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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
1
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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矿井回风直接换热加热新风井口防冻应用 被引量：1
2
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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高位长钻孔在采煤工作面回风隅角瓦斯治理中的应用 被引量：1
3
作者 张东东 《煤》 2025年第4期31-34,共4页
为解决采煤工作面回风隅角瓦斯集聚问题,以6505综放工作面为研究对象,针对性设计高位长钻孔瓦斯抽采方案并进行工程应用。现场应用后,6505综放工作面正常回采期间,回风隅角瓦斯体积分数控制在0.57%以内,瓦斯体积分数波动较小且始终在安... 为解决采煤工作面回风隅角瓦斯集聚问题,以6505综放工作面为研究对象,针对性设计高位长钻孔瓦斯抽采方案并进行工程应用。现场应用后,6505综放工作面正常回采期间,回风隅角瓦斯体积分数控制在0.57%以内,瓦斯体积分数波动较小且始终在安全范围内。研究结果表明,高位长钻孔是一种有效的瓦斯治理手段,可实现顶板裂隙瓦斯有效抽采,拦截回风隅角瓦斯涌出,为煤炭安全高效回采创造良好条件。 展开更多
关键词 煤岩开采 回风隅角 高位长钻孔 瓦斯治理
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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
4
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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地下金属矿山回风井污风治理技术研究与实践
5
作者 贾敏涛 李晓健 +1 位作者 任甲泽 李静波 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期195-203,共9页
矿井通风系统是地下矿山传统八大系统之一,承担着排尘、毒、湿和为井下供氧换热的重要作用。回风井外排污风包含的粉尘、有毒有害气体及雾气等对地表环境产生一定影响。针对以上问题,相关学者对回风井污染因子治理技术开展了探索研究,... 矿井通风系统是地下矿山传统八大系统之一,承担着排尘、毒、湿和为井下供氧换热的重要作用。回风井外排污风包含的粉尘、有毒有害气体及雾气等对地表环境产生一定影响。针对以上问题,相关学者对回风井污染因子治理技术开展了探索研究,并建成了相关工程示范,但对其研究与应用现状缺少深入总结。基于此,检测了典型矿山回风井外排污染因子成分并分析了其成因,并对近年来矿山回风井污染因子治理典型技术和案例进行了梳理。研究结果表明:已知的各污染因子受井下作业工艺影响,其浓度呈现时段化分布特征,存在未知的刺激性污染气体;惯性法、高压静电法、湿式共振栅法和吸附法可以有效降低污染因子浓度。在上述分析的基础上,针对污染因子治理技术研究现状,分析了目前存在的不足,并提出了未来的主要研究方向,即探究回风井除雾降尘机理、完善回风井余热回收与除雾协同技术、发展低浓度有害气体快速吸附技术,以及构建粉尘—冷凝雾—有害气体协调治理体系。 展开更多
关键词 矿井通风 回风井 污染治理 除雾降尘 静电除雾 协同治理
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矿井回风余热回收用热泵蒸发器关键参数设计研究
6
作者 祁集贤 闫永青 +1 位作者 刘红达 闫文杰 《能源与节能》 2025年第12期33-36,66,共5页
