深部开采热环境控制技术研究现状及展望

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2017.02.083

摘要/Abstract

摘要：

深部开采高地温问题已成为制约矿业可持续发展的瓶颈，必须进行井下热环境控制技术的深入研究。详细阐述了金属矿山深部开采的现状及发展趋势，结果表明近几年国内金属矿山深部开采数量将出现快速增长趋势。论述了增风降温、循环通风、低温预冷、个体防护和制冷降温技术的适用条件，并进行了现场应用效果分析，指出热环境控制技术存在的主要问题，并给出了具体的对策建议，提出应结合矿山井下热环境状况、井巷工程条件和经济效益状况等进行综合降温系统设计。

关键词: 深部开采, 增风降温, 循环通风, 岩层预冷, 机械制冷

中图分类号:

TD72

贾敏涛，汪群芳,吴冷峻. 深部开采热环境控制技术研究现状及展望[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(2): 83-88.

JIA Mintao，WANG Qunfang，WU Lengjun. Research Status and Prospect of Thermal Environmental Control Technology Under Deep Mining[J]. Gold Science and Technology, 2017, 25(2): 83-88.

参考文献

［1］ He Manchao.Present situation and prospect of rock mechanics deep mining engineering［C］//Proceedings of the Eighth National Rock Mechanics and Engineering Academic Conference.Beijing：Science Press，2004：88-94.［何满潮.深部开采工程岩石力学现状及其展望［C］//第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集.北京：科学出版社，2004：88-94.］
［2］ Gu Desheng.Metal mine scientific problems in deep mining［C］//Xiangshan Science Conference：Scientific Frontier and the Future（6 sets）.Beijing：China Environmental Science Press，2002：192-213.［古德生.金属矿山深部开采中的科学问题［C］//香山科学会议：科学前沿与未来（第六集）.北京：中国环境科学出版社，2002：192-213.］
［3］ Zhou Hongwei，Xie Heping，Zuo Jianping.Developments in researches on mechanical behaviors of rocks under the condition of high ground pressure in the depths［J］.Advances in Mechanics，2005，35（1）：91-99.［周宏伟，谢和平，左建平.深部高地应力下岩石力学行为研究进展［J］.力学进展，2005，35（1）：91-99.］
［4］ He Manchao，Xie Heping，Peng Suping，et al.Study on rock mechanics in deep mining engineering［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24（16）：2803-2813.［何满潮，谢和平，彭苏萍，等.深部开采岩体力学研究［J］.岩石力学与工程学报，2005，24（16）：2803-2813.］
［5］ Karmins A B，Given I A.Mining Engineering Handbook：3 Copies［M］. Beijing：Metallurgical Industry Press，1982.［卡明斯A B，吉文I A.采矿工程手册：第3册［M］.北京：冶金工业出版社，1982.］
［6］ Yao Xiang.Study on the techniques of deep mining［J］.Gold，1998，19（2）：17-20.［姚香.关于深部开采技术的探讨［J］.黄金，1998，19（2）：17-20.］
［7］ Li Huamin，Li Huaqi，Zhou Wan，et al.The basic concept of mine deep well and criterion ［J］.Coal Mine Design，1999（10）：5-7.［李化敏，李华奇，周宛，等.煤矿深井的基本概念与判别准则［J］.煤矿设计，1999（10）：5-7.］
［8］ Zhang Weibin，Guo Shulin，Yao Xiang，et al.Current status of deep shaft ventilation technique research in domestic metal mines［J］.Gold，2009，30（9）：26-29.［张维滨，郭树林，姚香，等.中国金属矿山深井通风技术研究现状综述［J］.黄金，2009，30（9）：26-29.］
［9］ Gu Desheng，Zhou Keping.Development theme of the modern metal mining［J］.Metal Mine，2012（7）：1-8.［古德生，周科平.现代金属矿业的发展主题［J］.金属矿山，2012（7）：1-8.］
［10］ Hu Sherong，Qi Chunqian，Zhao Shengli，et al.Discussion on China deep mine classification and critical depth［J］.Coal Science and Technology，2010，38（7）：10-13.［胡社荣，戚春前，赵胜利，等.我国深部矿井分类及其临界深度探讨［J］.煤炭科学技术，2010，38（7）：10-13.］
［11］ Liu Tongyou.Developing tendency of international mining technique［J］.China Mine Engineering，2005，34（1）：35-40.［刘同有.国际采矿技术发展的趋势［J］.中国矿山工程，2005，34（1）：35-40.］
［12］ Hu Sherong，Peng Jichao，Huang Can，et al.An overview of current status and progress in coal mining of the deep over a kilometer［J］.China Mining Magazine，2011，20（7）：105-110. ［胡社荣，彭纪超，黄灿，等.千米以上深矿井开采研究现状与进展［J］.中国矿业，2011，20（7）：105-110.］
［13］ Si Qianzi.Thermal environment treatment of high temperature mine［J］.Jiangsu Coal，1999（3）：23-26.［司千字.高温矿井的热环境处理［J］.江苏煤炭，1999（3）：23-26.］
［14］ Mei Fuding.Whether the high temperature mine is the criterion of wind and cooling［J］.Coal Engineering，1992（4）：9-11.［梅甫定.高温矿井是否进行增风降温的判别［J］.煤炭工程，1992（4）：9-11.］
