1、深井高溫?zé)岷κ堑V業(yè)生產(chǎn)中的一大難題,傳統(tǒng)通風(fēng)降溫已不能徹底解決這一問(wèn)題,這也隨著礦井采掘深度的加大而更加突出。
　　 為降低井下作業(yè)區(qū)域溫度,使工作環(huán)境達(dá)到職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)條件,以確保礦山安全生產(chǎn)及工人身體健康,論文在深入研究目前國(guó)內(nèi)外深井熱害治理的現(xiàn)狀與水平的基礎(chǔ)上,根據(jù)利用外界冷源來(lái)降低空氣溫度的有效方法,提出利用深井開(kāi)采中供水系統(tǒng)水流的位能作為深井作業(yè)區(qū)域通風(fēng)的動(dòng)力,利用產(chǎn)生的風(fēng)流及氣液對(duì)流換熱來(lái)調(diào)節(jié)深井空氣溫度。在此理論基礎(chǔ)

2、上,研制出了一種控制調(diào)節(jié)深井溫度的新型裝置——水力通風(fēng)換熱機(jī)。
　　 本論文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 (1)介紹了水力通風(fēng)換熱機(jī)的基本原理和主要功能。水力通風(fēng)換熱機(jī)主要由扇風(fēng)機(jī)、水輪機(jī)和換熱結(jié)構(gòu)三部分組成。水輪機(jī)的作用是產(chǎn)生通風(fēng)動(dòng)力,扇風(fēng)機(jī)用來(lái)形成風(fēng)流,熱空氣和冷水在換熱結(jié)構(gòu)中進(jìn)行氣液對(duì)流換熱達(dá)到降溫效果。換熱、通風(fēng)也即是水力通風(fēng)換熱機(jī)的主要功能。本研究為深井通風(fēng)降溫提供了一種新的研究思路和方向。
　　 (

3、2)根據(jù)國(guó)內(nèi)外人工降溫技術(shù),論文分析了深井熱源和待換熱量,確定了深井降溫工作面熱荷載計(jì)算的基本方法,即：將井下各種熱源分別計(jì)算再進(jìn)行匯總。這一方法雖然不能準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)的計(jì)算井下總熱量,但結(jié)合了水力通風(fēng)換熱機(jī)自身的特性,可作為水力通風(fēng)換熱機(jī)在不同條件下的深井降溫設(shè)計(jì)的參考依據(jù),它是論文對(duì)換熱機(jī)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,論文確定了工作面需冷量,并對(duì)融冰實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了初步研究。
　　 (3)研究裝置運(yùn)轉(zhuǎn)形成通風(fēng)過(guò)程中動(dòng)力轉(zhuǎn)換的控制因素

4、,確定了各控制因素對(duì)裝置總體性能的影響機(jī)制以及換熱機(jī)主要性能參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。對(duì)水力通風(fēng)換熱機(jī)進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、風(fēng)壓等主要性能參數(shù)的測(cè)試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求,其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)值進(jìn)行比較得出,兩者基本吻合,由此證明了性能參數(shù)關(guān)系式的正確性,可以作為論文進(jìn)一步研究的理論基礎(chǔ)。對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率的研究表明論文實(shí)驗(yàn)方案及裝置有待進(jìn)一步優(yōu)化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果論文研究中涉及的水能利用率比較高,適合較深的高溫礦井通風(fēng)降溫。
　　 (4)建造了高

5、溫環(huán)境實(shí)驗(yàn)空間,研究氣液對(duì)流換熱規(guī)律,建立了氣液熱交換數(shù)學(xué)模型。在不同的熱環(huán)境條件下研究裝置內(nèi)熱空氣與冷卻水對(duì)流換熱的換熱效果。實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)換熱作用,26℃左右的熱空氣可以降低到15℃以下,降溫幅度達(dá)到10℃以上,這一降溫結(jié)果完全滿足深井通風(fēng)的要求。實(shí)驗(yàn)及數(shù)值計(jì)算表明,本研究成果可行且有效,可以推廣應(yīng)用于深井通風(fēng)降溫的實(shí)際工作中。
　　 (5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算,論文得出影響換熱效果的主要設(shè)計(jì)參數(shù),這一結(jié)果可以為換熱機(jī)的進(jìn)