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基于PSO−SVR的掘进工作面风温预测 被引量：2
1
作者 李延河 万志军 +6 位作者 于振子 苟红 赵万里 周嘉乐 师鹏 甄正 张源 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期183-191,共9页
随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预... 随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预测意义重大。建立了基于PSO-SVR(基于粒子群的支持向量回归)的掘进工作面风温预测模型,利用模型中的惩罚因子C和核函数参数g对模型进行了寻优。通过现场实测及文献调研,建立了掘进工作面风温预测训练样本集。通过与最小二乘法估计MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比,分析了PSO-SVR算法的优势。将PSO-SVR算法模型应用于平煤十矿己-24120保护层风巷风温预测,并依据风温预测结果,指导了制冷机组的选型和降温方案设计。结果表明:PSO-SVR模型预测性能最优,模型绝对误差百分比仅为1.85%,较常规SVR模型减小了55.9%,可见PSO优化模型参数对于提高SVR拟合度、泛化性及预测精度具有重要作用。巷道每掘进100m,工作面风流平均温升0.16℃,掘进至2000m时巷道迎头风温升至35.8℃。己-24120保护层风巷需冷量为1083.28kW,设计制冷机组总制冷量为1085 kW。己-24120保护层风巷实施降温后,工作面平均温降8.6℃,降温效果显著,表明了PSO-SVR掘进工作面风温预测模型的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 掘进工作面 风温预测 粒子群 支持向量回归 矿井降温
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基于循环推进算法的采煤工作面围岩温度场数值模拟研究 被引量：1
2
作者 秦跃平 郭铭彦 +4 位作者 唐飞 刘强 张冀昕 侯浩楠 赵微 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期409-420,共12页
随着浅部赋存煤炭资源的日益枯竭,深部开采已经成为煤炭资源开发的新常态。深部高温高湿的热环境将危害作业人员健康,增加机电设备故障率,极易引发井下安全事故。高温围岩作为采煤工作面的最主要热源之一,长期以来其散热量计算依赖于拟... 随着浅部赋存煤炭资源的日益枯竭,深部开采已经成为煤炭资源开发的新常态。深部高温高湿的热环境将危害作业人员健康,增加机电设备故障率,极易引发井下安全事故。高温围岩作为采煤工作面的最主要热源之一,长期以来其散热量计算依赖于拟合经验式,缺乏科学合理的计算方法。基于傅里叶定律和能量守恒定律,建立了采煤工作面二维围岩温度场非稳态数学模型,运用有限体积法对模型进行了离散,提出了以坐标间断移动来模拟实际割煤进刀过程的循环推进新算法,显著提高了动态推进条件下高温采煤工作面围岩散热的计算精度。随后以单个节点为例详细介绍了循环推进算法流程,基于Visual Studio编程平台自主开发了数值解算程序,并结合工程背景开展了采煤工作面高温围岩温度场及散热规律的数值模拟研究与实测验证工作。结果表明:模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,平均相对误差为6.15%;在连续循环割煤过程中,围岩温度场呈现周期性变化特征;在一个循环周期内,各区域围岩散热强度在进刀循环开始时达到峰值,随后不稳定换热系数开始快速下降,且下降趋势逐渐减缓;传统的拟合经验式忽略了割煤循环过程中围岩散热强度随时间的改变,高估了围岩散热能力;在热害严重的采煤工作面,通过适当减缓进刀速度或采用截深更浅的采煤机刀头可有效减少围岩散热。 展开更多
关键词 采煤工作面 围岩散热 围岩温度场 循环推进算法 不稳定换热系数
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采煤巷道下方岩层注水风流降温效应数值模拟
3
作者 张小艳 李临川 +2 位作者 刘浪 王璇 李星格 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第4期744-755,共12页