［15］ Gu Desheng，Wu Chao.Research on the Development of Metal Mine Safety and Environmental Science and Techno- logy in China［M］.Beijing：Metallurgical Industry Press，2011.［古德生，吴超.我国金属矿山安全与环境科技发展前瞻研究［M］.北京：冶金工业出版社，2011.］
［16］ Wang Qijin.Mine Controlled Circulation Ventilation［M］.Xuzhou：China University of Mining and Technology Press，1996.［王启晋.矿井可控循环通风［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1996.］
［17］ Zhou Yinglie.Research on the deep well controlled circulation wind purify cooling technology with water bath and silk screen［J］.Modern Mining，2015，31（9）：146-149.［周英烈.深井可控循环风水浴丝网净化降温技术研究［J］.现代矿业，2015，31（9）：146-149.］
［18］ Cao Tongbo，Li Bo，Liu Jingxian，et al.Ventilation system modification and the utilization of controllable recirculation air in Hongtoushan copper-zinc mine［J］.China Mine Engi- neering，2015，44（1）：7-10.［曹同波，李波，柳敬献，等.红透山铜锌矿通风系统改进与可控循环风利用［J］.中国矿山工程，2015，44（1）：7-10.］
［19］ Yuan Meifang，Shi Changyan，Li Zhichao，et al.Research and application of circulated wind of ventilation system in deep exploration of Hongtoushan mine［J］.Metal Mine，2012 （12）：91-94.［袁梅芳，石长岩，李志超，等.红透山矿深井开采通风系统循环风研究与应用［J］.金属矿山，2012（12）：91-94.］
［20］ Gong Rui，Shi Changyan.The application of controllable system circulating air technology in Hongtoushan mine［J］.Non-Ferrous Mining and Metallurgy，2012，28（6）：18-21.［宫锐，石长岩.系统可控循环风技术在红透山矿的应用实践［J］.有色矿冶，2012，28（6）：18-21.］
［21］ Yang Hongxin.Research and application of the precooling technology of downcast air for low temperature rock stratum［J］.Metal Mine，2001（1）：52-53.［杨洪新.低温岩层预冷入风流技术研究与应用［J］.金属矿山，2001（1）：52-53.］
［22］ Wang Yingmin.Mine Aerodynamics and Mine Ventilation System［M］.Beijing：Metallurgical Industry Press，1994.［王英敏.矿内空气动力学与矿井通风系统［M］.北京：冶金工业出版社，1994.］
［23］ Wu Lengjun，Zhou Wei，Jia Mintao，et al.A summary report on the application system of the cold-air application system of the mud and the waste roadway in the large-scale mine ［R］.Maanshan：Sinosteel Maanshan Institute of Mining Research Co.，Ltd.，2011.［吴冷峻，周伟，贾敏涛，等.大型千米深井金属矿山采空区和废旧巷道冷风应用系统研究总结报告［R］.马鞍山：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，2011.］
［24］ Chen Xishan，Miao Cuifang，Gu Huiying.A study on precooling mine inlet airflow by utilizing the low temperature effect of terrain［J］.Journal of Qingdao Technological University，2009，30（5）：14-19.［陈喜山，苗翠芳，谷卉颖.利用岩层的低温效应预冷矿井入风流的研究［J］.青岛理工大学学报，2009，30（5）：14-19.］
［25］ Kong Xiangqiang，Xie Fangjing，Yang Qianming，et al.Experimental study of precooling intake air with low temperature rocks［J］.Journal of Shandong University of Science and Technology（Natural Science），2009，28（1）：30-34.［孔祥强，谢方静，杨前明，等.利用矿井低温岩层预冷入风流的实验研究［J］.山东科技大学学报（自然科学版），2009，28（1）：30-34.］
［26］ He Manchao.Research and development of HEMS cooling system and heat-harm control in deep mine［J］.China Basic Science，2008，10（2）：1353-1361.［何满潮.HEMS深井降温系统研发及热害控制对策［J］.中国基础科学，2008，10（2）：1353-1361.］
［27］ Liu Heqing，Wu Chao，Wang Weijun，et al.Review of mine temperature drop technology［J］.Metal Mine，2005（6）：43- 46.［刘何清，吴超，王卫军，等.矿井降温技术研究述评［J］.金属矿山，2005（6）：43-46.］
［28］ Hu Hanhua.Deep Thermal Mine Environmental Control［M］.Changsha：Central South University Press，2009.［胡汉华.深热矿井环境控制［M］.长沙：中南大学出版社，2009.］
［29］ The Ministry of Health of the People’s Republic of China.Occupational exposure limits for hazardous agents in the workplace：GBZ2.2-2007［S］.Beijing：Standard Press，2007. ［中华人民共和国卫生部.工作场所有害因素职业接触限值：GBZ2.2-2007［S］.北京：中国标准出版社，2007.］
［30］ Wu Jiekui，Yuan Meifang.Research on large air purification technology and its application in underground metal mines［J］.Mining Research and Development，2014，34（3）：78-81.［吴洁葵，袁梅芳.金属矿山井下大风流净化技术研究与应用［J］.矿业研究与开发，2014，34（3）：78-81.］

