高温矿井采用井下集中式制冷降温系统受采掘范围的影响，冷冻水输送管网复杂，导致末端冷量供给不足，严重影响系统降温效果。为提高矿井降温系统冷量利用率，本研究以赵楼煤矿井下制冷降温管网为例，基于图论原理建立井下降温管网拓扑模型，采用水力基本方程计算管段流量、节点阻力和水力损失，得到降温管网水力特性；通过管网节点温升的计算，确定冷冻水输送过程的冷量损失；结合管网水力、热力特性，对降温管网进行优化。结果表明：赵楼煤矿井下制冷降温管网末端工作面冷冻水流量最小为0.001 m3·s-1，管网水力损失大的位置为一集轨道下山、7302运输顺槽和中部辅运大巷。降温系统分别给五采区和七采区共四个工作面供冷，冷量损失为1.22×106 J·s-1，其中七采区降温系统占88.15%，管网摩擦和传热冷量损失分别是5.39×105 J·s-1和6.805×105 J·s-1，末端冷冻水最高输水温度为13.9 ℃。提出管道—泵阀联调优化方法，采用动态平衡阀对南部1#辅助运输大巷和二集辅助巷冷冻水流量恒定在0.022～0.04 m3·s-1范围，实现末端空冷器流量稳定；采用静态平衡阀调节管网支路阻力，将工作面冷冻水流量增大至0.005 m3·s-1；南部1#辅助运输大巷、南部2#辅助运输大巷和二集辅助巷的管径增加至0.325 m，管网总水力损失从30.93 m减少到20.44 m，减少了35%；将离心泵扬程调整为183～195 m、流量为0.085～0.112 m3·s-1，离心泵高效运行。

0 引 言
1 制冷降温管网解算
1.1 水力计算方法
1.2 热力损失计算方法
2 高温矿井制冷管网优化分析
2.1 赵楼井下制冷管网概况
2.2 管网拓扑模型
2.3 水力特性分析
2.3.1 流量分布
2.3.2 管网阻力损失
2.4 热力特性分析
2.4.1 管网温升变化
2.4.2 冷量损失分析
2.5 实测数据对比
3 管网优化方法
3.1 阀门调节
3.2 管径优化
3.3 离心泵功率
3.4 调节效果对比分析
4 结 论

马砺,张雅婷,刘尚明等.高温矿井制冷降温管网解算及优化方法研究[J/OL].煤炭科学技术:1-9[2023-08-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20230810.1406.002.html