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文檔簡介

ICS13.100

CCSD09

團體標準

T/COSHAXXX—2023

金屬礦山深部礦井通風與降溫技術(shù)規(guī)范

第2部分:礦井通風與制冷降溫技術(shù)

Technicalspecificationsforventilationandtemperaturereductionindeepmetal

mines—Part2:Mineventilationandcoolingtechnology

(征求意見稿)

(本草案完成時間:)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國職業(yè)安全健康協(xié)會??發(fā)布

T/COSHAXXX—2023

金屬礦山深部礦井通風與降溫技術(shù)規(guī)范

第2部分:礦井通風與制冷降溫技術(shù)

1范圍

本標準規(guī)定了金屬礦山深井熱害防治的降溫方式、降溫系統(tǒng)適用范圍、降溫技術(shù)及設(shè)備和開采過程

中對通風與降溫的技術(shù)要求。

本標準適用于金屬礦地下開采的深部地熱礦井,包括生產(chǎn)、新建和改、擴建礦井,淺部熱害礦井可

參照本標準執(zhí)行。

本標準適用于其他類型非金屬礦山(不包括煤礦)地下開采熱害礦井,包括生產(chǎn)、新建和改、擴建

礦井。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB16423金屬非金屬礦山安全規(guī)程(含解讀)

GB50771有色金屬采礦設(shè)計規(guī)范

GB50830冶金礦山采礦設(shè)計規(guī)范

GB50418煤礦井下熱害防治設(shè)計規(guī)范

GB50019采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范

GB50155采暖通風與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語標準

GB50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范

GB/T29044采暖空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)標準

MT/T1136礦井降溫技術(shù)規(guī)范

AQ2013金屬非金屬地下礦山通風安全技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

深井deepmine

井下作業(yè)環(huán)境的空氣溫度超過國家規(guī)定的安全和衛(wèi)生標準,從而對人體健康、生產(chǎn)和安全造成危害。

礦井熱害minevictims

井下作業(yè)環(huán)境的空氣溫度超過國家規(guī)定的安全和衛(wèi)生標準,從而對人體健康、生產(chǎn)和安全造成危害。

礦井熱源sourceofheatinmine

通過物理化學變化過程向礦井空氣散發(fā)熱量的物體。主要包括礦巖體、空氣自然壓縮、運轉(zhuǎn)的機電

設(shè)備、礦巖搬運設(shè)備、礦井涌出的熱水、采下的礦石和木材的氧化、充填體、炸藥爆炸以及人體等。

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恒溫帶constanttemperaturezone

距地表最淺的年溫度變化小于0.1℃的帶。該帶地溫不受太陽輻射影響,不同緯度地區(qū)的恒溫帶深

度不同。

多級機站通風系統(tǒng)ventilationsystemformultistagestation

在礦井主通風風路內(nèi)各設(shè)置若干級風機站,串聯(lián)接力將地表新鮮空氣送至需風區(qū)段,并將污風排出

地表所構(gòu)成的通風系統(tǒng)。

多風機站通風系統(tǒng)Multi-fanstationventilationsystem

在礦井主通風風路內(nèi)各設(shè)置若干級并聯(lián)風機站,接力地將污風排出地表所構(gòu)成的通風系統(tǒng)。

主扇通風系統(tǒng)mainfanventilationsystem

在礦井進風段設(shè)置壓入式一級風機站或在回風段設(shè)置抽出式一級風機站的通風系統(tǒng)。

輔扇Auxiliaryfan

用于調(diào)節(jié)通風系統(tǒng)的分支風道風量的扇風機稱為輔扇(即輔助扇風機),分為帶風墻輔扇和無風墻輔

扇兩種。

礦井制冷降溫系統(tǒng)minecoolingsystem

采用制冷機械等制冷設(shè)備和措施,冷卻井下作業(yè)面的進風溫度,主要由制冷、輸冷、傳冷和排熱四

個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成,包括制冷站、空氣冷卻器、風流冷卻站等,分為集中制冷降溫系統(tǒng)和局部(分散)制冷

降溫系統(tǒng)兩種。

4礦井通風降溫技術(shù)

基本要求

1)熱害礦井的開拓系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、開采順序,應(yīng)有利于熱害防治;

2)礦井開拓系統(tǒng)宜采用分區(qū)通風等進風風路較短的通風系統(tǒng);

3)礦山應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)變化和發(fā)展及時調(diào)整通風系統(tǒng),調(diào)節(jié)風量,并繪制和修改全礦通風系統(tǒng)

圖。

4)回采順序宜采用后退式回采順序,提高工作面的風量和風速,降低風流溫度;

5)掘進工作面和通風不良的工作場所,應(yīng)設(shè)局部通風設(shè)施。

6)應(yīng)充分利用低溫巖層冷卻進風風流,進風風流應(yīng)避免受井下局部熱源影響。

7)應(yīng)及時隔離熱水、殘留可燃礦石、采空區(qū)及圍巖放熱等;

