矿业研究与开发

作者：赵杰,金开玥,裴鹏,唐龙

关键词：矿井热害;废弃充填巷道;换热功率;数值模拟

随着矿井深度的增加,热害愈加明显,仅通过优化通风的方式难以满足深部矿井的降温需求.利用制冷循环对矿井降温的关键是选择合理的热汇(冷源).以贵州某金矿矿井热害治理需求为背景,基于能源隧道的概念,提出将充填后的废弃巷道作为冷源接收从新风入口或井下工作面转移的热量,从而达到对井下空间降温的目的.测量了废弃巷道充填材料和围岩的热物性参数,并建立了废弃巷道冷源模型.模拟了20a时长的运行,得到了两种的运行模式和三种换热管布局场景下的出口水温、换热功率和系统能效.研究表明:仅通过增加换热管数量,并不能明显地提升技术经济指标;间歇运行模式可以缓解热汇的热堆积,并提高单位管长换热强度,有利于系统的长期稳定运行.根据工作面冷负荷设置了报废功率阈值,计算了服务年限内热汇的蓄热总量,并结合单位管长换热强度,对比评价了不同应用场景的可行性.研究结果对废弃矿井空间再利用以及井下热害治理提供了一种新的思路.

来源：2025年第2期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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