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三山岛金矿深部地热梯度异质性及热力学响应机制研究
1
作者 赵春玺 赵思宇 +3 位作者 赵兴东 况丹阳 李畅 李文光 《黄金》 2026年第1期9-17,共9页
随着全球深部矿产资源开采深度不断增加,地温梯度效应引发的矿井热害问题已成为制约深井矿山安全高效开采的关键挑战。以中国典型深井矿山——三山岛金矿为研究对象,通过多尺度热参数动态钻孔耦合监测技术,系统分析了深部地热梯度的异... 随着全球深部矿产资源开采深度不断增加,地温梯度效应引发的矿井热害问题已成为制约深井矿山安全高效开采的关键挑战。以中国典型深井矿山——三山岛金矿为研究对象,通过多尺度热参数动态钻孔耦合监测技术,系统分析了深部地热梯度的异质性特征及其热力学响应机制。结合区域地质背景与构造特征,揭示了地层岩性、大地构造活动及岩浆侵入对地温梯度分布的影响规律。研究结果表明,三山岛金矿恒温带位于30~70 m深度,温度稳定于13℃~15℃,增温带地温随深度呈分段线性增长,线性拟合关系为t=0.027h+4.922 5,在-1 100~-1 700 m地温梯度显著升高,至0.028~0.030℃/m,而更深部(-1 700~-2 000 m)梯度略有降低,至0.024~0.026℃/m,预测-2 000 m深度岩温可达58.9℃。进一步分析表明,岩性热导率差异是地温梯度纵向非均质性的主要驱动因素,岩浆活动与区域构造背景则通过热流再分配加剧了梯度异常。本研究为深部矿山热害防控及地热资源评估提供了理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 深部矿井 地温梯度 热导率 岩性分析 围岩温度场 岩温测量 区域地质
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基于PSO−SVR的掘进工作面风温预测 被引量：2
2
作者 李延河 万志军 +6 位作者 于振子 苟红 赵万里 周嘉乐 师鹏 甄正 张源 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期183-191,共9页
随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预... 随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预测意义重大。建立了基于PSO-SVR(基于粒子群的支持向量回归)的掘进工作面风温预测模型,利用模型中的惩罚因子C和核函数参数g对模型进行了寻优。通过现场实测及文献调研,建立了掘进工作面风温预测训练样本集。通过与最小二乘法估计MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比,分析了PSO-SVR算法的优势。将PSO-SVR算法模型应用于平煤十矿己-24120保护层风巷风温预测,并依据风温预测结果,指导了制冷机组的选型和降温方案设计。结果表明:PSO-SVR模型预测性能最优,模型绝对误差百分比仅为1.85%,较常规SVR模型减小了55.9%,可见PSO优化模型参数对于提高SVR拟合度、泛化性及预测精度具有重要作用。巷道每掘进100m,工作面风流平均温升0.16℃,掘进至2000m时巷道迎头风温升至35.8℃。己-24120保护层风巷需冷量为1083.28kW,设计制冷机组总制冷量为1085 kW。己-24120保护层风巷实施降温后,工作面平均温降8.6℃,降温效果显著,表明了PSO-SVR掘进工作面风温预测模型的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 掘进工作面 风温预测 粒子群 支持向量回归 矿井降温
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采煤巷道下方岩层注水风流降温效应数值模拟
3
作者 张小艳 李临川 +2 位作者 刘浪 王璇 李星格 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第4期744-755,共12页