在节能环保的大背景下,矿井回风余热利用耦合热泵技术在解决煤矿供热问题、取代传统燃气和燃煤锅炉方面已取得初步进展。为进一步提升矿井回风余热回收用热泵的整体性能,以大同A矿的矿井回风余热回收项目为例,介绍了其工程概况,并提出... 在节能环保的大背景下,矿井回风余热利用耦合热泵技术在解决煤矿供热问题、取代传统燃气和燃煤锅炉方面已取得初步进展。为进一步提升矿井回风余热回收用热泵的整体性能,以大同A矿的矿井回风余热回收项目为例,介绍了其工程概况,并提出了热泵蒸发器关键参数的计算方法。通过设计计算,确定了各项关键参数的取值,同时对项目的热泵蒸发器实际应用效果进行了测试与分析。此外,还探讨了在不同管内径条件下,蒸发器总传热系数随管内流速的变化规律。结果表明:在一定工况下,乙二醇水溶液的进口温度为-4℃,出口温度为2℃;理论计算的传热系数与实际测试值之间的误差为4.8%;在管内流速1.0~1.6 m/s、管内径16~24 mm的工作范围内,存在1个最优设计参数,使蒸发器传热系数达到最大。 展开更多
关键词 矿井回风 蒸发器 关键参数 传热系数
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综放工作面回风隅角瓦斯综合治理技术及其效果分析
7
作者 彭猛 《能源与节能》 2025年第3期276-278,共3页
为解决综放工作面回风隅角瓦斯积聚、体积分数偏高的问题,以2311综放工作面回采为工程背景,在原来以高位钻孔为主的回风隅角瓦斯治理措施基础上,提出通过调节采面供风量、回风隅角布置瓦斯稀释器、靠近进风隅角位置布置挡风帘的方式进... 为解决综放工作面回风隅角瓦斯积聚、体积分数偏高的问题,以2311综放工作面回采为工程背景,在原来以高位钻孔为主的回风隅角瓦斯治理措施基础上,提出通过调节采面供风量、回风隅角布置瓦斯稀释器、靠近进风隅角位置布置挡风帘的方式进行回风隅角瓦斯综合治理。结合现场条件,对回风隅角瓦斯综合治理技术的布置方案进行详细设计,并进行工程应用。现场应用后,2311综放工作面回采期间回风隅角瓦斯体积分数控制在0.55%以内,表明现场使用的回风隅角瓦斯综合治理技术效果显著,可为综放工作面高效回采创造良好条件。 展开更多
关键词 综放开采 回风隅角 瓦斯治理 瓦斯稀释器
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综采工作面回风隅角瓦斯治理技术研究
8
作者 张文书 《能源与节能》 2025年第12期142-144,280,共4页
为提高综采工作面采空区瓦斯治理效果,以山西A矿3307综采工作面为研究对象,结合现场条件分析了工作面回风隅角瓦斯积聚原因,并针对性给出回风隅角瓦斯治理技术。研究发现,回风隅角瓦斯积聚是由本煤层及上覆2#煤层采空区瓦斯涌出导致,为... 为提高综采工作面采空区瓦斯治理效果,以山西A矿3307综采工作面为研究对象,结合现场条件分析了工作面回风隅角瓦斯积聚原因,并针对性给出回风隅角瓦斯治理技术。研究发现,回风隅角瓦斯积聚是由本煤层及上覆2#煤层采空区瓦斯涌出导致,为此采用强化采空区漏风封堵、瓦斯抽采的方式进行瓦斯治理,具体措施包括采空区插管、优化工作面配风、高位钻孔抽采、优化挡风帘布置、在工作面上下端头增设挡风墙等。现场应用后,3307综采工作面回风隅角瓦斯体积分数为0.32%~0.43%,瓦斯治理效果较好,有效解决了回风隅角瓦斯积聚及瓦斯体积分数偏高问题。 展开更多
关键词 综采工作面 采空区 回风隅角 瓦斯治理
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煤矿掘进工作面回风顺槽过裂隙带技术研究
9
作者 杨亚 《能源与节能》 2025年第4期213-215,共3页
受风氧化影响,煤矿工作面回风顺槽煤体明显发软,且呈现破碎状态,因淋水造成漏顶等问题。为解决该类问题,技术人员决定在该区域打设临时超前支护。结合煤矿掘进和支护作业,选择矿用工字钢梯形棚作为临时支护,以强化巷道围岩稳固性。根据... 受风氧化影响,煤矿工作面回风顺槽煤体明显发软,且呈现破碎状态,因淋水造成漏顶等问题。为解决该类问题,技术人员决定在该区域打设临时超前支护。结合煤矿掘进和支护作业,选择矿用工字钢梯形棚作为临时支护,以强化巷道围岩稳固性。根据检测,可发现14 d后,顶板离层量逐渐稳定,不同观测点的最大离层量为14 mm,确保了巷道围岩的稳定性。 展开更多
关键词 煤矿 掘进工作面 回风顺槽 过裂隙带技术
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基于Ventsim三维模型的煤矿通风优化设计方法
10
