無油靜音空壓機空氣對井下熱環(huán)境的降溫效果研究

壓縮空氣是以空氣為載體的能量流，它依靠地表無油靜音空壓機組將電能轉(zhuǎn)換成空氣的壓縮能，輸送到井下，用作壓氣機械的動力，為采礦服務(wù)。因壓氣機械具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊重量輕牢固、不怕潮濕，輸氣管道易于維修和延長，漏氣時易于察覺與修復(fù)等特點，目前我國多數(shù)礦山仍以無油靜音空壓機空氣作為井下鑿巖、裝礦的動力，在礦山普遍使甩壓縮空氣是一種特殊的工質(zhì)，能提供井下生產(chǎn)需要的動力，其膨脹后又能吸取周圍空氣中的熱量，具有在高溫?zé)岬V井中通風(fēng)降溫、改善作業(yè)環(huán)境的作用，因而壓氣是高溫礦井中最理想的環(huán)保型動力壓縮空氣膨脹吸熱的特性早為人們所認(rèn)識，但高溫工作面壓氣降溫的效果，壓縮空氣的吸熱量多少，其經(jīng)濟(jì)性、實用性以及在管網(wǎng)和出口的設(shè)計及使用上的完善性和合理性，前人研究較少，仍有待于深入的研究和探討2壓氣膨脹吸熱量壓氣在傳輸和使用中，遵守能量守恒定律和熱力學(xué)相關(guān)定律其能量方程式為氣的運動速度差，m/s；Az為空氣的位置差，m；AWt為空氣的對外做功差，在壓氣使用位置，壓氣發(fā)生膨脹，其出口處的速度差、位差均為0，的用電量為0.13kW.h依照我國礦山電價0. 35元/kW.h計算，則壓氣的單位成本為0.相比之下，使用其他如水冷式、風(fēng)冷或中央集中制冷方式進(jìn)行通風(fēng)降溫，其降溫成本包括設(shè)備投資、設(shè)備管理與維修、設(shè)備搬動運營等費用，這些費用受井下惡劣條件影響，特別是有硫化礦自燃或氧化腐蝕的礦山，設(shè)備與管道的損壞是降溫成本的主要組成部分，其降溫費用將很高，嚴(yán)重地阻礙著這些方法的使用與推廣。用壓氣進(jìn)行局部降溫，則十分方便，效果好，它不失為我國目前深井局部降溫的一種可供選擇的好方法。
4結(jié)語隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國礦產(chǎn)品的需求量將迅猛增長，據(jù)估計到2010年，我國有色金屬礦石年需求量為24億T，礦石缺口量突破1億T面對目前多數(shù)露天礦山開采殆盡，即將停產(chǎn)或轉(zhuǎn)入地下開采，和占總數(shù)90%的地下礦山淺部賦存礦量業(yè)已采完也需向深部進(jìn)軍，以及新建礦山多數(shù)埋藏深的條件下，深井高溫礦山和作業(yè)地點數(shù)量將大幅增長，通風(fēng)降溫問題迫在眉睫。
從現(xiàn)階段我國深井熱問題及其嚴(yán)重程度來看，大多以局部熱害為主。與國外真正意義上的深井（開采深度超過1600m）及南非采深5 000m的礦山相比，我國深井熱問題需要采用大規(guī)模的集中制冷降溫的礦山極少。因此目前我國深井通風(fēng)降溫的主要技術(shù)方向仍是加大風(fēng)量通風(fēng)結(jié)合局部制冷降溫，即在大風(fēng)量通風(fēng)的前提下局部作業(yè)地點采用制冷降溫通風(fēng)的辦法壓縮空氣是礦山井下常用甚至必備的動力源，壓氣的膨脹吸熱性、清潔性、安全性及其他顯著優(yōu)點，有可能使之成為我國深井高溫作業(yè)面進(jìn)行局部降溫的主要方法重要的是進(jìn)一步提高壓縮空氣的能量利用率，減少漏氣率，改進(jìn)壓氣的出口結(jié)構(gòu)，提高壓氣的膨脹吸熱系數(shù)壓縮空氣用于井下局部降溫大有可為。