为了研究采煤巷道下方岩层注水对风流降温的影响,利用三维有限元数值模拟,建立岩层注水风流降温的多物理场耦合模型,分析不同注采通道布置和注水参数对巷道内风流温度的影响以及围岩的温度变化,对比相同条件下不同注水时间下的降温效应... 为了研究采煤巷道下方岩层注水对风流降温的影响,利用三维有限元数值模拟,建立岩层注水风流降温的多物理场耦合模型,分析不同注采通道布置和注水参数对巷道内风流温度的影响以及围岩的温度变化,对比相同条件下不同注水时间下的降温效应。结果表明:在注水通道垂直距离上,注水通道离巷道越近,降温范围到达巷道附近围岩的速度越快,垂直距离从15 m到25 m时,1号巷道末端风流温降从25.24℃减少到24.85℃;方案2巷道内右侧风流的降温效应最优,注水10 a时巷道风流平均温度下降到28℃左右;当注水流量从5 kg/s到15 kg/s时,巷道末端风流温度相差1.37℃,注水温度从15℃到25℃时,巷道末端风流温度相差2.08℃;随着注水时间的增加,巷道进风侧的低温区域沿风流方向不断向回风侧扩展,巷道内风流温度的下降集中在注水前期,注水2 a时温降占整体温降的90%左右。研究成果为矿井岩层注水风流降温提供了理论参考。 展开更多
关键词 矿井热害 巷道降温 数值模拟 岩层温度 岩层注水
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基于集成学习强化BPNN的掘进工作面温度预测模型
4
作者 马恒 张世龙 高科 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期88-94,158,共8页
针对现有掘进工作面温度预测方法存在预测模型泛化性不强、鲁棒性较差,且对非线性多维数据的预测能力有限的问题,提出了一种基于集成学习强化反向传播神经网络(BPNN)的掘进工作面温度预测模型,即t−SNE−BPNN−AdaBoost。首先采用t−分布随... 针对现有掘进工作面温度预测方法存在预测模型泛化性不强、鲁棒性较差,且对非线性多维数据的预测能力有限的问题,提出了一种基于集成学习强化反向传播神经网络(BPNN)的掘进工作面温度预测模型,即t−SNE−BPNN−AdaBoost。首先采用t−分布随机邻域嵌入(t−SNE)非线性降维技术,将通风机前风量、温度、相对湿度等7项高维特征降至3维,保留数据局部结构并去除噪声。然后将降维数据输入BPNN作为基分类器,经迭代训练得到初步模型。最后通过自适应推进算法(AdaBoost)集成学习,迭代训练多个BPNN弱分类器并加权组合为强分类器,增强模型泛化能力。将60组掘进工作面实测数据按8∶2划分为训练集与测试集,经5折交叉验证确定AdaBoost最优弱学习器数量为30。实验结果表明:①t−SNE−BPNN−AdaBoost预测曲线和真实值贴合度最优,整体误差小,在温度突变区段适应力强,稳定性远超SVM,BPNN和t−SNE−BPNN。②t−SNE−BPNN−AdaBoost的预测相对误差最小,几乎在5%以内,表现出最优的预测精度。③在测试集上,t−SNE−BPNN−AdaBoost的决定系数为0.9784,较SVM,BPNN,t−SNE−BPNN分别提高了60.3%,17.2%,8.1%;平均绝对误差为0.1676,均方误差为0.0567,平均绝对百分比误差为0.9640,指标均显著优于SVM,BPNN和t−SNE−BPNN,在温度突变区段适应性更强。 展开更多
关键词 掘进工作面温度预测 t−分布随机邻域嵌入 BP神经网络 t−SNE 自适应推进算法 AdaBoost集成学习 5折交叉验证
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矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法研究
5
作者 翟宇 赵旭 董志峰 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期19-26,共8页
矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系... 矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系统热交换模型,提出了一种矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法。应用该方法于银川某矿,并与其他三个典型重力热管煤矿的热交换效果进行了对比分析,结果表明,该矿重力热管热交换系统将进风温度从-31.5℃提升至4.1℃,满足了煤矿安全规程中进风温度≥2℃的要求,相较其他项目改善效果更为明显,这些结果证实了该方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 矿井回风取热 矿井进风加热 重力热管 设计计算方法 热交换特性
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BAS-RVM淋水井筒风温预测模型
6
作者 张研 荆浩然 +1 位作者 黄兰淘 唐北昌 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第6期1090-1099,共10页
为提高矿井淋水井筒风温预测精度与可靠性,解决传统方法在复杂矿井环境下预测效果不佳的问题,提出一种基于天牛须算法(BAS)和相关向量机(RVM)相结合的淋水井筒风温预测方法。模型通过相关向量机建立井巷风温与其影响因素之间的非线性映... 为提高矿井淋水井筒风温预测精度与可靠性,解决传统方法在复杂矿井环境下预测效果不佳的问题,提出一种基于天牛须算法(BAS)和相关向量机(RVM)相结合的淋水井筒风温预测方法。模型通过相关向量机建立井巷风温与其影响因素之间的非线性映射关系,利用BAS算法对RVM核参数进行优化调整,从而构建出更为精确的BAS-RVM淋水井筒风温预测模型。具体步骤包括数据收集与整理、初始化BAS算法和RVM模型参数、模拟天牛觅食行为进行参数搜索与更新、模型训练与验证以及结果输出等。结果表明:BAS-RVM预测模型的平均绝对百分比误差0.86%,平均绝对误差0.24℃,均方根误差0.116,决定系数0.89,明显优于GA-BP神经网络模型与BP神经网络模型;BAS-RVM模型结合了天牛须算法的易实现性和相关向量机在非线性系统预测中的优势,能够准确捕捉矿井风温的非线性变化规律和特性,提供高精度的预测结果。与传统模型相比,BAS-RVM预测模型在拟合实际数据方面表现出色,该模型为矿井风温预测提供了新的技术支持。 展开更多
关键词 风温预测 相关向量机 天牛须算法 淋水井筒 模型评价
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基于超声空化效应的井下供热研究
7
作者 杨兴 刘坤 +2 位作者 马维芳 杨晴超 张君 《煤矿现代化》 2026年第1期140-144,共5页
针对冬季井室供暖和井筒防冻问题,提出基于超声空化效应的技术,相比传统技术具备更好的运行效率和安全性。以王庄北栗风井为例建立进风热量方程得到加热量Q为4 351 860.77 kJ/h。进一步,利用加热风机实现井下供热。首先确定超声加热风... 针对冬季井室供暖和井筒防冻问题,提出基于超声空化效应的技术,相比传统技术具备更好的运行效率和安全性。以王庄北栗风井为例建立进风热量方程得到加热量Q为4 351 860.77 kJ/h。进一步,利用加热风机实现井下供热。首先确定超声加热风机系统设计流程,建立风机2D模型,并给出了风机工艺图。以超声空化效应理论和加热量Q为根据,对超声加热阵列设计环节的超声参数进行界定,得到超声频率为65 kHz,总功率为1 200 kW,单台功率为200 kW。利用MATLAB的CFD tool工具箱进行温度模拟,有效验证了所提加热技术的加热效果。通过与传统加热技术对比分析,得出超声热风加热技术在热效率,节能度和环保度上均具有明显优势。 展开更多
关键词 超声空化效应 温度分析 加热风机 井下加热
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深井采场装配式对流-辐射制冷系统降温效果分析
8
作者 韩巧云 李谋伟 +4 位作者 曹轩 杨晓杰 李孔清 庞杰文 游波 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第10期201-212,共12页
