基于空气幕调节的高海拔地区矿井增压通风研究
发布时间：2021-01-20 10:57
我国西部高海拔地区矿产资源丰富,是我国矿产资源的重要储蓄基地。但是高海拔地区恶劣的环境（气压低、含氧量少）严重制约着矿井的地下生产,其对井下的影响通风系统最为明显。在此背景下,为了保证高海拔地区矿山企业的正常生产和矿工的生命安全采取有效的措施对井下存在的风量不足,低压缺氧问题进行治理研究十分有必要。本研究的主要内容为:（1）在查阅和学习高海拔地区通风特性等相关研究文献的基础上,深入地分析了高海拔地区对空气性质、人体生理以及通风设备的影响,并对高原环境下通风困难的致因进行了分析;对高海拔地区适宜通风方式进行了介绍并对受海拔高度影响下的通风风量,通风风阻和通风设备相关参数进行了校核。（2）介绍了传统井下风流调控技术,并在矿用空气幕理论的基础上通过增能、增阻设计构建了高海拔矿井基于空气幕调节的井下局部增压模型,以此缓解高海拔矿井存在的低压缺氧问题。（3）在AHP主观指标权重和熵值法客观权重评价的基础上构建了高海拔矿井通风评价的组合赋权—TOPSIS评价模型,为高海拔矿井通风方案的合理选择提供理论支持。（4）针对西部某高海拔矿井井下存在的低压缺氧以及有效风量不足的问题,通过矿用空气幕联合增压模...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文11图2.1空气压力随高度的变化图2.2氧分压随高度的变化由图可知大气压和氧分压与海拔高度呈负相关。当海拔超过3500m时，空气中的氧分压严重低于正常水平，若不采取相应的增压增氧措施，井下缺氧的环境将影响企业的正常作业。对高海拔矿井缺氧问题的传统解决方式主要是人工输氧，但制氧的方式繁琐、费用昂贵，且由于井下环境的复杂，氧气并不能很好地与空气混合，因此人工输氧并不是一种理想的方式。通过对表2.1及图2.1、2.2的分析，可通过增压来提高井下氧分压，进而提高矿工吸氧量。2.1.2海拔对矿工生理的影响我国西部高原有许多矿井海拔高度在3000m以上，由于地理位置的特殊性，其环境相对于平原地区具有气温低、空气稀雹低压缺氧、辐射强等特点。《金属非金属矿山安全规程》中有规定“按照体积计算井下总进风以及工作面上氧气含量最低不能低于20%”[63]。由医学研究可知，人体的各项生理指标会随海拔高度增加而发生急剧的变化，大气中的氧分压也会不断下降。通常情况下，海拔3500m以上的高山地区变化相对明显，在此高度之上人不宜从事较重的体力劳动。同时低氧分压的大气环境,，会对人体的各个系统造成较严重的危害，易患高原玻高海拔环境对矿工的生理影响主要体现在对人员生理机能和工人劳动效率的影响上：1、高海拔地区矿工生理机能受到影响。高海拔低压缺氧环境对人的各项机能有较大的影响，主要体现在听力、视力的下降等。长期在海拔4000m以上作业我们的视力会受到严重的影响并且该影响是不可逆的。同时，人体的听力在海拔5000m左右长期作业下也会下降，这些都可能会加剧井下生产事故的发生。此外
西安建筑科技大学硕士学位论文11图2.1空气压力随高度的变化图2.2氧分压随高度的变化由图可知大气压和氧分压与海拔高度呈负相关。当海拔超过3500m时，空气中的氧分压严重低于正常水平，若不采取相应的增压增氧措施，井下缺氧的环境将影响企业的正常作业。对高海拔矿井缺氧问题的传统解决方式主要是人工输氧，但制氧的方式繁琐、费用昂贵，且由于井下环境的复杂，氧气并不能很好地与空气混合，因此人工输氧并不是一种理想的方式。通过对表2.1及图2.1、2.2的分析，可通过增压来提高井下氧分压，进而提高矿工吸氧量。2.1.2海拔对矿工生理的影响我国西部高原有许多矿井海拔高度在3000m以上，由于地理位置的特殊性，其环境相对于平原地区具有气温低、空气稀雹低压缺氧、辐射强等特点。