基于热力循环理论的矿井中央泵房通风系统优化研究

唐建华，王海桥，孙定中

（1.湖南理工职业技术学院，湖南 湘潭 411104；2.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201）

通风系统是保证煤矿安全生产的重要基石[1-3]。当前通风机负荷较大，通风成本较高已成为很多煤矿面临的现实问题[4-6]。热力循环是使热能连续不断地转变为机械能的热力过程，提高了能源利用率，在生产实践中得到了广泛的应用[7-9]。

国内外学者对热力循环进行了大量研究，取得了诸多研究成果。高温热源、低温热源、工质是热力循环系统的3要素[10-12]。针对低温热源利用技术，刘建功[13-14]基于低温热源利用现状，指出其优势及存在局限，并根据煤矿低温热源特点，提出低温热源综合利用技术。郭平业等[15]以矿井涌水为冷源及冷媒，对矿井热害资源进行优化利用。段泽敏等[16]以矿井排水、喷淋水及生活废水作为低温热源，以R134a为工质，提出矿井余热综合利用系统。李翔宇[17]为缓解矿井冬季供暖负荷，提出矿井排水与热泵方案，充分利用了低温余热资源。唐晓梅等[18]采用多级喷淋系统对矿井乏风余热进行回风利用，并针对喷淋换热效率进行了敏感性分析，取得了良好的经济与环境效益。针对高温矿井热源，康长豪等[19]分析了围岩放热、机械设备散热等高温矿井热源，提出非空调降温等多项措施，营造良好作业环境。张育玮等[20]研究了高温矿井热源特征，并对高温热源进行分类，并以周源山煤矿为背景分析了风流稳定性受矿井热源的影响。……