8)采空區(qū)盡可能采用低溫充填材料,減少充填體熱量排放。

系統(tǒng)通風降溫技術(shù)

4.2.1技術(shù)類型

4.2.1.1主扇風機通風技術(shù)

a)在礦井主風路回風段內(nèi)設(shè)置主通風機站,即主扇通風系統(tǒng)回風側(cè)由一個風機站組成;

b)主通風系統(tǒng)機站通過的風量應(yīng)等于礦井總風量;

c)主通風機站可安裝一臺或若干臺風機并聯(lián)構(gòu)成,但風機并聯(lián)臺數(shù)一般不宜超過4臺;

d)風機站的風機出口均應(yīng)安裝合適的擴散器,以減少風機出口的突然擴大造成的損失。機站的

密閉墻一側(cè)應(yīng)安設(shè)有氣密性良好的檢查門,門開啟的方向應(yīng)與風機出風口方向一致;

e)主扇通風系統(tǒng)的風機宜選用礦用軸流風機,每臺風機均要求其反轉(zhuǎn)時的反風量應(yīng)達到正常運

轉(zhuǎn)風量的60%以上。

4.2.1.2多級機站通風技術(shù)

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應(yīng)符合以下條件:

a)每級機站通過的風量之和應(yīng)不少于礦井總風量的70%;

b)每個機站可安裝一臺或若干臺風機并聯(lián)構(gòu)成,但風機并聯(lián)臺數(shù)一般不宜超過4臺。

c)進風段機站在有專用進風井的礦井,一級總進風機站可設(shè)在專用進風水平或運輸水平的進風

井聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。

1)要求提升井進少量新鮮空氣,則進風機站風機風量應(yīng)等于礦井總風量與提升井進風量之

差(即進風井風量)再乘以機站漏風系數(shù);風機風壓應(yīng)略小于專用進風井巷的通風阻力

和機站局部阻力(即風機前后風流的突然縮小和突然擴大的阻力損失)之和,使運輸水

平進風處和提升井井底車場處于負壓區(qū),提升井可進風。而風機風壓與專用進風井巷(含

機站)通風阻力之差值,決定了提升井的進風量;

2)要求提升井出少許風量(如北方地區(qū)冬季防止提升井結(jié)冰),則進風機站風機風量應(yīng)等

于礦井總風量與提升井出風量之和再乘以機站漏風系數(shù);風機風壓應(yīng)稍大于專用進風井

巷和機站的通風阻力,使運輸水平進風處與提升井井底車場處于正壓區(qū),提升井可出風。

而風機風壓和專用進風井巷(含機站)通風阻力之差值,決定了提升井的出風量;

3)無論是否有專用進風井的礦山,可在運輸水平各采區(qū)進風天井的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)設(shè)置機站,這

些并聯(lián)機站組成了一級進風機站。機站風機風量的選取應(yīng)滿足該處進風天井提供給上部

作業(yè)采區(qū)的需風量;風機風壓的選取應(yīng)保證該進風天井在上部供風水平的出風口處風壓

低于機站巷入風口處風壓,否則將通過上下其他通道(設(shè)備井、電梯井和斜坡道等)形

成局部污風循環(huán)。

d)需風段機站

1)在需風段的進、回風側(cè)巷道內(nèi),可按需要設(shè)置由若干個并聯(lián)機站組成的1~2級機站;

2)在進風側(cè)設(shè)置的機站,考慮到不能在需風段形成高于運輸水平的風壓以及回采作業(yè)爆破

沖擊波的破壞,一般應(yīng)采用無風墻風機進行引風。該風機的選取只需其引風量能滿足該

需風巷要求的風量即可;

3)在回風側(cè)設(shè)置的機站,由于污風直接送入回風井巷,該機站采用無風墻風機或有風墻風

機均可;

4)無風墻風機因靠近采場作業(yè)區(qū),風機的噪聲根據(jù)目前的技術(shù)應(yīng)控制在90dB以下,可選取

低轉(zhuǎn)速、大風量的風機。同時,風機的安裝應(yīng)采取相應(yīng)措施以避免采場爆破沖擊波的破

壞。

e)回風段機站

1)回風段可按需要在各回采中段的回風巷和總回風巷內(nèi)分別設(shè)置一級由若干個并聯(lián)機站組

成的中段回風機站和總回風機站;

2)中段回風機站的風量應(yīng)滿足中段回風量的要求,機站風壓一般只需克服該中段回風井巷

至總回風井巷的通風阻力;

3)總回風機站可設(shè)置在總回風井巷口或井下總回風巷內(nèi),全礦只有一個總回風機站時,該

機站風量應(yīng)不小于該礦井總回風量;而總回風機站風壓應(yīng)不小于通過該回風井巷的礦井

最大通風阻力風路的井巷總阻力減去該風路前幾級機站風壓之和,再加上總回風機站的

局部阻力;

