深井钻孔输冷采区集中降温理论与实践--聚文网

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内容简介

本书针对地面制冷深部开采热害矿井井下降温输冷损失控制难题及其对降温效果的影响问题，提出了地面制冷穿越深地层高效输冷井下降温方案，设计了保温输冷管新型复合结构，构建了基于深地层等效热阻和输冷管温度分布特征的保温输冷管道与周围岩土传热解析模型，结合输冷管力学性能分析和复合渗流地层传热模拟结果，得到了既能满足输冷损失控制又可抵抗应力破坏的深地层长距离保温输冷管的复合结构与工艺技术；表征了充填砂浆抗压和抗拉性能，获得了充填砂浆表面优选主应变场分布规律，建立了FLAC3D有限差分模型，开展了长距离复合结构保温输冷管稳定性研究，构建了输冷管内外侧充填砂浆的塑性破坏率和地应力与保温管参数的映射关系，为提升复合结构输冷管防断裂性能提供了理论依据；提出了全风量大焓差集中降温的新思路，基于大焓差降温除湿装置的热湿交换机理，研制了两级喷淋全风量大焓差降温除湿模型实验系统，解决了不同类型大焓差降温除湿性能测试难题，研发实施了适用于工程实践的两级喷淋全风量大焓差降温除湿装置；研发了“地面制冷一深地层长距离钻孔输冷一采区集中降温”矿井降温新技术，解决了深部开采高温矿井降温输冷距离长及输冷损失大的难题，并经现场应用验证了该技术的可行性与高效性。
本书可供矿井降温理论与技术研究、采矿通风与安全、深部地下空间环境控制、工程设计与施工领域的科技工作者、研究生及工程技术人员参考使用。

1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
2 深井长距离复合结构保温输冷管冷量损失理论模型构建
2.1 工程背景
2.2 理论模型及解答
2.3 各因素影响算例分析
2.4 本章小结
3 深井长距离复合结构保温输冷管材料力学特性与整体稳定性研究
3.1 长距离保温输冷管布置与钻孔结构
3.2 钻孔内材料单轴抗压和抗拉试验分析
3.3 保温输冷管整体稳定性数值模拟研究
3.4 本章小结
4 深井长距离保温输冷管冷损失数值计算研究
4.1 输冷管横截面传热模型
4.2 套管处于地层中的三维模型
4.3 数值模型验证
4.4 数值方案
4.5 输冷管结构的二维传热模型构建与模拟结果分析
4.6 渗流条件下输冷管传热规律分析
4.7 本章小结
5 深部热害矿井采区大焓差降温机理及实验研究
5.1 采区大焓差降温除湿机理
5.2 模型实验原型介绍
5.3 全风量大焓差降温除湿模型实验设计
5.4 全风量大焓差降温除湿模型实验系统
5.5 全风量大焓差降温除湿相似实验结果分析
5.6 本章小结
6 深井长距离输冷采区大焓差集中降温技术应用
6.1 工程概况
6.2 方案设计
6.3 工程应用效果
6.4 本章小结
7 主要结论与展望
7.1 主要结论
7.2 展望
参考文献

深井钻孔输冷采区集中降温理论与实践

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