作者 吴金京 《自动化应用》 2025年第13期72-74,共3页
煤矿内部工作环境复杂多变,存在通风不足的问题。提出基于Ventsim三维模型的煤矿通风优化设计方法。基于Ventsim三维模型安装风门,更改通风方式。扩大巷道断面的面积,扩刷回风立井。考虑实际工作需要,封闭指定回风巷。分析巷道直径与风... 煤矿内部工作环境复杂多变,存在通风不足的问题。提出基于Ventsim三维模型的煤矿通风优化设计方法。基于Ventsim三维模型安装风门,更改通风方式。扩大巷道断面的面积,扩刷回风立井。考虑实际工作需要,封闭指定回风巷。分析巷道直径与风量之间的变化关系,更改通风方式并扩刷回风立井。实验结果表明,该方法切实可行且效果显著,为煤矿通风系统的优化提供了有力支持。 展开更多
关键词 Ventsim三维模型 煤矿通风 风门安装 回风立井 通风系统
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综采工作面回风巷粉尘特性及其运移规律研究
11
作者 马亮 冉川 +2 位作者 高亮 宋添能 常虎强 《煤炭技术》 2025年第12期19-23,共5页
为明确综采工作面回风巷粉尘扩散运移规律,以便采取有针对性的治理措施,选取陕煤集团神木柠条塔煤矿S1206综采工作面作为研究对象,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了工作面尘源处在不同位置、风速条件下,回风巷端头100 m范围... 为明确综采工作面回风巷粉尘扩散运移规律,以便采取有针对性的治理措施,选取陕煤集团神木柠条塔煤矿S1206综采工作面作为研究对象,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了工作面尘源处在不同位置、风速条件下,回风巷端头100 m范围内的风流流场、粉尘质量浓度分布规律等。结果表明:回风巷粉尘以呼尘为主,最大时呼尘可占69%,回风巷中粉尘运移规律受采煤机位置和风速影响,高风速能加速扩散抑制沉降,低风速会致端头堆积形成高度分层。研究结论可为综采工作面回风巷集中控除尘技术及装备的研发提供基础理论依据。 展开更多
关键词 综采工作面 小颗粒粉尘 回风巷 粉尘分布规律 尘源点
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特厚煤层大采高综放面回风巷沿空掘巷支护方案设计
12
作者 吴岗 《能源与节能》 2025年第9期50-52,113,共4页
以A煤矿8205工作面为例,介绍了一种适用于特厚煤层大采高综放面回风巷的沿空掘巷支护方案设计。具体设计中引入数值模拟方法,对回风巷煤柱垂直应力和水平应力分布进行仿真分析,进而根据分析结果进行特厚煤层大采高综放面回风巷沿空掘巷... 以A煤矿8205工作面为例,介绍了一种适用于特厚煤层大采高综放面回风巷的沿空掘巷支护方案设计。具体设计中引入数值模拟方法,对回风巷煤柱垂直应力和水平应力分布进行仿真分析,进而根据分析结果进行特厚煤层大采高综放面回风巷沿空掘巷支护方案设计。为验证沿空掘巷支护方案的可行性,将方案应用于8205工作面工程实践,确认该方案可满足工程实际要求。 展开更多
关键词 特厚煤层 大采高 综放面 回风巷 支护方案
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矿井回风换热器换热性能影响因素的仿真及实验研究 被引量：16
13
作者 杜春涛 张进治 王若宾 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期897-902,共6页
为研究制热/制冷、逆喷/顺喷、液滴平均直径3个因素对矿井回风换热器换热性能的影响规律,利用CFD仿真软件FLUENT对矿井回风/液滴两相流进行了3D仿真。根据边界条件不同,共仿真了制热和制冷、逆喷和顺喷、液滴平均直径分别为0.10,0.15和0... 为研究制热/制冷、逆喷/顺喷、液滴平均直径3个因素对矿井回风换热器换热性能的影响规律,利用CFD仿真软件FLUENT对矿井回风/液滴两相流进行了3D仿真。根据边界条件不同,共仿真了制热和制冷、逆喷和顺喷、液滴平均直径分别为0.10,0.15和0.20 cm等12种工况,得出了各种工况下液滴温度变化情况,并利用工程实践运行结果和实验对部分仿真结果进行了验证。结果表明:制冷、顺喷、小液滴工况下获得的液滴温度变化大于制热、逆喷、大液滴工况下获得的液滴温差,从而说明制冷、顺喷、小液滴3种工况下回风换热器的换热性能更好。 展开更多