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[1]	杨轶男, 胡建华, 周坦, 赵风文, 王牧帆. 基于改进DCNN法的微震信号自动识别模型及应用[J]. 黄金科学技术, 2023, 31(5): 794-802.
[2]	郭对明,李国清,侯杰,胡乃联. 基于FLUENT的深井掘进巷道局部通风参数优化[J]. 黄金科学技术, 2022, 30(5): 753-763.
[3]	陈立强,赵国彦,李洋,毛文杰,党成凯,方博扬. 开挖卸荷扰动下的深部巷道支护及其效果评价[J]. 黄金科学技术, 2022, 30(3): 438-448.
[4]	傅璇,黄麟淇,陈江湛,吴阳春,李夕兵. 迎接深部开采高地温环境的挑战——岩石真三轴试验机地温模拟平台研究[J]. 黄金科学技术, 2022, 30(1): 72-84.
[5]	唐宇,王少锋. 单向受限应力下镐型截齿破岩特性及其影响因素分析[J]. 黄金科学技术, 2021, 29(5): 669-679.
[6]	景岳,王少锋,鲁金涛. 矿岩开挖松动区厚度预测及非爆机械化开采判据[J]. 黄金科学技术, 2021, 29(4): 525-534.
[7]	崔宇,李夕兵,董陇军,白吕. 玲珑金矿微震监测台网布设优化[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(3): 417-424.
[8]	王春,王成,熊祖强,程露萍,王怀彬. 动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(2): 232-240.
[9]	杨世兴,付玉华,占飞. 围压与料浆浓度对尾砂充填体峰后损伤演化研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(1): 97-104.
[10]	陈冲,李夕兵,冯帆. 诱导巷道的围岩松动破坏区数值研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(6): 771-779.
[11]	卢富然, 陈建宏. 基于AHP和熵权TOPSIS模型的岩爆预测方法[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(3): 365-371.
[12]	张洪山，宋文志，李秋涛，赵兴东，李洋洋，刘强. 山东金青顶矿区深部矿体开采诱发微震活动分析[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(1): 76-79.