《金属非金属矿山安全规程》中有规定“按照体积计算井下总进风以及工作面上氧气含量最低不能低于20%”[63]。由医学研究可知，人体的各项生理指标会随海拔高度增加而发生急剧的变化，大气中的氧分压也会不断下降。通常情况下，海拔3500m以上的高山地区变化相对明显，在此高度之上人不宜从事较重的体力劳动。同时低氧分压的大气环境,，会对人体的各个系统造成较严重的危害，易患高原玻高海拔环境对矿工的生理影响主要体现在对人员生理机能和工人劳动效率的影响上：1、高海拔地区矿工生理机能受到影响。高海拔低压缺氧环境对人的各项机能有较大的影响，主要体现在听力、视力的下降等。长期在海拔4000m以上作业我们的视力会受到严重的影响并且该影响是不可逆的。同时，人体的听力在海拔5000m左右长期作业下也会下降，这些都可能会加剧井下生产事故的发生。此外
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的高海拔矿山掘进面通风增氧方案优化[J]. 李蓉蓉,李孜军,赵淑琪,黄义龙. 中国安全生产科学技术. 2020(02)
[2]高海拔矿井掘进工作面局部增压的空气幕调控仿真研究[J]. 聂兴信,张书读,冯珊珊,甘泉. 安全与环境学报. 2020(01)
[3]高海拔矿井风机通风降效特征的研究[J]. 王瑜敏,黄玉诚. 金属矿山. 2020(02)
[4]武山铜矿通风系统优化研究[J]. 袁明昌,支学艺,吴亚军. 矿业研究与开发. 2019(06)
[5]矿井通风阻力测定技术发展现状及趋势[J]. 张士岭. 煤矿安全. 2019(06)
[6]青海省娘姆特煤矿高海拔地区压入式通风系统的设计与探讨[J]. 吴峻民. 甘肃科技. 2017(19)
[7]改扩建矿井通风系统优化及动态管理模型创建[J]. 周志杨,王海宁,晏江波,魏东东,张迎宾. 有色金属工程. 2017(05)
[8]高海拔环境对施工设备机械效率的影响研究[J]. 李琦,王峰,王明年. 铁道科学与工程学报. 2017(09)
[9]基于可拓和组合赋权的矿井通风系统优化评价[J]. 王克,李贤功. 数学的实践与认识. 2017(11)
[10]基于Fluent的高海拔矿山掘进工作面增氧通风技术研究[J]. 钟华,胡乃联,李国清,侯杰. 安全与环境学报. 2017(01)
本文编号：2988918
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文11图2.1空气压力随高度的变化图2.2氧分压随高度的变化由图可知大气压和氧分压与海拔高度呈负相关。当海拔超过3500m时，空气中的氧分压严重低于正常水平，若不采取相应的增压增氧措施，井下缺氧的环境将影响企业的正常作业。对高海拔矿井缺氧问题的传统解决方式主要是人工输氧，但制氧的方式繁琐、费用昂贵，且由于井下环境的复杂，氧气并不能很好地与空气混合，因此人工输氧并不是一种理想的方式。通过对表2.1及图2.1、2.2的分析，可通过增压来提高井下氧分压，进而提高矿工吸氧量。2.1.2海拔对矿工生理的影响我国西部高原有许多矿井海拔高度在3000m以上，由于地理位置的特殊性，其环境相对于平原地区具有气温低、空气稀雹低压缺氧、辐射强等特点。《金属非金属矿山安全规程》中有规定“按照体积计算井下总进风以及工作面上氧气含量最低不能低于20%”[63]。由医学研究可知，人体的各项生理指标会随海拔高度增加而发生急剧的变化，大气中的氧分压也会不断下降。通常情况下，海拔3500m以上的高山地区变化相对明显，在此高度之上人不宜从事较重的体力劳动。同时低氧分压的大气环境,，会对人体的各个系统造成较严重的危害，易患高原玻高海拔环境对矿工的生理影响主要体现在对人员生理机能和工人劳动效率的影响上：1、高海拔地区矿工生理机能受到影响。高海拔低压缺氧环境对人的各项机能有较大的影响，主要体现在听力、视力的下降等。长期在海拔4000m以上作业我们的视力会受到严重的影响并且该影响是不可逆的。同时，人体的听力在海拔5000m左右长期作业下也会下降，这些都可能会加剧井下生产事故的发生。此外