关键词 矿井回风换热器 换热性能 制热 制冷 逆喷 顺喷 液滴平均直径
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矿井回风流瓦斯富集回收原理及其试验研究 被引量：8
14
作者 邹德蕴 程卫民 +1 位作者 刘义磊 刘志刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1506-1510,共5页
针对低浓度CH4氧化发电技术(只能利用3%～4%的CH4)存在效益低的相关技术问题,在调查分析的基础上总结了我国矿井回风流中CH4浓度普遍较低(0.05%～0.50%)的情况及回收利用的现实意义。基于CH4分子的固有物理性和羽浮性,分析总结了静止空... 针对低浓度CH4氧化发电技术(只能利用3%～4%的CH4)存在效益低的相关技术问题,在调查分析的基础上总结了我国矿井回风流中CH4浓度普遍较低(0.05%～0.50%)的情况及回收利用的现实意义。基于CH4分子的固有物理性和羽浮性,分析总结了静止空气中CH4分子做浮积运动的基本条件。结合实验结果和结论,提出了对矿井回风流中的CH4进行富集回收的技术思路,在详尽分析了矿井通风机回风口扩散装置中风流能量转换与守恒定律的时空位置关系基础上,提出构建从矿井总回风中分离富集CH4的技术思想及回收装置。 展开更多
关键词 矿井回风流 富集回收 超低浓度瓦斯 浮积运动
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深部矿井下山采区底板巷道跨采技术研究 被引量：7
15
作者 李如波 涂兴子 +2 位作者 翟新献 黄广帅 李明远 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第7期56-60,共5页
针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面... 针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面采动影响,是采区回风下山巷道围岩变形失稳破坏严重的主要原因。跨采前巷道底板应力场呈"泡形"分布规律,巷道围岩最大应力集中系数为2~3;跨采后底板巷道围岩应力恢复到原岩应力。跨采期间底板巷道围岩移近量为底板巷道与跨采工作面水平距离L的单调递增函数。研究结论对于实现采煤工作面安全跨采提供了技术支撑。 展开更多
关键词 深部矿井 回风下山 跨采 底板巷道 围岩应力场
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矿井回风喷淋换热器换热效率数学模型研究 被引量：6
16
作者 杜春涛 朱元忠 +1 位作者 孟国营 甘延标 《煤炭工程》 北大核心 2015年第10期104-107,共4页
为揭示矿井回风喷淋换热器中回风与液滴之间热质交换机理,首先利用气水热质交换理论确定制热工况下换热器中回风与液滴状态变化过程,然后基于气水热交换平衡方程以及冷却干燥过程中气水热交换的全热交换效率和通用热交换效率模型,建立... 为揭示矿井回风喷淋换热器中回风与液滴之间热质交换机理,首先利用气水热质交换理论确定制热工况下换热器中回风与液滴状态变化过程,然后基于气水热交换平衡方程以及冷却干燥过程中气水热交换的全热交换效率和通用热交换效率模型,建立了回风换热器制热工况下热交换效率数学模型,对指导回风换热器的设计及运行具有重要意义。 展开更多
关键词 矿井回风喷淋换热器 换热效率 数学模型 气水热交换
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某矿井余热资源利用系统研究 被引量：11
17
作者 汤玲玲 祝健 +1 位作者 姚曜 刘饶 《制冷与空调（四川）》 2017年第2期179-183,共5页
通过对某矿区矿井余热资源的调查与分析,应用先进的节能技术,开展废热和余热的回收利用分析与设计。利用少量的电能,采用回风热泵技术和压风机余热回收技术,供应矿区地面建筑采暖、职工洗浴和井筒防冻用热的需要,取代传统锅炉房,节约煤... 通过对某矿区矿井余热资源的调查与分析,应用先进的节能技术,开展废热和余热的回收利用分析与设计。利用少量的电能,采用回风热泵技术和压风机余热回收技术,供应矿区地面建筑采暖、职工洗浴和井筒防冻用热的需要,取代传统锅炉房,节约煤炭的消耗量,减少环境的污染。 展开更多