4)N條專用進風井巷和M條回風井巷的礦井,則應(yīng)設(shè)置N個一級總進風機站和M個一級總回

風機站。一條專用進風井如要供給幾個中段同時作業(yè)的風量,則應(yīng)在每個中段水平進風

井聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)分別設(shè)置進風機站,它們并聯(lián)組成一級總進風機站;

5)所有風機站的風機出口均應(yīng)安裝合適的擴散器,減少風機出口的突然擴大造成的壓力損

失。機站的密閉墻一側(cè)應(yīng)安設(shè)有氣密性良好的檢查門,門開啟的方向應(yīng)與風機出風口方

向一致。

4.2.1.3多風機回風機站通風技術(shù)

a)在礦井主風路回風段內(nèi)設(shè)置多級風機站,即多風機站通風系統(tǒng)回風側(cè)應(yīng)由多級的風機站組成。

b)多風機站通風系統(tǒng)的每級機站由一個或若干個并聯(lián)機站組成,每級機站通過的風量之和應(yīng)不

少于礦井總風量的70%。

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c)每個機站由一臺或若干臺風機并聯(lián)構(gòu)成,但風機并聯(lián)臺數(shù)一般不宜超過4臺。

d)回風段機站

1)回風段可按需要在各回采中段的回風巷和總回風巷內(nèi)分別設(shè)置一級由若干個并聯(lián)機站組

成的中段回風機站和總回風機站;

2)中段回風機站的風量應(yīng)滿足中段回風量的要求,機站風壓一般需克服進風井至該中段回

風井巷、總回風井巷的通風阻力;

3)總回風機站可設(shè)置在總回風井巷口或井下總回風巷內(nèi),全礦只有一個總回風機站時,該

機站風量應(yīng)不小于該礦井總回風量;而總回風機站風壓應(yīng)不小于通過該回風井巷的礦井

最大通風阻力風路的井巷總阻力減去該風路前幾級機站風壓之和,再加上總回風機站的

局部阻力;

4)所有風機站的風機出口均應(yīng)安裝合適的擴散器,以減少風機出口的突然擴大造成的壓力

損失。機站的密閉墻一側(cè)應(yīng)安設(shè)有氣密性良好的檢查門,門開啟的方向應(yīng)與風機出風口

方向一致。

5)多風機站通風系統(tǒng)的風機宜選用礦用軸流風機,每臺風機應(yīng)均能實現(xiàn)反風;

6)在設(shè)計多風機站通風系統(tǒng)時,礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖中,除了通風的井巷和需風點外,還

應(yīng)包含運輸?shù)V巖、設(shè)備、材料和人員的井巷(如設(shè)備井、措施井、電梯井和斜坡道等)。

4.2.2主通風機技術(shù)要求

a)主通風機的風量不應(yīng)小于礦井總風量乘以主通風機風硐裝置的漏風系數(shù),漏風系數(shù)宜取

1.10~1.15,風井內(nèi)安裝有提升裝置時應(yīng)取1.20。主通風機的風壓不應(yīng)小于礦井最大阻力損

失加上主通風機風硐裝置的阻力損失與風機出口動壓損失,還應(yīng)計算自然風壓的影響,主通

風機通風裝置的阻力損失宜取150Pa~200Pa,裝有消聲器時,其阻力應(yīng)另外計算;

b)主通風機工況點的效率,按全壓計算不應(yīng)低于70%,按靜壓計算不應(yīng)低于60%。軸流式風機的

工況點,應(yīng)位于風機特性曲線最高點的右方,其最大風壓不應(yīng)超過最高點的90%;

c)主通風機應(yīng)能在較大范圍內(nèi)高效工作,宜滿足不同開采時期的風量和負壓要求,并應(yīng)留有一

定余量;軸流式通風機在最大設(shè)計風量和負壓時,葉輪運轉(zhuǎn)角度應(yīng)小于設(shè)備允許范圍5°,

離心式通風機的選擇設(shè)計轉(zhuǎn)速不應(yīng)大于設(shè)備允許最高轉(zhuǎn)速的90%;

d)軸流式主通風機應(yīng)校驗電動機的正常啟動容量和反風容量;

e)排送高硫或有腐蝕性氣體的風機,應(yīng)采取防腐蝕措施或選用耐腐蝕風機;

f)主通風機宜選用高效可調(diào)節(jié)風機,實現(xiàn)風量可調(diào);

g)通風機的電動機應(yīng)選用交流異步電動機或變頻調(diào)速電機,電機功率較大時,也可選用同步電

動機。軸流式風機選用電動機時,應(yīng)滿足反轉(zhuǎn)反風的需要;

h)通風機電動機的功率應(yīng)滿足風機運轉(zhuǎn)期間所需的最大功率。軸流式風機的電動機功率備用系

數(shù)宜取1.1~1.2,并應(yīng)校核電動機的啟動能力;離心式風機宜取1.2~1.3。

i)主扇風機應(yīng)有使礦井風流在10min內(nèi)反向的措施;

j)采用軸流式通風機時,可采用反轉(zhuǎn)反風,反風量不應(yīng)小于正常運轉(zhuǎn)時風量的60%;

k)采用離心式通風機時,應(yīng)采用反風道反風;反風風門的起重量大于1t時,應(yīng)采用電動、手搖

兩用絞車風門。

4.2.3主通風機房技術(shù)要求

a)機房面積應(yīng)滿足設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和維護檢修的要求,并應(yīng)留有存放備用電動機的地方。機房大

