矿井巷道通风温度、湿度规律的数值模拟研究

论文摘要

近些年随着开采深度增加,井下围岩温度也随之增加,深井高温热害已经成为制约煤炭安全开采的重大问题之一。未来矿山的极限深度将取决于矿井降温技术和装备水平,井下热湿环境的实时预测精度研究成为有效控制井下气象环境和进行准确地通风网络计算的一项重要技术课题。科学经济地预测井下的热湿环境,预先做好预防措施,为矿井工作人员提供一个良好的工作环境,才能发挥最大效能的矿井建设和生产。本论文对巷道热湿环境的研究历史和现状进行了比较详细的调查和总结。建立倾斜巷道和潮湿巷道二维、三维模型,应用有限差分法对巷道围岩温度场进行数值模拟求解,在此基础上编写了简便有用的巷道风流热湿环境模拟计算工具软件。比较了二维计算模型和本研究采用的三维计算模型结果差异,特别是对于巷道潮湿程度的评价参数的概念,进行了比较明确地分析和阐述的同时,探讨了其对风流温度湿度的影响,进一步讨论了各种条件对风流热湿环境的影响,特别是对倾斜巷道和潮湿巷道内热湿环境的影响要素和特征进行了分析和论述。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 高湿热矿井温度预测技术研究动态
• 1.2 国外研究现状
• 1.3 本课题的目的及研究意义
• 1.4 本课题的研究内容及方法
• 2. 深矿井风流热力状态特征
• 2.1 热害
• 2.2 深矿井风流热力状态特征
• 2.3 深矿井风流热力状态产生的影响
• 2.4 调热圈理论
• 2.5 小结
• 3. 矿井热环境数学建模及分析
• 3.1 矿井数学建模
• 3.1.1 建模理论依据
• 3.1.2 建模条件
• 3.2 建模解析
• 3.3 无量纲解析过程
• 3.4 风流温度的差分过程
• 3.5 风流湿度
• 3.6 小结
• 4. 深矿井巷道温湿度分布规律的研究
• 4.1 巷道潮湿度
• 4.1.1 绝干巷道
• 4.1.2 潮湿巷道
• 4.2 流场内模拟计算及规律研究
• 4.2.1 模拟计算概要
• 4.2.2 流场内规律研究
• 4.3 小结
• 5. 基于三维差分计算模型的vb 编程软件开发
• 5.1 软件介绍
• 5.1.1 系统运行环境
• 5.1.2 安装
• 5.1.3 启动与退出
• 5.2 软件模拟解析
• 5.3 软件模拟结果比较
• 5.4 小结
• 6. 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集