西安建筑科技大学硕士学位论文11图2.1空气压力随高度的变化图2.2氧分压随高度的变化由图可知大气压和氧分压与海拔高度呈负相关。当海拔超过3500m时，空气中的氧分压严重低于正常水平，若不采取相应的增压增氧措施，井下缺氧的环境将影响企业的正常作业。对高海拔矿井缺氧问题的传统解决方式主要是人工输氧，但制氧的方式繁琐、费用昂贵，且由于井下环境的复杂，氧气并不能很好地与空气混合，因此人工输氧并不是一种理想的方式。通过对表2.1及图2.1、2.2的分析，可通过增压来提高井下氧分压，进而提高矿工吸氧量。2.1.2海拔对矿工生理的影响我国西部高原有许多矿井海拔高度在3000m以上，由于地理位置的特殊性，其环境相对于平原地区具有气温低、空气稀雹低压缺氧、辐射强等特点。《金属非金属矿山安全规程》中有规定“按照体积计算井下总进风以及工作面上氧气含量最低不能低于20%”[63]。由医学研究可知，人体的各项生理指标会随海拔高度增加而发生急剧的变化，大气中的氧分压也会不断下降。通常情况下，海拔3500m以上的高山地区变化相对明显，在此高度之上人不宜从事较重的体力劳动。同时低氧分压的大气环境,，会对人体的各个系统造成较严重的危害，易患高原玻高海拔环境对矿工的生理影响主要体现在对人员生理机能和工人劳动效率的影响上：1、高海拔地区矿工生理机能受到影响。高海拔低压缺氧环境对人的各项机能有较大的影响，主要体现在听力、视力的下降等。长期在海拔4000m以上作业我们的视力会受到严重的影响并且该影响是不可逆的。同时，人体的听力在海拔5000m左右长期作业下也会下降，这些都可能会加剧井下生产事故的发生。此外
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的高海拔矿山掘进面通风增氧方案优化[J]. 李蓉蓉,李孜军,赵淑琪,黄义龙. 中国安全生产科学技术. 2020(02)
[2]高海拔矿井掘进工作面局部增压的空气幕调控仿真研究[J]. 聂兴信,张书读,冯珊珊,甘泉. 安全与环境学报. 2020(01)
[3]高海拔矿井风机通风降效特征的研究[J]. 王瑜敏,黄玉诚. 金属矿山. 2020(02)
[4]武山铜矿通风系统优化研究[J]. 袁明昌,支学艺,吴亚军. 矿业研究与开发. 2019(06)
[5]矿井通风阻力测定技术发展现状及趋势[J]. 张士岭. 煤矿安全. 2019(06)
[6]青海省娘姆特煤矿高海拔地区压入式通风系统的设计与探讨[J]. 吴峻民. 甘肃科技. 2017(19)
[7]改扩建矿井通风系统优化及动态管理模型创建[J]. 周志杨,王海宁,晏江波,魏东东,张迎宾. 有色金属工程. 2017(05)
[8]高海拔环境对施工设备机械效率的影响研究[J]. 李琦,王峰,王明年. 铁道科学与工程学报. 2017(09)
[9]基于可拓和组合赋权的矿井通风系统优化评价[J]. 王克,李贤功. 数学的实践与认识. 2017(11)
[10]基于Fluent的高海拔矿山掘进工作面增氧通风技术研究[J]. 钟华,胡乃联,李国清,侯杰. 安全与环境学报. 2017(01)
本文编号：2988918
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