門應(yīng)滿足設(shè)備搬運的需要或預留安裝孔;

b)機房內(nèi)應(yīng)根據(jù)安裝檢修需要設(shè)置起吊裝置,機房高度應(yīng)滿足檢修安裝設(shè)備起吊的要求;

c)機房內(nèi)應(yīng)設(shè)隔聲值班室;地面主扇風機房及出風口噪聲控制值,應(yīng)符合現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)噪聲

控制設(shè)計規(guī)范》GBJ87和有關(guān)工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準的規(guī)定;

d)在同一通風井后期需換裝通風機時,應(yīng)預留通風機房位置和風道接口;

e)主風道內(nèi)風速宜取10m/s~12m/s,最大不應(yīng)超過20m/s,壓入式通風的進風百葉窗風速,宜

取4m/s~5m/s;

f)需測量風壓的風道,應(yīng)在風道的直線段,風流平穩(wěn)的地點;

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g)擴散器出口應(yīng)布置在通風機房的主導風向下風側(cè);

h)進、出風道上均應(yīng)設(shè)有密封性能良好的檢查門;

i)在進、出風道上設(shè)置消聲裝置時,風道斷面應(yīng)適當增大;

j)離心式風機進口或出口風道上,應(yīng)設(shè)置啟動閘門。

k)主通風機房應(yīng)設(shè)有風量、風壓、電流、電壓和軸承溫度等監(jiān)測儀表。

4.2.4礦井總風量計算

a)礦井需風量,應(yīng)按排塵風速、井下同時工作的最多人數(shù)、有柴油設(shè)備運行的礦井、礦井降溫

風量四種計算方法分別計算,并取其中最大值。

1)按排塵風速計算所需風量,礦山所需要的總風量為各工作面所需風量和需要獨立通風的

硐室所需風量之和,所有需風點和有風流通過的井巷,平均最高風速不應(yīng)超過

GB16423-2020的規(guī)定,同時回采工作面、掘進工作面、獨立通風硐室排塵、排熱風速應(yīng)

符合附錄3相關(guān)要求。

2)按井下同時工作的最多人數(shù)計算,礦井需風量應(yīng)不少于每人4m3/min。

3)有柴油設(shè)備運行的礦井計算需風量,同時作業(yè)機臺數(shù)每千瓦供風量不少于4m3/min。

b)礦井總風量應(yīng)等于礦井需風量乘以礦井需風量備用系數(shù)K,K值可取1.20~1.45。

局部通風降溫技術(shù)

4.3.1采場作業(yè)面通風降溫

a)作業(yè)面較短的采場,可采用自然通風或局扇通風;作業(yè)面較長的采場,應(yīng)合理設(shè)置進、回風

天井。

b)當通風系統(tǒng)總風壓較弱,風量不足時,可利用輔扇加強通風。

c)有出礦水平的采場,宜用主扇總風壓造成的貫穿風流通風。

d)采用無底柱分段崩落采礦法時,進路可用局扇通風或通過崩落礦巖的孔隙進行滲透式通風(也

稱爆堆通風)。

e)采用風筒通風,局部通風的風筒口與工作面的距離:壓入式通風應(yīng)不超過10m;抽出式通風應(yīng)

不超過5m;混合式通風,抽出式風筒的入口應(yīng)滯后壓入式風筒的出口5m以上,且壓入式風筒

出口吹出的風量應(yīng)小于抽出式風筒入口吸入的風量。

f)壓入式通風進風口應(yīng)設(shè)在新鮮風流且溫度較低位置,并防止產(chǎn)生循環(huán)風;抽出式通風出風口

應(yīng)設(shè)在主風流下風側(cè)處,如下風側(cè)風流會污染其他作業(yè)點,則應(yīng)將抽出的污風用風筒直接引

入最近的回風井巷內(nèi)。

g)硐室型高溫采場宜采取綜合降溫措施,即采用井巷通風、風筒通風與機械制冷結(jié)合的措施。

h)高溫礦房爆破后可采用自動控制冷水噴霧系統(tǒng)降溫。

4.3.2掘進作業(yè)面通風降溫

a)掘進工作面應(yīng)采用局部通風降溫。

b)長距離獨頭掘進巷道,當一臺局扇提供的風量不足時宜采用局扇串聯(lián)通風。

c)采用支柱法掘進天井時,風筒口應(yīng)伸出保護臺,并加保護罩,采用吊罐法掘進天井時,宜擴

大中心孔加強通風(孔徑300mm以上),或使風筒隨吊罐上下移動。

d)掘進長距離獨頭巷道,當一臺局扇提供的風量不足時,宜采用大功率壓入式通風或風庫接力

通風。

5礦井制冷降溫技術(shù)

