一项对采煤工作面集中供冷和分段供冷降温效果进行对比的研究发现,分段供冷方式可以让采煤工作面的温度更平稳。这是山东科技大学隋秀华副教授课题组的最新成果,这项研究得到了中国博士后科学基金面上基金项目的资金支持。
据统计,我国目前已有30多处矿井采掘工作面风流温度超过30 ℃,最高达37 ℃,相对湿度接近100%,高温热害已成为深部矿井开采普遍面临的一大自然灾害。研究人员在山东某矿一典型的高温高湿工作面开展对比研究。设计的2种采煤工作面冷风供风方式为:集中供冷方式和分段供冷方式。集中供冷方式,即在距工作面60 m处的进风巷安装2套空冷器,每套空冷器处理风量为300 m3 /min, 出口风流温度为23 ℃,出口断面长×宽为2.0 m× 1.5 m,降温后空气直接吹入回风巷内,与未处理空气混合后,进入采煤工作面。分段供冷方式,即距采煤工作面60 m处进风巷安装2套空冷器,每套空冷器处理风量为300 m3/min,经过1套设备降温后的空气直接进入回风巷,与未处理空气混合进入工作面,另一套空冷器将降温后的空气通过风管送至工作面,在工作面0、50、100、150、200 m 处各设置出口将冷空气等量送入采煤工作面,每个出风口的风量为60 m3/min。 出口断面长×宽为0.5 m×0.5m。
通过对采煤工作面温度进行采集及整理,研究人员发现集中供冷采煤工作面温度曲线是不断上升的,分段供冷采煤工作面温度是一个波形上升曲线。 这是由于集中供冷方式风流经过采煤工作面过程中,不断吸收围岩热量,风流温度不断上升。 分段供冷方式在不断吸收围岩热量的过程中,不同位置空冷器向采煤工作面供应冷却空气,对采煤工作面空气进行混合冷却,使采煤工作面风流温度下降,所以分段供冷采煤工作面温度曲线也是一个不断上升的趋势,但是在工作面冷却风流出口之后有一个下降过程。
研究人员同时发现,集中供冷采煤工作面平均温度27.8 ℃,回风巷出口温度29.9 ℃;分段供冷采煤工作面平均温 度27.5 ℃,回风巷出口温度29.3 ℃。 分段供冷方式比集中供冷方式采煤工作面的平均温度低0.3 ℃,回风巷出口温度低0.6 ℃。
文章来源:隋秀华,曾现伟,黄云前,等.高温采煤工作面集中供冷和分段供冷方式对比分析[J].煤炭科学技术,2016,41(12):91-95.