煤炭科学技术

作者：马砺, 张雅婷, 刘尚明, 简俊常, 秦志华, 刘恒, 陈超扬,

关键词：矿井降温, 制冷降温管网, 水力损失, 冷量损失,

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，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，管网水力损失大的位置为一集轨道下山、7302运输巷和中部辅运大巷。降温系统分别给五采区和七采区共4个工作面供冷，冷量损失为1.22×106 J/s，其中七采区降温系统冷量损失占88.15%，管网摩擦和传热冷量损失分别为5.39×105、6.805×105 J/s，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号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，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；南部1号辅助运输大巷、南部2号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，离心泵高效运行。

来源：2024年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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