系統(tǒng)組成

礦井制冷降溫技術(shù)系統(tǒng)主要由制冷、輸冷、排熱三部分組成。

礦井需冷量計算

5.2.1礦井需冷量

5

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礦井需冷量主要包括采掘作業(yè)面、機電硐室、熱水放熱、空氣壓縮等降溫蓄冷量以及制冷降溫系統(tǒng)

冷損失之和。礦井降溫系統(tǒng)冷量損失應(yīng)低于20%。

5.2.2礦井有效冷量

礦井有效冷量為冷卻回采作業(yè)面、掘進作業(yè)面、機電設(shè)備硐室風流溫度等所有空冷器的制冷量之和。

5.2.3制冷設(shè)備配冷量

制冷設(shè)備配冷量滿足MT/T1136《礦井降溫技術(shù)規(guī)范》要求。

集中制冷降溫技術(shù)

5.3.1技術(shù)類型

5.3.1.1地面集中制冷降溫系統(tǒng)

地面集中式制冷降溫系統(tǒng)主要由地面制冷站、地面冷卻水循環(huán)回路(包括冷卻塔)、一級冷水循環(huán)

回路、高低壓換熱機組或高低壓轉(zhuǎn)換裝置、二級冷水循環(huán)回路、風機盤管等部分組成。制冷站集中布置

在地面,適用于礦井需冷量大,井下排熱困難的礦井。

5.3.1.2井下集中(含井下分區(qū)集中)降溫系統(tǒng)

井下集中式制冷降溫系統(tǒng)主要由井下制冷站(制冷機組)、冷卻水循環(huán)回路、冷水循環(huán)回路、風機

盤管等組成。按冷凝方式可分為地面冷卻塔散熱的井下集中式制冷降溫系統(tǒng)、井下水倉散熱的集中式制

冷降溫系統(tǒng)、井下建冷卻塔(硐室)的集中式制冷降溫系統(tǒng)。

5.3.1.3地面與井下聯(lián)合降溫系統(tǒng)

地面和井下同時布置集中制冷站,適用于礦井需冷量大,井下排熱困難的礦井。由于系統(tǒng)復雜,技

術(shù)難度大,可在有條件的礦井使用。

5.3.1.4冰制冷降溫系統(tǒng)

冰制冷降溫系統(tǒng)由制冰站、輸冰機、融冰池、空冷器等組成。

5.3.1.5空氣壓縮制冷降溫

空氣壓縮制冷降溫主要由壓縮機、渦輪冷卻器、高效熱交換器、溫控系統(tǒng)組成。

5.3.1.6其他集中制冷降溫

礦井降溫應(yīng)推廣應(yīng)用新型的高效制冷技術(shù):

1)利用礦井淺層低溫水的高溫熱交換制冷降溫系統(tǒng);

2)除濕降溫協(xié)同降溫技術(shù);

3)CO2相變制冷降溫技術(shù);

4)自然冷源預冷壓縮空氣輸冷降溫技術(shù);

5)熱管降溫法、空氣透平膨脹制冷系統(tǒng)等。

5.3.2制冷系統(tǒng)技術(shù)要求

制冷系統(tǒng)參照MT/T1136《礦井降溫技術(shù)規(guī)范》的要求。

5.3.2.1制冷機組適用條件

1)制冷站制冷設(shè)備的臺數(shù):對于集中制冷站,單臺設(shè)備的制冷量不小于500kW,臺數(shù)不少于

2臺,一般為3~4臺,并有1臺備用;

2)井下制冷設(shè)備的外形尺寸應(yīng)符合井下的運輸和安裝空間要求,地面制冷站使用的設(shè)備應(yīng)

考慮減少占地面積;

3)制冷量小于500kW宜選用活塞式制冷機組;制冷量大于500kW宜選用螺桿式或離心式制

冷機組;在有工業(yè)余熱、高溫地熱水的礦區(qū)地面制冷站,可考慮選用溴化鋰吸收式冷水

機組。

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5.3.2.2冷水機組技術(shù)要求

1)冷水機水側(cè)承壓應(yīng)根據(jù)礦井深度及制冷硐室的深度確定,井下用冷水機組冷凝器(含有

冷卻器)水側(cè)承壓應(yīng)不小于4.0MPa,蒸發(fā)器水側(cè)承壓應(yīng)不小于2.5MPa;

2)井下用冷水機組冷凝器進水溫度應(yīng)不大于40℃;

3)冷水機組使用工況:冷水出口溫度1~7℃;

4)冷水進出溫差5~10℃;冷卻水進口溫度20~40℃;