人工制冷降温技术是目前深井热害治理的最有效的方法之一。目前降温方法以全空气型降温为主导,暴露出降温效果“近冷远热”、能耗巨大等诸多问题,与国家绿色矿山发展战略相悖离。装配式对流-辐射制冷系统是一种集支护-降温为一体的局部... 人工制冷降温技术是目前深井热害治理的最有效的方法之一。目前降温方法以全空气型降温为主导,暴露出降温效果“近冷远热”、能耗巨大等诸多问题,与国家绿色矿山发展战略相悖离。装配式对流-辐射制冷系统是一种集支护-降温为一体的局部降温装置,可安装在工作面需冷区域,营造局部舒适热环境。为了研究装配式对流-辐射制冷系统的降温效果,采用理论分析及计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模拟方法,得到系统供冷量的数学模型;分析系统降温机理,优化运行工况;以张双楼矿7119工作面为例对系统的降温效果展开了评价。结果表明:装配式高温矿井对流-辐射降温系统与侧帮支护系统结合,可实现巷道开采、支护与环境改善同步进行,提高生产效率与环境舒适度;装配式高温矿井对流-辐射降温系统最优运行工况为:冷媒流速为0.2 m/s,入口风速为0.6 m/s,出风口高度设定为60 mm,系统供冷量为269 W;装配式高温矿井对流-辐射降温系统的降温效果(满足舒适需求)相较巷道全空气型降温方法提高了31%,可满足采深2 000 m以内采场的适应性工人舒适环境需求,系统能够最大程度保证矿工的热安全。与此同时,可根据现场的降温需求,调整设备安装间距,进行局部环境控制,极大程度节约降温能耗。该研究可用于指导矿井采场的局部环控、智能少人工作面高效精准降温、矿工职业健康保障,充分地响应了国家绿色矿山发展战略,助力国家“双碳”目标的实现。 展开更多
关键词 深部矿井 装配式对流-辐射制冷系统 降温效果 湿黑球温度 计算流体力学
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焦家金矿深部巷道温度场分布特征及通风降温数值模拟
9
作者 景泮印 刘德龙 +5 位作者 董建伟 桑军胜 孔祥西 余明高 王亮 李海涛 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第5期16-23,共8页
为了解决焦家金矿深部巷道高温热害问题,掌握不同通风条件对深部巷道温度场与速度场的影响,在获取-580 m与-670 m中段地温场整体分布的基础上,借助CFD数值模拟计算了2个区域在自然通风状态下的温度场与速度场分布特征。针对-670 m中段,... 为了解决焦家金矿深部巷道高温热害问题,掌握不同通风条件对深部巷道温度场与速度场的影响,在获取-580 m与-670 m中段地温场整体分布的基础上,借助CFD数值模拟计算了2个区域在自然通风状态下的温度场与速度场分布特征。针对-670 m中段,通过增设压入式通风系统,模拟了不同通风条件对巷道的降温效果。结果表明:研究区地温梯度为3.0~3.2℃/hm,属于地温异常区;-580 m中段的原始岩温已经达到30.4℃,巷道平均风温为29.3℃,热害开始显现;在自然通风状态下,-670 m中段掘进工作面平均温度为33.4℃,温度较高;增设压入式通风系统后,改变送风量和送风温度,送风温度降低5.0℃,工作面平均温度降低4.7℃,降温程度达18.5%;送风温度不变,改变送风量对掘进工作面温度和风速的影响不大。 展开更多
关键词 深部巷道 高温热害 地温梯度 通风降温 数值模拟
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矿井回风直接换热加热新风井口防冻应用 被引量：1
10
作者 李银涛 哈生义 +4 位作者 肖敏 杜晓丽 舒志通 周安 聂晶 《节能》 2025年第2期127-130,共4页
为推进矿井回风直接换热加热新风技术工程的应用,基于理论分析和工程应用,提出矿井回风间壁式换热加热新风井筒防冻技术的适用条件。研究表明,矿井回风直接换热加热新风技术用于严寒地区时,应满足矿井回风余热资源品位及供热能力与井筒... 为推进矿井回风直接换热加热新风技术工程的应用,基于理论分析和工程应用,提出矿井回风间壁式换热加热新风井筒防冻技术的适用条件。研究表明,矿井回风直接换热加热新风技术用于严寒地区时,应满足矿井回风余热资源品位及供热能力与井筒防冻热负荷的匹配关系,并且矿井回风和新风存在一定传热温差;在寒冷ⅡB地区深部,开采季节性热害矿井回风直接换热加热新风井筒防冻工程可行且具有良好的节能减排效益。 展开更多
关键词 矿井回风余热 风-风间壁式换热 井口防冻 高温矿井 换热器
