煤炭科学技术

作者：韩巧云, 李谋伟, 曹轩, 杨晓杰, 李孔清, 庞杰文, 游波,

关键词：深部矿井, 装配式对流−辐射制冷系统, 降温效果, 湿黑球温度, 计算流体力学,

人工制冷降温技术是目前深井热害治理的最有效的方法之一。目前降温方法以全空气型降温为主导，暴露出降温效果“近冷远热”、能耗巨大等诸多问题，与国家绿色矿山发展战略相悖离。装配式对流−辐射制冷系统是一种集支护−降温为一体的局部降温装置，可安装在工作面需冷区域，营造局部舒适热环境。为了研究装配式对流−辐射制冷系统的降温效果，采用理论分析及计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）模拟方法，得到系统供冷量的数学模型；分析系统降温机理，优化运行工况；以张双楼矿7119工作面为例对系统的降温效果展开了评价。结果表明：装配式高温矿井对流−辐射降温系统与侧帮支护系统结合，可实现巷道开采、支护与环境改善同步进行，提高生产效率与环境舒适度；装配式高温矿井对流−辐射降温系统最优运行工况为：冷媒流速为0.2 m/s，入口风速为0.6 m/s，出风口高度设定为60 mm，系统供冷量为269 W；装配式高温矿井对流−辐射降温系统的降温效果（满足舒适需求）相较巷道全空气型降温方法提高了31%，可满足采深2 000 m以内采场的适应性工人舒适环境需求，系统能够最大程度保证矿工的热安全。与此同时，可根据现场的降温需求，调整设备安装间距，进行局部环境控制，极大程度节约降温能耗。该研究可用于指导矿井采场的局部环控、智能少人工作面高效精准降温、矿工职业健康保障，充分地响应了国家绿色矿山发展战略，助力国家“双碳”目标的实现。

来源：2025年第10期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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