5)冷卻水進出溫差4~10℃。

6)采用溴化鋰吸收式冷水機組時,應(yīng)符合GB50019標準有關(guān)規(guī)定。

5.3.2.3冷風機組技術(shù)要求

1)使用條件:環(huán)境氣溫為30℃以上,相對濕度大于85%,大氣壓力大于100kPa。

2)技術(shù)要求:井下用冷風機組進出風流溫差為9℃~12℃;冷凝器水側(cè)承壓不小于2.5MPa;

冷凝器進水溫度不大于40℃。

5.3.2.4制冰輸冰機組技術(shù)要求

1)片冰機制冰法

制冰機蒸發(fā)溫度一般在-15~-30℃,較低的蒸發(fā)溫度可使冰粒具有較大的過冷度,減小輸送過程中

冰融化損失,而且便于輸送。管道輸送時,流態(tài)冰的含冰量通常在30%-60%之間,可根據(jù)鹽水濃度和蒸

發(fā)溫度調(diào)整。

2)管冰機制冰法

管冰的規(guī)格一般為外徑30~50mm,高25~50mm,壁厚在5~20mm之間可調(diào),當管冰外徑為50mm時,

推薦管冰厚度在10-15mm之間。管冰儲藏溫度在-20℃~-40℃。

5.3.2.5礦用高低壓換熱裝置技術(shù)要求

1)礦用高低壓換熱裝置類型:殼管式高低壓換熱器;水能回收裝置;多腔熱壓轉(zhuǎn)換器;

2)高低壓換熱裝置應(yīng)由多件單體組成;

3)高、低壓載冷劑應(yīng)采用清水或符合國家相關(guān)規(guī)定的其他載冷劑;

4)高壓載冷劑的進口溫度不應(yīng)超過3.5℃,低壓載冷劑的出口溫度不應(yīng)超過5.5℃;

5)礦用高低壓換熱裝置裝應(yīng)有安全閥,換熱裝置與管道連接處應(yīng)安裝彈性伸縮器。

5.3.2.6礦用空氣冷卻器技術(shù)要求

1)空氣冷卻器的安設(shè)地點應(yīng)盡量靠近采掘工作面;

2)空氣冷卻器應(yīng)具有足夠的降溫除濕能力,風流通過空氣冷卻器前后溫差為9℃~12℃;

3)空氣冷卻器供水側(cè)的工作壓力不小于4.0MPa,出水側(cè)阻力不大于0.08MPa;

4)空氣冷卻器通風阻力不大于1200Pa;

5)空氣冷卻器應(yīng)具有良好的防粉塵污染和清洗性能;

6)空氣冷卻器結(jié)構(gòu)緊湊,拆卸方便,適合于在采掘巷道中移動;

7)空氣冷卻器外表面應(yīng)進行防腐蝕處理或采用防腐材料。

5.3.3輸冷系統(tǒng)技術(shù)要求

a)地面保冷管道應(yīng)符合GB50019有關(guān)規(guī)定;

b)井下保溫管道內(nèi)管表面應(yīng)進行防銹處理,或選用具有防腐、防銹性能材料管道作為內(nèi)管;

c)保溫(冷)層應(yīng)有良好的保冷性能;

d)保護層應(yīng)有一定的強度,以保護保冷層不受破壞;保冷層表面應(yīng)防腐蝕處理,保護層的外表

面不得產(chǎn)生凝結(jié)水;

e)管道與設(shè)備及儀表的連接部分、管接頭、管件等要進行保溫處理;

f)井下保溫管道應(yīng)抗靜電、阻燃、無刺激、無毒、耐腐蝕;

g)保溫(冷)層放熱導熱系數(shù)不大于0.04W/(m?℃),吸水性不大于0.2kg/m2。

5.3.4排熱系統(tǒng)技術(shù)要求

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a)排熱負荷要求

排熱負荷應(yīng)等于或大于冷凝器的冷凝熱和油冷器的排熱量之和,見附錄6。

b)利用回風井巷排熱的技術(shù)要求

1)排熱回風道應(yīng)直接與回風井或回風斜井連通;

2)排熱回風井不應(yīng)行人或作為設(shè)備通道,但可作為安全出口;

3)排熱井巷風流不應(yīng)形成循環(huán)風或污染新鮮風流;

4)井下回風溫度應(yīng)低于冷凝器進水溫度2℃~3℃。

c)利用冷水排熱的技術(shù)要求

1)由地面或井下含水層(涌水)供水,水質(zhì)應(yīng)滿足制冷設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)要求;

2)井下涌水溫度宜低于冷凝溫度4℃~5℃;

3)制冷設(shè)備用水量應(yīng)滿足MT/T1136《礦井降溫技術(shù)規(guī)范》要求,見附錄7。

d)利用冷卻器排熱的技術(shù)要求

1)采用噴淋式水冷卻器,需風量及排熱能力應(yīng)滿足MT/T1136《礦井降溫技術(shù)規(guī)范》要求,

見附錄8;

