製冷降溫技術在東海礦的應用

2023-01-19 18:03:03 字數 2071 閱讀 4388

倫巖史寶全

(雞西礦業集團東海煤礦 158175)

摘要:隨著採區開採深度的增加,原岩溫度的公升高,回採與掘進工作面環境的熱害日益嚴重,作為龍江深井開採第一礦,治理礦井熱害刻不容緩,目前採用機械製冷降溫是深井開採必由之路,為此集團公司與礦研究決定,在東海煤礦五採區195採煤工作面進行熱害治理工作,取得了良好的效果。

關鍵詞:深井開採;製冷降溫;熱害治理

雞西礦業集團東海煤礦地處雞西市東北部,位於黑龍江雞東縣的哈達與東海兩個鄉之間,其地理座標在北緯45°21′,東經131°10′,東海煤礦屬於雞西盆地,雞西盆地是在晚侏羅紀發展形成的內陸含煤盆地,沉積在太古界地層之上,盆地呈現近似東西的南北兩個條帶分布,本地區地處寒溫帶濕潤區,屬於大陸性季風氣候。井田內平均地溫梯度為3℃/100m,屬地溫異常區,礦區含煤地層屬於上侏羅統雞西群,城子河煤組,煤層走向近似東西向南傾斜單斜構造。

1、東海煤礦五採區32#層概況

東海煤礦五採區現開採32#煤層,開採垂深已達1100m,原始巖溫為36.5℃,即將構成二級熱害區。除此之外,礦井在生產過程中,風流由地面流動至井下的自壓縮溫公升,採掘工作面採出的煤矸在運輸過程中放熱以及採掘工作面機電裝置運轉時放熱等,加之夏季礦井入風溫度高,從而導致我礦五採區採掘工作面氣溫高達28-33℃,濕度85%。

在這樣的高溫環境作業,已對我礦礦工的身體健康和安全生產造成了影響。為此集團公司與礦研究決定,在五採區現回採工作面進行熱害治理工作。

2、應用地點情況

東海煤礦五採區195採煤隊現回採32#右九/右十路,採面走向長1160公尺,傾斜長180公尺,煤層平均厚度1.4公尺,自2023年8月開採至2023年3月末已推進700公尺,走向剩餘400公尺,開採水平標高-796.8公尺,距地表垂深1050公尺。

工作面為高檔普採,採用走向長壁後退式採煤方法,全部跨落法管理頂板,使用單體柱維護採場,上巷採用碼袋牆留瓦斯抽排巷及仰角鑽治理瓦斯;工作面採用「u」型通風,新鮮風流由32#層四段絞車道經右十路(下巷)沖洗工作面經32#層右九路(上巷)進入32#分割槽風道,最後匯入總排風道,現195隊工作面配風830m3/min,入風溫度19,工作面與回風溫度較高,上隅角最高溫度達35℃。

3、降溫原理

東海煤礦於2023年3月投用北京長順安達測控技術****生產zjl-450型製冷機,製冷裝置由製冷降溫系統和水冷卻系統兩個基本要素組成。

1)製冷降溫系統:區域性通風機通過風筒串聯到45kw區域性通風機上,蒸發器通過製冷劑蒸發吸收風筒中風流熱量,將通過蒸發器的空氣從20℃降至12℃,並由區域性通風機通過風筒風流將蒸發器中被強制冷卻的空氣輸送到工作面下端入風口,降低工作面溫度。壓縮機將在蒸發器中蒸發的製冷劑抽回到壓縮機,並將其壓縮為高壓高溫氣體,排放進冷凝器冷凝為液體,經過熱力膨脹閥降壓,送至蒸發器再次蒸發,如此迴圈。

2)水冷卻系統:製冷劑經壓縮機排到冷凝器液化,需要放出熱量,該熱量傳遞給冷卻水,使冷卻水由20℃公升至40℃,被加熱的冷卻水送回水倉或經過機械將高溫熱水排放到地面。

4、除錯安裝

裝置入井前,必須在地面除錯安裝。根據氣候條件設定其製冷引數,並對操作人員進行技術培訓。除錯結束並連續工作24小時,沒有異常情況方可進行井下安裝。

首先在距採煤工作面下巷入風口處施工乙個硐室,規格為長20公尺,寬3公尺,高2.8公尺。專門供電線路,保證製冷裝置安全運轉,一台45kw區域性通風機,∮800mm風筒與蒸發器連線,在蒸發器出口安裝∮800mm風筒,接至工作面下埠。

5、降溫效果

2023年3月18日製冷機正式投入運轉,蒸發器入風溫度19℃,蒸發器出風溫度12℃,入回風溫度差為7℃。風筒內風量為680m3/min。製冷系統連續執行60小時,總結資料如下:

隨著採區開採深度的增加,原岩溫度的公升高,回採與掘進工作面環境的熱害日益嚴重,作為龍江深井開採第一礦,治理礦井熱害刻不容緩,目前採用機械製冷降溫是深井開採必由之路,為了確保礦工身體健康,給礦

工創造乙個良好工作環境,我礦在採

倫巖(1968),男,雞西市人,工程師,2023年畢業於雞西礦務局工學院採煤專業,現任雞西礦業集團公司東海礦通風區主任工程師。

用機械製冷的同時也採取了對開採煤

層進行煤層注水、縮短入回風路線、加大工作面風量、減少工人勞動強度、

提高員工福利待遇等各種措施,切實做到以人為本和諧發展的企業發展宗旨。為深井開採治理地溫熱害和企業可持續發展鋪就一條成功之路。

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