为了研究采煤巷道下方岩层注水对风流降温的影响,利用三维有限元数值模拟,建立岩层注水风流降温的多物理场耦合模型,分析不同注采通道布置和注水参数对巷道内风流温度的影响以及围岩的温度变化,对比相同条件下不同注水时间下的降温效应... 为了研究采煤巷道下方岩层注水对风流降温的影响,利用三维有限元数值模拟,建立岩层注水风流降温的多物理场耦合模型,分析不同注采通道布置和注水参数对巷道内风流温度的影响以及围岩的温度变化,对比相同条件下不同注水时间下的降温效应。结果表明:在注水通道垂直距离上,注水通道离巷道越近,降温范围到达巷道附近围岩的速度越快,垂直距离从15 m到25 m时,1号巷道末端风流温降从25.24℃减少到24.85℃;方案2巷道内右侧风流的降温效应最优,注水10 a时巷道风流平均温度下降到28℃左右;当注水流量从5 kg/s到15 kg/s时,巷道末端风流温度相差1.37℃,注水温度从15℃到25℃时,巷道末端风流温度相差2.08℃;随着注水时间的增加,巷道进风侧的低温区域沿风流方向不断向回风侧扩展,巷道内风流温度的下降集中在注水前期,注水2 a时温降占整体温降的90%左右。研究成果为矿井岩层注水风流降温提供了理论参考。 展开更多
关键词 矿井热害 巷道降温 数值模拟 岩层温度 岩层注水
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基于集成学习强化BPNN的掘进工作面温度预测模型
4
作者 马恒 张世龙 高科 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期88-94,158,共8页
针对现有掘进工作面温度预测方法存在预测模型泛化性不强、鲁棒性较差,且对非线性多维数据的预测能力有限的问题,提出了一种基于集成学习强化反向传播神经网络(BPNN)的掘进工作面温度预测模型,即t−SNE−BPNN−AdaBoost。首先采用t−分布随... 针对现有掘进工作面温度预测方法存在预测模型泛化性不强、鲁棒性较差,且对非线性多维数据的预测能力有限的问题,提出了一种基于集成学习强化反向传播神经网络(BPNN)的掘进工作面温度预测模型,即t−SNE−BPNN−AdaBoost。首先采用t−分布随机邻域嵌入(t−SNE)非线性降维技术,将通风机前风量、温度、相对湿度等7项高维特征降至3维,保留数据局部结构并去除噪声。然后将降维数据输入BPNN作为基分类器,经迭代训练得到初步模型。最后通过自适应推进算法(AdaBoost)集成学习,迭代训练多个BPNN弱分类器并加权组合为强分类器,增强模型泛化能力。将60组掘进工作面实测数据按8∶2划分为训练集与测试集,经5折交叉验证确定AdaBoost最优弱学习器数量为30。实验结果表明:①t−SNE−BPNN−AdaBoost预测曲线和真实值贴合度最优,整体误差小,在温度突变区段适应力强,稳定性远超SVM,BPNN和t−SNE−BPNN。②t−SNE−BPNN−AdaBoost的预测相对误差最小,几乎在5%以内,表现出最优的预测精度。③在测试集上,t−SNE−BPNN−AdaBoost的决定系数为0.9784,较SVM,BPNN,t−SNE−BPNN分别提高了60.3%,17.2%,8.1%;平均绝对误差为0.1676,均方误差为0.0567,平均绝对百分比误差为0.9640,指标均显著优于SVM,BPNN和t−SNE−BPNN,在温度突变区段适应性更强。 展开更多
关键词 掘进工作面温度预测 t−分布随机邻域嵌入 BP神经网络 t−SNE 自适应推进算法 AdaBoost集成学习 5折交叉验证
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矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法研究
5
作者 翟宇 赵旭 董志峰 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期19-26,共8页
矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系... 矿井回风取热与进风加热重力热管热交换系统在不同工况下热管结构参数的设计基本相同,导致矿井回风余热利用效率低且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及热管组件关键参数设计缺乏针对性的理论支持的技术难题,基于重力式热管系统热交换模型,提出了一种矿井回风与进风重力热管系统关键参数设计计算方法。应用该方法于银川某矿,并与其他三个典型重力热管煤矿的热交换效果进行了对比分析,结果表明,该矿重力热管热交换系统将进风温度从-31.5℃提升至4.1℃,满足了煤矿安全规程中进风温度≥2℃的要求,相较其他项目改善效果更为明显,这些结果证实了该方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 矿井回风取热 矿井进风加热 重力热管 设计计算方法 热交换特性
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BAS-RVM淋水井筒风温预测模型
6
作者 张研 荆浩然 +1 位作者 黄兰淘 唐北昌 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第6期1090-1099,共10页
为提高矿井淋水井筒风温预测精度与可靠性,解决传统方法在复杂矿井环境下预测效果不佳的问题,提出一种基于天牛须算法(BAS)和相关向量机(RVM)相结合的淋水井筒风温预测方法。模型通过相关向量机建立井巷风温与其影响因素之间的非线性映... 为提高矿井淋水井筒风温预测精度与可靠性,解决传统方法在复杂矿井环境下预测效果不佳的问题,提出一种基于天牛须算法(BAS)和相关向量机(RVM)相结合的淋水井筒风温预测方法。模型通过相关向量机建立井巷风温与其影响因素之间的非线性映射关系,利用BAS算法对RVM核参数进行优化调整,从而构建出更为精确的BAS-RVM淋水井筒风温预测模型。具体步骤包括数据收集与整理、初始化BAS算法和RVM模型参数、模拟天牛觅食行为进行参数搜索与更新、模型训练与验证以及结果输出等。结果表明:BAS-RVM预测模型的平均绝对百分比误差0.86%,平均绝对误差0.24℃,均方根误差0.116,决定系数0.89,明显优于GA-BP神经网络模型与BP神经网络模型;BAS-RVM模型结合了天牛须算法的易实现性和相关向量机在非线性系统预测中的优势,能够准确捕捉矿井风温的非线性变化规律和特性,提供高精度的预测结果。与传统模型相比,BASRVM预测模型在拟合实际数据方面表现出色,该模型为矿井风温预测提供了新的技术支持。 展开更多
关键词 风温预测 相关向量机 天牛须算法 淋水井筒 模型评价
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深井采场装配式对流-辐射制冷系统降温效果分析
7
作者 韩巧云 李谋伟 +4 位作者 曹轩 杨晓杰 李孔清 庞杰文 游波 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第10期201-212,共12页
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... 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。 展开更多
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
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焦家金矿深部巷道温度场分布特征及通风降温数值模拟
8
作者 景泮印 刘德龙 +5 位作者 董建伟 桑军胜 孔祥西 余明高 王亮 李海涛 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第5期16-23,共8页
为了解决焦家金矿深部巷道高温热害问题,掌握不同通风条件对深部巷道温度场与速度场的影响,在获取-580 m与-670 m中段地温场整体分布的基础上,借助CFD数值模拟计算了2个区域在自然通风状态下的温度场与速度场分布特征。针对-670 m中段,... 为了解决焦家金矿深部巷道高温热害问题,掌握不同通风条件对深部巷道温度场与速度场的影响,在获取-580 m与-670 m中段地温场整体分布的基础上,借助CFD数值模拟计算了2个区域在自然通风状态下的温度场与速度场分布特征。针对-670 m中段,通过增设压入式通风系统,模拟了不同通风条件对巷道的降温效果。结果表明:研究区地温梯度为3.0~3.2℃/hm,属于地温异常区;-580 m中段的原始岩温已经达到30.4℃,巷道平均风温为29.3℃,热害开始显现;在自然通风状态下,-670 m中段掘进工作面平均温度为33.4℃,温度较高;增设压入式通风系统后,改变送风量和送风温度,送风温度降低5.0℃,工作面平均温度降低4.7℃,降温程度达18.5%;送风温度不变,改变送风量对掘进工作面温度和风速的影响不大。 展开更多