2)采用表面蒸發(fā)式水冷卻器,傳熱面積應(yīng)滿足MT/T1136《礦井降溫技術(shù)規(guī)范》要求,見附

錄9。

e)地面冷卻塔技術(shù)要求

1)冷卻塔的出口水溫、進出口水溫差和循環(huán)水量,在夏季空調(diào)室外計算濕球溫度條件下,

應(yīng)滿足冷水機組的要求;

2)室外計算溫度在0℃以下的地區(qū),冬季運行的冷卻塔應(yīng)采取防凍措施;

3)冷卻塔材料應(yīng)符合防火要求;

4)冷卻塔的噪聲標準,應(yīng)符合GB50019有關(guān)要求。

局部制冷降溫技術(shù)

5.4.1技術(shù)類型

a)井下冷風機組局部制冷降溫系統(tǒng)

1)冷風機組分散布置在井下,適用于應(yīng)能排出制冷設(shè)備全部冷凝熱的井巷或硐室;

2)利用空氣壓縮機的蒸發(fā)制冷,應(yīng)選用安全、環(huán)保、使用壽命長的制冷劑,制冷劑循環(huán)輸

送管道嚴密不泄露。制冷機風溫一般宜在5℃~30℃范圍可調(diào),風機應(yīng)能遠距離輸送冷風

到作業(yè)面;

3)冷凝器熱風排風宜采用隔熱風筒輸送到回風巷或者作業(yè)面影響以外的區(qū)域。

b)井下冷水機組局部制冷降溫系統(tǒng)

1)冷水機組分散布置在井下,適用于井下具有充分排水能力的礦井,應(yīng)能排出制冷設(shè)備冷

凝熱;

2)利用生產(chǎn)用水或其它補給水源的水一次性排熱方式。將低溫補給水源(水溫≤28℃)由

水泵送進制冷裝置吸熱,吸收熱負荷后的熱水不再循環(huán)使用,而是一次性排至地表或經(jīng)

井下水倉排至地表;

3)利用循環(huán)水及低溫新風排熱方式。將生產(chǎn)用水或其它水源作為冷卻水循環(huán)使用,在回風

巷安裝排熱冷卻器(塔),排熱冷卻器(塔)一端的局扇壓入低溫新風冷卻熱水,升溫

的風流排至回風井巷內(nèi),由回風系統(tǒng)排出地表。散發(fā)熱量后的冷卻水經(jīng)由保溫管路回到

壓縮機循環(huán)使用。

c)礦用蓄冰空調(diào)系統(tǒng)

1)冰冷輻射系統(tǒng)

把冰運送至井下融冰池溶化成低溫水,用泵和輸冷管將低溫水輸送至采掘工作面,通過通風機與風

流熱交換降溫或者用輸冰車直接將冰運至采掘工作面進風側(cè),進風風流通過冰溶化吸熱降溫。

2)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)

——井下蓄冷冷媒可以是冰、冰漿、冷水等,冷媒宜滿足局部降溫的溫度要求。

——預冷空氣通過冷媒時,應(yīng)保持風流均勻流動,得到均勻降溫。

——當冷媒的溫度無法滿足降溫要求,應(yīng)及時更換冷媒,或?qū)涿街匦滦罾洹?/p>

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d)冷霧降溫技術(shù)

低溫霧化液滴同時具有溫差換熱和蒸發(fā)帶走熱量兩個功能。

1)礦井溫度越高,通風降溫效率越低,高地溫環(huán)境應(yīng)適當提高通風量、降低風流溫度,宜

增設(shè)低溫噴霧降溫設(shè)備。

2)低溫噴霧能夠有效降低噴霧區(qū)域的環(huán)境溫度,噴霧溫度宜設(shè)置為15℃以下,可有效輔助

降溫。

5.4.2技術(shù)要求

5.4.2.1制冷設(shè)備布置

1)制冷主機宜布置在回風側(cè)或距離冷水水源較近處,便于冷凝熱排放;

2)局部制冷機組中的工作裝置和蒸發(fā)器宜安裝在距掘進工作面約150m的位置,并可隨掘進

工作面的推進而移動。蒸發(fā)器應(yīng)接入向掘進工作面送風的風筒中串聯(lián)使用,工作裝置和

蒸發(fā)器由柔性高壓管連接。

5.4.2.2風流冷卻器位置

煤礦井下熱害防治設(shè)計規(guī)范(GB50418)風流冷卻器在采掘工作面和機電硐室的進風巷道中安設(shè)位

置如下:

1)距采礦工作面進風口50m~100m;

2)距掘進工作面50m~100m;

3)在機電硐室的進風道口。

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附錄A

(資料性)

巖層預冷風溫計算

低溫巖層預冷礦井進風流溫度按式(A.1)計算:

tt

t0Rt

LR

exp{(LKP)/(GCp)}·····································(A.1)

式中:

與入風口相距米處的巷道氣溫,℃;

tLL

L預冷巷道的長度,m;

G預冷風量,kg/s;

空氣的定壓比熱,℃;

CpJ/kg?