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高温矿井掘进面移动隔热层降温效果研究
11
作者 赵林海 李宗利 +4 位作者 苟晓斌 周润民 聂兴信 孙昊 张鑫 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期315-324,共10页
随着矿井开采深度的不断提高,高温矿井掘进作业面热害问题日益凸显,如何有效地治理热害问题具有重要的意义。利用Fluent流体力学软件对掘进作业面降温效果进行模拟研究,通过设计新型局部降温系统,分析局部制冷-隔热层耦合降温效果,着重... 随着矿井开采深度的不断提高,高温矿井掘进作业面热害问题日益凸显,如何有效地治理热害问题具有重要的意义。利用Fluent流体力学软件对掘进作业面降温效果进行模拟研究,通过设计新型局部降温系统,分析局部制冷-隔热层耦合降温效果,着重分析不同工况下隔热层导热系数、厚度以及空气夹层厚度对降温效果的影响。研究结果表明:导热系数由0.024 W/(m·K)增加到1.0 W/(m·K),降温幅度减少了1.4 K;综合考虑隔热成本和降温效果后,选择隔热层厚度0.1 m和空气夹层厚度90 mm时,制冷通风-隔热层耦合降温效果良好。本文为高温矿井有效降温提供参考价值,同时也为矿井环境的营造提供数据支持。 展开更多
关键词 掘进作业面 隔热层 数值模拟 温度场
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矿井热害分析及其防治 被引量：25
12
作者 李莉 张人伟 +1 位作者 王亮 彭担任 《煤矿现代化》 2006年第2期34-35,79,共3页
为了解决矿井出现的高温高湿问题,本文针对矿井热害产生的原因、危害进行了研究,并提出热害的调查方法及防治的措施。
关键词 热害 高温 高湿 矿井
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基于热风引排的采煤工作面上隅角风温治理研究
13
作者 秦汝祥 刘印辉 沈涛 《绥化学院学报》 2025年第9期150-154,共5页
采空区漏风携带的热量汇集于工作面上隅角造成该区域显著高温,上隅角因此成为当前深井开采高温热害区域迫切需要治理的区域。文章以平煤十一矿22240工作面U型通风系统为研究对象,根据采空区实际情况建立几何模型,运用fluent模拟采空区... 采空区漏风携带的热量汇集于工作面上隅角造成该区域显著高温,上隅角因此成为当前深井开采高温热害区域迫切需要治理的区域。文章以平煤十一矿22240工作面U型通风系统为研究对象,根据采空区实际情况建立几何模型,运用fluent模拟采空区热风无引排和不同引排参数条件下采煤工作面上隅角风温变化规律,研究结果表明:①随着引排管距离的增加,回风隅角温度梯度分布呈先增大后减小趋势,回风侧沿程风流温度先降低后升高。②随着引排流量增大,采面回风隅角温度梯度分布呈减小趋势,回风侧沿程风流温度逐步降低,同时降幅逐步变小。③最佳埋管引排位置在采空区回风侧距离工作面40m处,最佳引排流量为7kg·s-1,此时回风隅角区域温度37℃及以下面积最大,回风侧出口风温最低。综上可得,热风引排技术对上隅角风温具有一定的降温效果。 展开更多
关键词 埋管引排 采空区热风 风流温度 风温治理
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金属矿山深部地下开采高温掘进面降温现状及发展趋势探究
14
作者 宋晓亮 石坤 张鑫 《黄金》 2025年第8期1-6,共6页
随着国际矿产资源的开发力度日益加大,如何保障安全生产是目前矿山亟待重点解决的问题之一。分析了目前金属矿山深部地下开采高温掘进面的热源来源及热害影响现状,并对现有降温技术类型、降温技术原理、适用环境等进行总结分析,着重归... 随着国际矿产资源的开发力度日益加大,如何保障安全生产是目前矿山亟待重点解决的问题之一。分析了目前金属矿山深部地下开采高温掘进面的热源来源及热害影响现状,并对现有降温技术类型、降温技术原理、适用环境等进行总结分析,着重归纳了现有技术的不足与局限性。基于未来发展的实际需求,给出了5个方面的降温技术发展趋势。指出了矿井空调降温技术在未来发展会有更广泛的应用,并强调了节能高效制冷空调技术、新材料融合及智能化降温系统是矿井降温技术研究的主要发展趋势。研究成果可为金属矿山深部地下开采高温掘进面降温技术提供参考,也为矿山安全生产提供借鉴。 展开更多