关键词 深部巷道 高温热害 地温梯度 通风降温 数值模拟
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高温矿井掘进面移动隔热层降温效果研究
9
作者 赵林海 李宗利 +4 位作者 苟晓斌 周润民 聂兴信 孙昊 张鑫 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期315-324,共10页
随着矿井开采深度的不断提高,高温矿井掘进作业面热害问题日益凸显,如何有效地治理热害问题具有重要的意义。利用Fluent流体力学软件对掘进作业面降温效果进行模拟研究,通过设计新型局部降温系统,分析局部制冷-隔热层耦合降温效果,着重... 随着矿井开采深度的不断提高,高温矿井掘进作业面热害问题日益凸显,如何有效地治理热害问题具有重要的意义。利用Fluent流体力学软件对掘进作业面降温效果进行模拟研究,通过设计新型局部降温系统,分析局部制冷-隔热层耦合降温效果,着重分析不同工况下隔热层导热系数、厚度以及空气夹层厚度对降温效果的影响。研究结果表明:导热系数由0.024 W/(m·K)增加到1.0 W/(m·K),降温幅度减少了1.4 K;综合考虑隔热成本和降温效果后,选择隔热层厚度0.1 m和空气夹层厚度90 mm时,制冷通风-隔热层耦合降温效果良好。本文为高温矿井有效降温提供参考价值,同时也为矿井环境的营造提供数据支持。 展开更多
关键词 掘进作业面 隔热层 数值模拟 温度场
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基于热力平衡调节和物联网技术的矿井精准供热系统研究与应用
10
作者 张伟光 孙传珠 +1 位作者 张惠敏 徐广才 《煤炭工程》 北大核心 2025年第9期189-196,共8页
为解决双欣煤矿供热系统智能化程度较低、热力失衡及能耗偏高的问题,构建了由物联网驱动的精准供热智能调控系统。系统设计上集成了回水温度反馈控制与二次管网动态平衡技术,并开发了基于热力学平衡模型的智能调控算法。通过在回水管道... 为解决双欣煤矿供热系统智能化程度较低、热力失衡及能耗偏高的问题,构建了由物联网驱动的精准供热智能调控系统。系统设计上集成了回水温度反馈控制与二次管网动态平衡技术,并开发了基于热力学平衡模型的智能调控算法。通过在回水管道部署物联网温控阀门,构建了以回水温度为核心指标的闭环控制体系,采用智能算法对管网水力平衡进行优化,结合无线通信技术实现供热参数的实时监测与动态调节。工程应用结果表明:系统改造后,矿区关键建筑(东库房、联合建筑、实训基地)的回水温度稳定保持在45℃以上,全网回水温度偏差控制在±2℃范围内,管网水力平衡性能显著提升;同时系统综合节能率达50%。研究证实,该系统通过“感知-决策-执行”的多参数耦合调控闭环,可在保障矿井供暖质量的基础上实现能耗的精准管控,为寒区矿山供热系统的节能化升级提供了兼具经济性与环保性的技术方案。 展开更多
关键词 热力平衡 LoRa技术 智能供暖 闭环控制 寒冷矿区 水力失调
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基于CUSUM与BP神经网络的供热管道泄漏检测与应用研究
11
作者 张伟光 孙传珠 +2 位作者 范冬琪 彭雷祥 徐广才 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期97-104,共8页
针对内蒙古双欣矿业有限公司供热管网泄漏诊断存在的实时性不足与定位精度偏低等问题,提出了一种融合CUSUM算法与BP神经网络算法的综合分级供热管网泄漏诊断方法。该方法通过融合CUSUM算法与BP神经网络,构建了实时泄漏诊断与定位系统。... 针对内蒙古双欣矿业有限公司供热管网泄漏诊断存在的实时性不足与定位精度偏低等问题,提出了一种融合CUSUM算法与BP神经网络算法的综合分级供热管网泄漏诊断方法。该方法通过融合CUSUM算法与BP神经网络,构建了实时泄漏诊断与定位系统。首先,基于二次网补水流量的实时监测数据,利用CUSUM算法结合供热管网仿真模型,实现了泄漏发生与泄漏量的一级诊断;随后,结合管网运行数据与仿真模型数据,采用BP神经网络算法进行泄漏位置的二级诊断。系统应用效果表明:双欣矿业有限公司三号楼换热站、副井口换热站及锅炉房换热站的泄漏/未泄漏准确率和泄漏位置检测准确率均达到100%;系统响应延迟时间均在2 min以内,平均响应时间不超过1 min。研究成果为工业供热管网的智能化泄漏诊断提供了新的解决方案,具有重要的实际应用价值,对于保障供热安全与降低能耗具有积极的参考意义。 展开更多
