称 教授 指 导 教 师 评 语 论 文 成 绩： 指导教师（签名）： 年 月 日 摘 要 深部矿井热害作为深井开采中常见的自然灾害之一,对煤矿的正常开采工作造成非常严重的影响。孙村煤矿自20世纪80年代初进入-600m开采水平生产后,高温热害成为矿井生产的主要灾害。为此本文对孙村煤矿深部矿井热害的发生原因进行分析,并且提出相应的热害治理相关的技术措施。 关键词：深部矿井；发生条件；矿井热害；防治 前言 针对深矿井热害问题，通过20多年的实测、分析和研究，孙村煤矿建立了地温、井下环境温度和湿度的数字模型，能较准确地预测采掘工作面的地温和湿度，探索了不同通风方式的降温效果，研究了风量与井下气温的相关关系，探讨了通风降温的合理深度，先后试验了井下集中降温、局部制冷、地面水冷式集中降温和冰冷低温辐射降温四种不同的机械降温方式，在深矿井热害治理方面取得了丰富的经验。 一 、热害产生原因及分析 （1） 井下热源 使井下气温增高的热量来自地热（围岩散热）、运转的大型机电设备散热、空气压缩热、煤岩及支护材料氧化放热和人体散热。另外，地表季节性的气候变化也对井下气温产生明显影响。造成孙村煤矿深部高温的主要热源是地热和空气压缩热，该矿是以地热为主要热源的热传导型矿井，围岩和落煤（岩）放热占到50%以上。随着开采深度增加，围岩放热的比例还要增加。 （2） 大气条件 井下新鲜风流由地表大气供给，地面季节性气候变化近似同步影响井下面热源散热气候条件。孙村煤矿北立井为主要进风井，距新泰气象 站一公里左右，该气象站测定，历年最高气温42.5℃，最低气温-21.6℃，平均12.7℃。平均相对湿度64.5%,平均大气压为99kPa。全年七月份最热，月平均温度25.8℃，相对湿度80%，大气压力98kPa。每日20时测得气温值近似于月平均气温值。 （3） 井下气温及季节变化的影响 1978年，-600m水平投产后，个别采掘工作面的气温达到30℃及超过30℃，-800m水平投产后，采掘工作面气温普遍高达34℃。 （4） 供风距离对井下气候的影响 地面对井下气候的影响随供风距离的增长而衰减，供风距离愈长，测定值愈趋于稳定。总的趋势是采掘空间随供风距离增加而增温、增湿和增焓。经实测，风流沿井巷流动4328m后，温度由25.10℃增至28.8℃，含湿量由16.28g/kg提高到23.01g/kg，焓值由15.9kcal/kg增至20.9kcal/kg。 除了供风距离影响外，井下温升还与巷道开掘时间有关。1985～1990年间，在-600m水平东区轨道大巷至东区轨道下山之间和孙良石门至五采区之间进行了定点和定时观测，分析观测资料后认为，掘进3年以上的巷道，一般温升为1.2～2.7℃/1000m,平均1.95℃/1000m；掘进1～3年的巷道，一般温升为2.08～4.2℃/1000m，平均3.14℃/1000m。 (5) 井下地温 1977年，新汶矿务局地勘队和山东省勘探公司在新汶井田进行了地面勘探钻孔测地温工作，各钻孔测试结果如表1—1,1—2所列。 表1-1 地面钻孔测温 深度（m） 温度（℃） 77—3钻孔 77—4钻孔 611钻孔 550钻孔 20 20.0 20.9 7.70 100 21.0 21.3 17.5 200 23.3 24.2 19.1 300 25.6 27.7 21.7 400 27.9 23.7 500 31.1 29.8 26.7 600 34.0 32.2 29.6 700 36.2 37.8 29.0 31.6 800 38.5 36.9 35.5 900 40.8 42.0 1000 43.5 表1-2 掘进工作面炮眼钻孔测温 测温地点 标高（m） 温度（℃) 备注 一采区1219切眼 -750 33.3 井田东边界 二采区2