关键词 深井开采 地下开采 高温热害 金属矿山 掘进面 降温 矿井空调降温 新材料 智能化
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深部矿井长距离掘进巷道热源及围岩温度场分布规律研究
15
作者 刘赟臣 李波 +2 位作者 张英华 甘亚康 肖鹏 《陕西煤炭》 2025年第11期12-19,共8页
深部矿井长距离掘进巷道面临严重的热害问题,其影响因素颇多且防治困难。研究掘进巷道热源及围岩温度场分布规律对矿井热害防治具有重要意义。以新庄煤矿1802运输顺槽为研究背景,对掘进巷道温升的影响因素进行调研,分析各类热源对井下... 深部矿井长距离掘进巷道面临严重的热害问题,其影响因素颇多且防治困难。研究掘进巷道热源及围岩温度场分布规律对矿井热害防治具有重要意义。以新庄煤矿1802运输顺槽为研究背景,对掘进巷道温升的影响因素进行调研,分析各类热源对井下温升的权重,并进一步建立掘进巷道围岩数值模型,明确了围岩温度场的分布规律,并对巷道中不同位置围岩的温度进行实测。研究结果显示,引起井下温升的主要热源是围岩放热,围岩与巷道的距离越远温度越高,导温系数越大的围岩温度变化幅度越小,调热圈半径越大。研究成果可为深部矿井热害治理工作及降温系统设计提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 长距离掘进 高温 数值模拟 温度场
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锰矿矿井热源分析及井下集中制冷降温系统应用探究 被引量：1
16
作者 华飞 《能源与节能》 2025年第6期66-68,262,共4页
为探究锰矿矿井主要热源类型及其放热量,为井下集中制冷降温系统的设计及应用提供可靠依据,以贵州省松桃县桃子坪锰矿为例,对井巷围岩、矿用机电设备、矿井水等热源放热量展开计算,进而对地面埋管式井下集中制冷降温系统进行了设计及应... 为探究锰矿矿井主要热源类型及其放热量,为井下集中制冷降温系统的设计及应用提供可靠依据,以贵州省松桃县桃子坪锰矿为例,对井巷围岩、矿用机电设备、矿井水等热源放热量展开计算,进而对地面埋管式井下集中制冷降温系统进行了设计及应用要点分析。研究结果表明,该系统制冷机组设置于井下,通过井下制冷取水的方式将井下热量排出。这种井下降温、地面放热模式的应用使输冷管冷量损失得以降低,井下降温工效显著提升。 展开更多
关键词 锰矿 热害 热源 井下集中制冷降温
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长距离高温单巷掘进通风降温研究
17
作者 尚再星 肖鹏 +3 位作者 张英华 张旭 何少杰 王平 《陕西煤炭》 2025年第10期42-48,共7页
高温高湿是长距离高温掘进巷面临的主要灾害类型,为解决长距离高温单巷掘进中的降温需求的问题,提出在单巷掘进时采用局部制冷降温方案来达到巷道降温效果的方法。选取西翼主泄水巷为研究对象,基于掘进巷温湿度场对巷道降温效果的影响,... 高温高湿是长距离高温掘进巷面临的主要灾害类型,为解决长距离高温单巷掘进中的降温需求的问题,提出在单巷掘进时采用局部制冷降温方案来达到巷道降温效果的方法。选取西翼主泄水巷为研究对象,基于掘进巷温湿度场对巷道降温效果的影响,进行数值模拟研究,揭示了超长掘进巷风流温度场变化规律和热害形成机制,为保障掘进巷道安全生产提供了理论依据。 展开更多
关键词 长距离单巷掘进 高温热害 通风降温 数值模拟
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基于热力平衡调节和物联网技术的矿井精准供热系统研究与应用
18
作者 张伟光 孙传珠 +1 位作者 张惠敏 徐广才 《煤炭工程》 北大核心 2025年第9期189-196,共8页