关键词 泄露诊断 CUSUM算法 BP神经网络 供热管网
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矿井回风余热直热式换热器传热特性及应用研究
12
作者 季现亮 王玉强 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期126-132,共7页
在矿井进回风直热式换热器热交换系统设计过程中,由于不同工况下直热式换热器结构参数设计基本一致,导致矿井回风余热利用效率低下,且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及关键参数设计缺乏针对性理论支持的问题,建立了矿井进回... 在矿井进回风直热式换热器热交换系统设计过程中,由于不同工况下直热式换热器结构参数设计基本一致,导致矿井回风余热利用效率低下,且无法满足进风温度的设计要求。为解决该系统及关键参数设计缺乏针对性理论支持的问题,建立了矿井进回风直热式换热器热交换系统传热模型,并对典型应用案例进行了测试研究。通过数据拟合,得到了适用于回风直热式换热器努塞尔系数的计算公式。在此基础上,进一步深入研究了直热式换热器结构参数,并分析了系统在不同参数条件下的传热特性。结果表明,该传热模型的计算误差均在8%以内。通过探究不同参数对直热式换热器性能的影响规律,确定了在一定工况下管外直径的合理取值范围,可为后续工程设计提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 矿井回风 表面传热系数 直热式换热器 传热特性
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我国深部矿井热环境调控研究近20 a进展及展望 被引量：39
13
作者 王运敏 李刚 +3 位作者 徐宇 任甲泽 贾敏涛 周伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第3期1-13,共13页
随着矿井开采水平向深部转移,高地温热害成为资源安全开采面临的重要难题。矿井通风与空气调节逐渐成为深部矿产资源开发的主要耗能形式,影响着矿井生产运营成本和资源开发的可持续性。概述了矿井通风传热理论发展脉络和矿井降温技术研... 随着矿井开采水平向深部转移,高地温热害成为资源安全开采面临的重要难题。矿井通风与空气调节逐渐成为深部矿产资源开发的主要耗能形式,影响着矿井生产运营成本和资源开发的可持续性。概述了矿井通风传热理论发展脉络和矿井降温技术研究现状,剖析了目前常用的降温技术特点,在此基础上展望了深部矿井热环境调控的未来重点发展方向。结果表明:机械制冷通风降温是目前主要的矿井热害治理方式,但存在成本高、维护困难、冷量利用率低、降温效果不理想等不足。为提高深部矿井热害治理效果,应秉持“节源开流”的新思路,在矿井开拓过程中实施主动降温措施,并采取多种方式进行联合降温。此外,可结合智能通风系统精准控温降低冷量消耗,采用循环通风降温技术提高冷量利用率,应用高性能降温防护服应对特殊高温场景。将传统矿井热害治理技术思路转变为地热资源利用理念,实现矿井热环境调控与地热资源开采协同,是高效解决深井降温和升级矿井能源结构体系的关键。 展开更多
关键词 深井热害 热害治理 巷道传热 机械制冷降温 主动式降温 智能通风系统 地热资源
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掘进工作面冲击射流换热特性 被引量：13
14
作者 姬建虎 廖强 +2 位作者 胡千庭 褚召祥 张习军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期554-560,共7页
