【矿井主要热源及其散热量计算综述3200字】

矿井主要热源及其散热量计算综述目录TOC\o"1-2"\h\u16533矿井主要热源及其散热量计算综述 115687一、井巷围岩传热 1292011．关于测算围岩部分原始温度的相关概述 1239402．关于围岩与风流间进行传热的概述 27783二、机电设备放热 3122741.关于采掘类型设备进行放热的相关概述 394472.其它电动类型设备进行放热的相关概述 35820三、运输中煤炭及矸石的放热 49942四、矿物及其它有机物的氧化放热 432428五、人员放热 429678六、热水放热 5为了保障矿井的安全性，在对矿井进行关于空调等方面的设计时，最重要的工作就是确定引起矿井高温热害的原因。当确定导致矿井内气温值升高的因素后，就可分析出矿井的热量的来源。所以本文将以矿井产生的热源为核心，展开关于其散热等方面的研究。一、井巷围岩传热1．关于测算围岩部分原始温度的相关概述围岩部分所拥有的原始类型温度指的是处于井巷周围原始岩层所拥有的温度，这些地方没有通风对其进行冷却，所以在一些较深的矿井中，引发矿井高温的首要原因就在于此。以岩层的角度进行分析，因地表大气和大地热流场会对其进行共同的作用，所以其内部温度也会不同，同时也会出现三种不同类型的层带，分别是：一、以变温为主导地带，形成这个层带的主要原因是地表浅部位置受到受地表大气的影响，以致于岩层所拥有的原始温度也随之发生着变化，这种变化通常都有一定的周期。二、以恒温为主的地带，形成恒温带的原因是随着岩层深度的不断增加，其所受到地表大气的影响也随之减低，但大地内部热流场对其产生的影响却在极大，而这两方面的影响会随着深度的增加出现平衡的状态，此时岩层所拥有的温度将维持不变；三、以增温为主的地带，这一层带所拥有的温度会随着深度的增加而增加。以地温率而言，其代表的是处于恒温带以下岩层所拥有的温度，其温度的增长和增加的垂直深度有着紧密的联系，相关的计算方法如下：gr地温所拥有的梯度代表的处于恒温带以下位置，岩层所拥有的温度会随着垂直深度的加深而增加，其所拥有升温率的计算方法如下：Gr＝100/gr，℃/100m(7-1-2)式中gr代表是岩层每加深一米时，地温所产生的变化；Gr代表的是岩层每加深100米时，地温所产生变化的梯度；Z0、Z分别代表的是恒温带岩层的深度和岩层进行温度测算处的深度；tr0、t分别代表的是恒温带岩层的温度和岩层所拥有的原始温度。结合已知的相关条件，可对处于不同深度时原岩所拥有的温度进行计算。参考表7-1-1，可得知我国部分矿区位于恒温带时所产生的各项数值，以其不同的地温率。表7-1-1关于我国部分矿区位于恒温带所拥有的各项参数展示表矿区地址恒温带所处的深度位置Z0恒温带所表现出的温度矿区所拥有的地温率辽宁省抚顺地区山东省枣庄地区河南省平顶山地区罗河以铁矿的矿区区安徽省淮南地区辽宁省北票地区广西省合山地区浙江省长广地区湖北省黄石地区26～31392627242621303210.417.117.318.816.710.523.218.818.7314430～2258～2633.641～36414243.2～39.72．关于围岩与风流间进行传热的概述以井巷周围的岩层而言，其与风流间之间会形成一个传热的结构。随着井巷的不断挖掘，围岩周围也会随着时间不断的冷却，借助风流所传递的热量将会减少；同时井巷开掘时，其表面的水分也会发生反应出现传质的现象。当将这些都视为传热时所拥有的系数时，矿井周围岩层和风流间之间所产生热量的传导计算方法如下：Qr＝KτUL(trm-t)，KW(7-1-5)式中Qr代表的是井巷周围岩层所拥有传热的数量；Kτ代表的是围岩和风流之间进行换热时，所产生的相关系数；U代表的是井巷所拥有的周长；L代表的是井巷所拥有的长度；Tr代表的是原始岩层所拥有的平均温度；T代表的是井巷所拥有的平均风温。围岩和风流之间进行换热时，所产生的相关系数带有不确定性，其主要原因是处于井巷内围岩深部的岩体没有冷却处理，此时其拥有的温度和空气的温度，二者之间所产生的温差为1℃，在一定的时间范围内，巷道壁面就会与空气中的热量发生一定的反应。