为解决双欣煤矿供热系统智能化程度较低、热力失衡及能耗偏高的问题,构建了由物联网驱动的精准供热智能调控系统。系统设计上集成了回水温度反馈控制与二次管网动态平衡技术,并开发了基于热力学平衡模型的智能调控算法。通过在回水管道... 为解决双欣煤矿供热系统智能化程度较低、热力失衡及能耗偏高的问题,构建了由物联网驱动的精准供热智能调控系统。系统设计上集成了回水温度反馈控制与二次管网动态平衡技术,并开发了基于热力学平衡模型的智能调控算法。通过在回水管道部署物联网温控阀门,构建了以回水温度为核心指标的闭环控制体系,采用智能算法对管网水力平衡进行优化,结合无线通信技术实现供热参数的实时监测与动态调节。工程应用结果表明:系统改造后,矿区关键建筑(东库房、联合建筑、实训基地)的回水温度稳定保持在45℃以上,全网回水温度偏差控制在±2℃范围内,管网水力平衡性能显著提升;同时系统综合节能率达50%。研究证实,该系统通过“感知-决策-执行”的多参数耦合调控闭环,可在保障矿井供暖质量的基础上实现能耗的精准管控,为寒区矿山供热系统的节能化升级提供了兼具经济性与环保性的技术方案。 展开更多
关键词 热力平衡 LoRa技术 智能供暖 闭环控制 寒冷矿区 水力失调
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基于CUSUM与BP神经网络的供热管道泄漏检测与应用研究
19
作者 张伟光 孙传珠 +2 位作者 范冬琪 彭雷祥 徐广才 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期97-104,共8页
针对内蒙古双欣矿业有限公司供热管网泄漏诊断存在的实时性不足与定位精度偏低等问题,提出了一种融合CUSUM算法与BP神经网络算法的综合分级供热管网泄漏诊断方法。该方法通过融合CUSUM算法与BP神经网络,构建了实时泄漏诊断与定位系统。... 针对内蒙古双欣矿业有限公司供热管网泄漏诊断存在的实时性不足与定位精度偏低等问题,提出了一种融合CUSUM算法与BP神经网络算法的综合分级供热管网泄漏诊断方法。该方法通过融合CUSUM算法与BP神经网络,构建了实时泄漏诊断与定位系统。首先,基于二次网补水流量的实时监测数据,利用CUSUM算法结合供热管网仿真模型,实现了泄漏发生与泄漏量的一级诊断;随后,结合管网运行数据与仿真模型数据,采用BP神经网络算法进行泄漏位置的二级诊断。系统应用效果表明:双欣矿业有限公司三号楼换热站、副井口换热站及锅炉房换热站的泄漏/未泄漏准确率和泄漏位置检测准确率均达到100%;系统响应延迟时间均在2 min以内,平均响应时间不超过1 min。研究成果为工业供热管网的智能化泄漏诊断提供了新的解决方案,具有重要的实际应用价值,对于保障供热安全与降低能耗具有积极的参考意义。 展开更多
关键词 泄露诊断 CUSUM算法 BP神经网络 供热管网
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矿井回风余热直热式换热器传热特性及应用研究
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作者 季现亮 王玉强 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期126-132,共7页
在矿井进回风直热式换热器热交换系统设计过程中,由于不同工况下直热式换热器结构参数设计基本一致,导致矿井回风余热利用效率低下,且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及关键参数设计缺乏针对性理论支持的问题,建立了矿井进回... 在矿井进回风直热式换热器热交换系统设计过程中,由于不同工况下直热式换热器结构参数设计基本一致,导致矿井回风余热利用效率低下,且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及关键参数设计缺乏针对性理论支持的问题,建立了矿井进回风直热式换热器热交换系统传热模型,并对典型应用案例进行了测试研究。通过数据拟合,得到了适用于回风直热式换热器努塞尔系数的计算公式。在此基础上,进一步深入研究了直热式换热器结构参数,并分析了系统在不同参数条件下的传热特性。结果表明,该传热模型的计算误差均在8%以内。通过探究不同参数对直热式换热器性能的影响规律,确定了在一定工况下管外直径的合理取值范围,可为后续工程设计提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 矿井回风 表面传热系数 直热式换热器 传热特性
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