针对高温矿井掘进工作面的通风和换热特点,运用量纲分析法,得出掘进工作面射流冲击换热系数的关联式,结果表明,射流冲击换热无量纲Nu与Re、巷道特征直径D、风筒直径d和风筒出口距工作面断面的距离H有关。采用ANSYS软件对特定巷道的不同... 针对高温矿井掘进工作面的通风和换热特点,运用量纲分析法,得出掘进工作面射流冲击换热系数的关联式,结果表明,射流冲击换热无量纲Nu与Re、巷道特征直径D、风筒直径d和风筒出口距工作面断面的距离H有关。采用ANSYS软件对特定巷道的不同风流雷诺数Re、风筒直径d和风筒出口距工作面断面的距离H的216种组合方式下的换热情况进行了模拟。模拟结果回归分析表明:当D/d为5.60时,Nu与Re,H/d之间的关系式符合Lorentzian模型;当D/d为4.20和3.36时,Nu与Re,H/d之间的关系式符合抛物面模型,相关系数R2分别为0.882 2,0.699 0和0.875 4。 展开更多
关键词 掘进工作面 射流 对流换热 模拟 回归分析 热害矿井
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热害矿井掘进工作面换热特性 被引量：15
15
作者 姬建虎 廖强 +3 位作者 胡千庭 褚召祥 张习军 龚林平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期692-698,共7页
为量化热害矿井掘进工作面的换热特性,根据其通风和换热特点,以掘进工作面冲击射流换热系数的影响因素关联式为基础,结合工程实践中常见参数对换热系数影响因素进行了1∶1的ANSYS数值模拟试验和1∶3的室内相似模拟实验。结果表明:模拟... 为量化热害矿井掘进工作面的换热特性,根据其通风和换热特点,以掘进工作面冲击射流换热系数的影响因素关联式为基础,结合工程实践中常见参数对换热系数影响因素进行了1∶1的ANSYS数值模拟试验和1∶3的室内相似模拟实验。结果表明:模拟和实验结果在数值范围和变化趋势两方面吻合程度都较高。对数值模拟和实验结果进行回归分析,得到了掘进工作面冲击射流换热系数影响因素关联式的具体形式。数值模拟和实验结果回归分析式的相关系数分别为0.925和0.944。 展开更多
关键词 热害矿井 掘进工作面 换热系数 相似实验 回归分析
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矿井热环境人体热舒适性研究 被引量：24
16
作者 王树刚 徐哲 +1 位作者 张腾飞 梁运涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期97-100,共4页
通过对热平衡条件下矿工皮肤平均温度、排汗率、皮肤湿度和工作时间上限等主观热应力指标的计算分析,发现在满足一定环境湿度条件下可将回采工作面干球温度上限放宽至28℃。在此基础上,应用人体热平衡模型,结合实测数据提出含有多个主... 通过对热平衡条件下矿工皮肤平均温度、排汗率、皮肤湿度和工作时间上限等主观热应力指标的计算分析,发现在满足一定环境湿度条件下可将回采工作面干球温度上限放宽至28℃。在此基础上,应用人体热平衡模型,结合实测数据提出含有多个主客观指标的热舒适区图概念。在同时满足矿工热平衡及出汗率条件下,根据从事一定劳动强度的矿工所对应的皮肤平均温度曲线将热舒适区图划分为非工作区、舒适区及禁止工作区。采用兖州煤业集团东滩煤矿某回采工作面实测数据及流场、温度场模拟结果,验证了干球温度上限有条件地定为28℃及热舒适区图的正确性。 展开更多
关键词 热环境 热舒适 干球温度 热舒适区图
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高温矿井主动隔热巷道围岩温度场分布规律研究 被引量：12
17
作者 宋东平 周西华 +1 位作者 白刚 李昂 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第12期107-113,共7页
为研究矿井巷道隔热层对围岩温度场的影响,根据能量守恒定律和围岩散热的特点,建立了复合介质中的一维非稳态导热控制方程,编制了模拟主动隔热巷道围岩温度场的计算机程序,解算得出隔热层对围岩温度场分布规律的影响。研究结果表明:隔... 为研究矿井巷道隔热层对围岩温度场的影响,根据能量守恒定律和围岩散热的特点,建立了复合介质中的一维非稳态导热控制方程,编制了模拟主动隔热巷道围岩温度场的计算机程序,解算得出隔热层对围岩温度场分布规律的影响。研究结果表明:隔热层通过改变围岩内部的温度梯度来减缓围岩向风流的散热;有隔热层时壁面温度明显降低,围岩温度分布整体呈现出壁面温度低、内部温度高的特征;围岩调热圈半径和散热量与通风时间呈正幂指数关系;随着隔热层厚度的增加,巷道壁面温度和围岩散热量分别呈指数和幂指数关系减小;构建隔热层减少的围岩散热量与隔热层的导热系数呈负幂指数关系;研究加深了对巷道隔热机理的认识,对现场应用有一定的指导作用。 展开更多