关键词 矿井回风 压风机余热 回收利用 经济分析
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矿井回风喷淋换热器喷淋高度影响换热效率研究 被引量：10
18
作者 董志峰 杜春涛 +3 位作者 刘建功 孟国营 杨会甲 顾永正 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第5期97-100,共4页
针对矿井回风喷淋换热器喷淋高度与换热效率(即落入换热器底部液滴平均温度与其温度分布标准偏差)的关系,利用FLUENT软件对矿井回风/液滴两相流进行3D仿真,采用标准k-ε模型、DPM模型和SIMPLE算法,计算出了喷淋高度分别为6、8、10、12和... 针对矿井回风喷淋换热器喷淋高度与换热效率(即落入换热器底部液滴平均温度与其温度分布标准偏差)的关系,利用FLUENT软件对矿井回风/液滴两相流进行3D仿真,采用标准k-ε模型、DPM模型和SIMPLE算法,计算出了喷淋高度分别为6、8、10、12和15 m,直径为0.15 cm,冬季制热时和夏季制冷时初始温度分别为283.15、303.15 K的液滴,逆向通过初始温度为293.15 K矿井回风落入换热器底部时获得的热量和冷量及其温度分布标准偏差。结果表明:随着喷淋高度的增加,液滴获得的热量(在冬季)和冷量(在夏季)也不断增加,但增加的幅度却逐渐减小;液滴温度分布标准偏差总体变化趋势随喷淋高度的增加而减小。综合考虑,喷淋高度选择在10 m左右最合理。 展开更多
关键词 矿井回风 喷淋换热器 喷淋高度 换热效率
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矿井回风余热分离式热管回收技术研究 被引量：16
19
作者 辛嵩 张兆鹏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第11期160-164,共5页
针对热管换热技术在矿井回风低温余热回收工程实践中存在的现实问题,提出了利用分离式热管技术提取矿井回风余热的系统方案。以山西某矿为例,在验证了系统方案技术和经济上可行的基础上,基于分离式热管换热器的设计原理,对矿井回风余热... 针对热管换热技术在矿井回风低温余热回收工程实践中存在的现实问题,提出了利用分离式热管技术提取矿井回风余热的系统方案。以山西某矿为例,在验证了系统方案技术和经济上可行的基础上,基于分离式热管换热器的设计原理,对矿井回风余热回收专用的长距离分离式热管换热系统进行了总体设计。工程实际表明,分离式热管能够将进风温度从-12℃增加到3℃,年节省运行费用400万元以上,对能源的充分利用和环境的保护具有重要意义。 展开更多
关键词 分离式热管 矿井回风 低温余热回收 井口防冻
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专用回风井在煤矿安全生产中的作用 被引量：3
20
作者 闫光准 冯耀挺 史君 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第6期69-71,共3页
为了安全合理地采出矿井剩余煤炭资源，尽快关闭小煤矿，实现矿井高产高效，根据矿井整合设计的实践，提出并研究了设置专用回风井对煤矿生产本质安全型的作用。结果表明：煤矿安全生产是系统性的，既然在一定条件下要求设置采区专用回... 为了安全合理地采出矿井剩余煤炭资源，尽快关闭小煤矿，实现矿井高产高效，根据矿井整合设计的实践，提出并研究了设置专用回风井对煤矿生产本质安全型的作用。结果表明：煤矿安全生产是系统性的，既然在一定条件下要求设置采区专用回风巷和矿井专用回风井，那么在同样条件下也应设置专用总回风巷；在当前的矿井资源整合设计中应提出设置矿井专用回风井；设置专用回风井不但增强了矿井的抗灾能力，而且可使矿井的漏风率减少至2％～3％。 展开更多
关键词 矿井整合设计 专用回风井 通风系统 本质安全
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