当对系数进行函数运算时，将会涉及到多方面的内容，主要包括围岩的热物理性质，通风时间等。因其复杂的特点，在设计矿井内空调时，多会对其进行简化。二、机电设备放热当前矿井的施工多依靠现代化的机械进行，当进行采掘的设备数量增加时，其产生的热量也会导致矿井中热源的增加。1.关于采掘类型设备进行放热的相关概述以采掘类的设备而言，其在工作时将消耗大量的电能，当这些电能消耗后就会以热能的方式散发出来，此时进行采掘的工作面所产生的风流会吸收大部分热能。而在吸收的热能中，有些会直接引起风流所拥有温度上升，还有些会进行转化，出现焓增的现象。所以采掘类设备工作时，所产生的热能计算方法如下：Qc＝ψN，KW(7-1-6)式中Qc代表的是设备产生热量后，风流可吸收数量；Ψ代表的是采掘类型设备在工作时产生热量后，风流的吸热所占的比例；N代表的是采掘类型设备进行实耗时所产生的功率。2.其它电动类型设备进行放热的相关概述以电动类型的设备而言，其放热量的计算方法如下：Qe＝(1-ηt)ηmN，KW(7-1-7)式中Qe代表的是电动类型设备所拥有的放热量；N代表的是电动机所设定的额定功率；Ηt代表的是提升类型设备所具备的机械效率；Ηm代表的是电动机所具备的综合效率。三、运输中煤炭及矸石的放热以运输类型机巷的角度进行分析，其在运输中煤炭及矸石也会出现热量的释放。所以处于这个环节中煤炭及矸石所拥有放热量的计算方法如下：，KW(7-1-8)式中Qk代表的是处于运输过程中，煤炭或矸石进行放热所产生的数量；M代表的是运输煤炭或矸石的数量；Cm代表的是煤炭或矸石所拥有的比热；Δt代表的是煤炭或矸石所拥有的温度，和空气之间所产生的温差，计算方法如下：，℃(7-1-9)式中L代表的是进行运输时所产生的距离；Tr代表的当煤炭或矸石处于运输过程中，所拥有的的平均温度；Twm代表的是当风流在运输巷道中，所拥有平均湿球的温度。四、矿物及其它有机物的氧化放热就井下的矿物等相关有机物而言，在计算其热量时，是无法进行单独计算，所以其相关的计算方法只能通过估算，其计算方法如下：，KW(7-1-10)式中Q0代表的是矿物进行氧化时所产生的放热量；V代表的是位于巷道位置中，风的平均速度；q0─V＝1m/s代表的是处于一定面积时，矿物等进行氧化所产生的放热量；如果没有进行实际勘察，可将其数值取3～4.6×10-3KW/m2。五、人员放热就人员的角度进行分析，当参与采掘的人员较集中时，也会出现热量的释放，从而影响工作面的气候。人员放热主要取决于两个方面，即一是人员的劳动强度；二是个人的体质，其计算方法如下：，KW(7-1-11)式中Qw0代表的是人员所产生的放热量；N代表的是在同一工作面中人员的数量；Q代表的每人所产生的发热量，以人员处于静止状态的角度分析，其所产生的发热量最低不低于0.09KW,最高不超过0.12KW；当人员处于轻度体力劳动状态时，其所产生的发热量的取值为0.2kw；当人员处于中度体力劳动状态时，其所产生的发热量的取值为0.275kw；当人员处于繁重体力劳动状态时，其所产生的发热量的取值为0.47kw。六、热水放热以井下热水的角度分析，决定其放热的因素主要有以下几方面的内容，即一是排水的温度；二是排水的数量；三是排水时所使用的方式。当以水沟或管道进行排水时，其产生传热量的计算方法如下：，KW(7-1-12)式中Qw代表的是热水所产生的传热量；Kw代表的是水沟盖板或管道进行传热时所拥有的系数；S代表的是水与空气之间进行传热时所占据的面积。利用水沟进行排水时，面积计算方法:S＝BwL，m2；利用管道进行排水时，面积的计算方法:S＝πD2L，m2；Bw代表的是水沟拥有的宽度；D2代表的是管道所拥有的外径；L代表的是水沟所拥有的长度；Tw代表的是位于水沟或管道内部位置中水所拥有的平均温度；T代表的是位于巷道位置的风流，其所具备的平均温度。当以水沟进行排水时，其盖板传热所拥有系数的计算方法如下：，KW/(m2·℃)(7-1-13)当以管道进行排水时，其管道传热所