关键词 高温矿井 主动隔热 围岩温度场 通风时间 隔热层厚度 导热系数
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井巷围岩与风流的不稳定换热 被引量：42
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作者 周西华 单亚飞 王继仁 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第3期264-266,共3页
通过对矿内风流与巷壁换热过程的理论分析,得出了围岩与风流的不稳定对流换热系数的解析式、理论解和实用式,导出了风流温度变化和围岩调热圈的计算方法。通过兖州东滩矿4306运顺掘进巷道风流与围岩换热的进行现场实测和分析计算,得出... 通过对矿内风流与巷壁换热过程的理论分析,得出了围岩与风流的不稳定对流换热系数的解析式、理论解和实用式,导出了风流温度变化和围岩调热圈的计算方法。通过兖州东滩矿4306运顺掘进巷道风流与围岩换热的进行现场实测和分析计算,得出了掘进巷道围岩调热圈与掘进时间呈平方跟关系变化、不稳定换热系数随掘进时间呈负幂指数变化的规律。 展开更多
关键词 井巷围岩 风流 不稳定换热 对流换热 围岩调热圈
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深部矿井岩层地热能协同开采治理热害数值模拟 被引量：31
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作者 李孜军 徐宇 +3 位作者 贾敏涛 刘华森 潘伟 邓义芳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期671-680,共10页
提出矿井岩层地热开采方法,并通过建立矿井岩层地热能协同开采多物理场耦合模型分析岩层地热开采的采热性能以及地热开采对井巷的降温效果。研究结果表明:尽管矿井长时间通风可以使巷道内温度降低,但降温缓慢,降温幅度有限;采矿层下方... 提出矿井岩层地热开采方法,并通过建立矿井岩层地热能协同开采多物理场耦合模型分析岩层地热开采的采热性能以及地热开采对井巷的降温效果。研究结果表明:尽管矿井长时间通风可以使巷道内温度降低,但降温缓慢,降温幅度有限;采矿层下方的岩层注水采热后,巷道围岩温度快速降低,巷道内风流温度显著下降;冷质注入岩层降低巷道进风端温度后,巷道后端温度也明显降低;在采热初期,热生产通道靠近注入井侧的采热量最大,但随着生产时间延长,其采热温度均逐渐下降;经计算,单个采热通道10 a内共可获得1.68×1015 J的热量。 展开更多
关键词 热害治理 矿井地热 协同开采 数值模拟
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饱和水蒸汽分压力经验公式的比较 被引量：61
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作者 周西华 梁茵 +1 位作者 王小毛 周令昌 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第3期331-333,共3页
针对求解饱和水蒸气分压力的公式较多、适用条件不够明确的问题,采用比较相对误差的方法,并绘制了曲线图,将国内外常用的计算饱和水蒸汽分压力的经验公式与戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)公式进行分析,得出在不同的温度范围内,各公式的准确... 针对求解饱和水蒸气分压力的公式较多、适用条件不够明确的问题,采用比较相对误差的方法,并绘制了曲线图,将国内外常用的计算饱和水蒸汽分压力的经验公式与戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)公式进行分析,得出在不同的温度范围内,各公式的准确度不同。因此在不同的温度范围内应采用不同的公式,以提高计算的精确度。 展开更多
关键词 温度 相对误差 饱和水蒸汽
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