高温矿井风流温度和湿度预测及其程序编制.pdf

2007年第1期 能源 技 术 与 管理 3 矿 业 技 术 高温矿井风流温度和湿度预测及其程序编制 程健维，杨胜强，于宝海 （中国矿业大学 能源与安全工程学院，江苏徐州 221008） 摘［ 要］ 分析了不同外界条件下巷道围岩与风流的不稳定换热系数的理论计算方法。讨论 了存在不同壁面粗糙程度的巷道中围岩或煤壁氧化散热及其对风流温度的影响。 然后以热力学中热质交换理论为基础，建立了单风路矿井巷道沿程风流温度、湿度 的预测计算的理论以及数学模型，并编制了井下巷道风温分段计算的计算机程序。 最后将该计算机程序应用于实际现场中，得到的计算结果与实测结果吻合，检验了 该计算机程序的可靠性。 ［关键词］ 风流温；湿度预测；热交换 ［中图分类号］TD672 文［献标识码］A 文［章编号］1672!99432（007）01!0003!03 T—地面入风月平均气温，℃； 0 引 言 1 φ—地面入风月平均相对湿度，%； 1 随着煤矿深部矿产资源的开发，导致矿井空 P—地面入风月平均气压，Pa； 1 气的温度、湿度升高。高温高湿的工作环境不仅使 H—井深，m。 工人的劳动生产效率降低，还对人体的健康造成 1.2 空气容重的计算2［］ 巨大危害。所以必须进行风温预测工作，其意义在 ρ= B -0.001315×φ×Ps 2（） 于通过对深部开采时风流温度和湿度预测进而正 287×T T 3 确评价高温矿井的热害程度，此外还可根据所预 式中 ρ—湿空气的容重，kg/m； 测风流温度，提出相应的技术可靠、经济合理的通 T—测点处风流的绝对温度，K； 风降温方案。因此，准确地预测开采过程中的风流 B—气压，Pa； 温度，同时提出降温技术方案，对于高温高湿矿井 φ—相对湿度，%； 的安全回采具有十分重要的意义。 Ps—饱和水蒸汽分压力，Pa。 1.3 饱和水蒸汽分压力的计算2［］ 1 高温高湿矿井风流温度预测计算数学 17.27t Ps=610.6e×P（ ） 3（） 模型的建立 237.3+t 式中 Ps—温度为t下的饱和水蒸汽分压力，Pa； 通过收集到的矿井巷道相关的现场实测参 t—测点处气温，℃。 数，将其代入下面的数学模型中，进而计算其他的 1.4 井巷各点气压的计