K巖體與空氣的熱交換系數(shù),W/m2?℃;

P預冷巷道的周長,m;

地表的氣溫,;

t0℃

預冷巖層巖體的溫度,。

tR℃

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附錄B

(資料性)

礦井總風量計算

B.1礦井總風量為回采工作面、備用工作面、掘進工作面和獨立通風硐室所需風量的總和,按式(B.1)

計算:

Qk(QhQbQjQd)·······································(B.2)

式中:

Q礦井需風量(m3/s);

回采工作面所需風量,3;

Qhm/s

備用工作面所需風量,3;

Qbm/s

掘進工作面所需風量,3;

Qjm/s

獨立通風硐室所需風量,3。

Qdm/s

B.2按井下同時工作的最多人數(shù)計算時,礦井需風量應(yīng)不少于每人4m3/min;

B.3有柴油設(shè)備運行的礦井需風量,應(yīng)按同時作業(yè)機臺數(shù)每千瓦供風量不小于4m3/min。

B.4礦井降溫風量按式(B.3)計算:

Q

Qr

z

3600C(i2i1)·············································(B.3)

式中:

礦井通風降溫風量,3;

Qzm/s

井下熱源散熱量,;

Qrkw/h

井巷空氣定壓比熱,,一般為;

cpkw/kg?℃0.24

井下空氣比重,kg/m3;

井巷始、終點熱焓,

i1、i2kw/kg

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附錄C

(資料性)

風速及風量有關(guān)規(guī)定

C.1井巷斷面平均最高風速規(guī)定

表C.1井巷斷面平均最高風速規(guī)定

序號井巷名稱最高風速(m/s)

1專用風井,專用總進、回風道20

2專用回風的物料提升井12

3風橋10

提升人員和物料的井筒、用于進風的物料提升井、中段的主要進風道和回

4風道、修理中的井筒,主要斜坡道8

5運輸巷道、輸送機斜井、采區(qū)進風道6

6采場4

注:摘自《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》

C.2回采工作面排塵、排熱風速規(guī)定

根據(jù)《采礦手冊》,排塵排熱風速選擇:

a)巷道型、硐室型采場風速不小于0.5m/s;

b)電耙道和二次破碎巷道風速不小于1.0m/s;

c)電動無軌裝載運輸設(shè)備作業(yè)的工作面風速不小于0.5m/s;

d)柴油無軌裝載運輸設(shè)備作業(yè)的工作面風速不小于1.0m/s。

C.3掘進工作面所需風量規(guī)定

高溫掘進工作面風速應(yīng)按照《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定濕球溫度選擇排熱風速。

C.4獨立通風硐室所需風量規(guī)定

a)井下炸藥庫、破碎硐室、主溜井卸礦硐室、箕斗裝載硐室等作業(yè)地點,應(yīng)分別計算;

b)機電設(shè)備散熱量大的硐室,應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算;

c)充電硐室應(yīng)按回風流中氫氣濃度小于0.5%計算;

d)鏟裝運輸設(shè)備及充填體放熱,應(yīng)按排熱量要求計算。

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附錄D

(資料性)

礦井需冷量計算

D.1礦井需冷量按式(4)計算:

QxQcQjQdQwQkQsQBOCQBOJQBODQLS···········(D.1)

式中:

礦井制冷降溫的需冷量,kW;

QX

回采作業(yè)面降溫需冷量,kW;

QC

掘進作業(yè)面降溫需冷量,kW;

Qj

機電硐室降溫需冷量,kW;

Qd

熱水放熱降溫需冷量,kW;

Qw

空氣壓縮放熱降溫需冷量,kW;

Qk

礦井制冷降溫系統(tǒng)冷量損失,kW;

Qs

回采作業(yè)面需冷量之和,kW;

QBOC

掘進作業(yè)面需冷量之和,kW;

QBOJ

所有硐室需冷量之和,kW;

QBOD

系統(tǒng)冷量損失之和,kW;

QLS

D.2回采工作面降溫需冷量

QcMBc(i1ix)··················································(D.2)

式中:

通過空氣冷卻器的風量,kg/s。

MBc

空氣冷卻器進口、出口風流焓。

i1、ix

D.3掘進工作面降溫需冷量

QjMBc(i1ix)·················································(D.3)

式中:

D.4機電設(shè)備硐室需冷量

a)逆向熱力計算硐室入風參數(shù):溫度(),含濕量(),焓值();

b)計算空氣冷卻器入風參數(shù):;

c)機電設(shè)備硐室需冷量按式(12)計算:

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QdMBc(i1ix)·················································(D.4)

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附錄E

(資料性)

制冷設(shè)備配冷量計算

制冷設(shè)備配冷量按式(8)計算:

Q01.2Qx·····················································(E.1)

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附錄F

(資料性)

排熱負荷計算

參照煤礦井下熱害防治設(shè)計規(guī)范(GB50418):

排熱負荷計算:

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