摘要：矿用空冷器是矿井降温系统常用的末端设备,优化矿用空冷器换热性能对提升矿井降温系统能效具有重要意义。采用Fluent建立了平直翅片管矿用空冷器模型,研究了翅片间距、翅片厚度、横向管间距和纵向管间距对传热因子、阻力因子和综合性能评价指标的影响规律;采用Box-Behnken响应面法,分析了双参数协同作用下传热因子、阻力因子和综合性能评价指标变化规律。结果表明:随着翅片间距、横向管间距的减小,以及翅片厚度增加,传热因子、阻力因子和综合性能评价指标逐渐增加;综合性能评价指标则随纵向管间距的增加而先增加后降低;横向管间距、翅片厚度是影响空冷器传热及流动性能最显著的两个参数,而翅片间距、纵向管间距的影响最小;得到了平直翅片管矿用空冷器的最优参数,传热因子提升16.3%、阻力因子增加26.3%、综合性能评价指标提升8.3%。研究结果可为矿用翅片空冷器设计参数优化提供指导。

摘要：建井期间平巷掘进工作面局部降温系统多采用非保温风筒长距离输送冷风的方法,输送距离可达600 m。由于距离长输送过程中的冷量损失占总制冷量的比重较大,是影响降温系统投资、设计、运行管理的关键因素。为解决该项冷量损失的计算问题,针对建井期间水平巷道的掘进与通风系统尚未贯通的特点,基于风筒内、外风流及风流与围岩间热能的输运与守恒关系,构建了风筒内、外风流温度场的微分方程组;并将巷道内随通风时长变化的不稳定换热系数解析为沿巷道长度变化的空间分布函数,通过数值计算得到了风筒内外温度场的分布及输送过程中的冷量损失。进一步结合工程案例现场实测的结果,分析了降温系统送风风筒入口风温、通风时间与送风距离、送风量等主要设计参数对风筒、内外风流温度场及输送冷量损失的影响。并通过理论计算对比了该案例在通风时长为0,30,90,120,150 d,送风量为300,330,360 m^(3)/min,送风入口风温为16,18,20℃时系统的运行特征,结果表明围岩与风流的不稳定换热系数随通风时长增加而减小,并在通风90 d左右后基本达到稳定;受不稳定换热系数变化的影响,风筒内风流的温度沿风流方向增加较为明显;风筒外的风流温度变化随通风时间的增长逐渐变得平缓;系统的冷量损失约为制冷量的5%~9%;送风温度每降低2℃,冷量损失平均增大约5%;冷量损失大小与送风距离呈线性正比关系;通风风量每增大10%,冷量损失减小约4.5%。

摘要：虚拟仿真实验是将信息技术融入实验教学项目、提升实验教学质量和水平的重要举措,被列为教育部推出的5类国家“金课”之一,在创新人才培养方面发挥着重要作用。紧密依托学科优势和科研特色,基于“学生中心、自主交互”+“虚实结合、相互补充”+“科研前沿、特色明显”的设计理念,坚持需求和问题导向创新实验教学模式,将特色研究成果转化为实验教学资源,构建了“模块化+层次化+碎片化”的地下空间热湿环境调控虚拟仿真系统。学生可不受时间和地点限制,自主开展“沉浸式体验+专业化学习+交互式操作+全程化考核”线上虚拟仿真实验,弥补传统实体教学资源的不足,丰富实验教学手段和资源,提高学生动手实践及解决复杂工程问题的能力,有效提升人才培养的成效。

摘要：“新工科”是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的中国工程教育改革方向。中国矿业大学建筑环境与能源应用工程专业教师对新工科背景下的建环专业人才培养模式进行了深入研究与实践,针对大学生实践创新能力培养,建环专业从人才培养特色定位、优化课程体系、高水平教学科研队伍建设、综合特色教学资源平台、拓展学科竞赛、国际化培养等方面进行探索和实践,取得了丰硕成果。

摘要：运用模糊综合评价法对热害矿井热环境进行了评价,构建了矿井热环境评价指标的隶属函数,并采用层次分析法对评价指标的重要程度及其算法进行了分析,以此来确定矿井环境的评价等级.设计了热环境评价系统软件,并以济宁二号煤矿714九采区沿程各巷道的环境状况为例进行了热环境评价,实际考察评价结果与现场完全符合.本评价系统及其软件完全可在热害矿井中应用.

摘要：运用安全系统工程中的事故树理论,以瓦斯爆炸事故为例分析了煤矿中的7类主要事故,并得出相应的事故树。通过对事故树的定性分析,得出事故树的最小径集和基本事件重要度排序。进而可预测基本事件的发生所能够导致的结果,可根据各基本事件的重要度排序,确定避免发生事故应采取的基本措施,并建立了煤矿本质安全化管理体系。设计出煤矿本质安全化管理体系的软件,并以瓦斯爆炸事故为例,分析了该管理体系在实际中的应用效果。

摘要：针对白集煤矿深部开采出现的通风困难、风量不足和热害环境等问题,提出有利于热环境改善的区域辅助通风技术方案,设计了一套由喷雾降尘装置、过滤装置和冷却降温装置组成的再生风流处理系统,在理论上分析了区域辅助通风系统再生风流中瓦斯、粉尘和其它气体成分的变化规律.现场实测表明,在有效的安全措施和再生风流处理系统保障条件下,区域辅助通风技术不仅可保证再生风流品质完全达到规程要求,改善采掘面作业环境,而且可保障生产安全,提高经济效益.

摘要：为提高采煤工作面降温冷负荷计算的现场适用性,以焓差为基础,采用黑箱法提出了冷负荷计算的估测法。该冷负荷由基本冷负荷和增加冷负荷组成:基本冷负荷主要考虑工作面夏季最热时期出风流与降温控制目标温度下出风流的焓差;增加冷负荷为采取降温措施前后相对热源增加的散热量。以上述估算结果为参考,对在工作面进风巷道采取混风降温模式下风流热湿处理过程及气流组织特性进行了理论分析(i-d图)和数值模拟(Fluent)。结果表明:混风降温过程包括降温、混合与升温3个阶段;降温过程最为关键,主要取决于系统的产冷量和末端散冷设备传热性能,对后续两过程影响大;混合过程中温度变化剧烈(18℃~20℃升温至24℃~25℃,30℃~31℃降温至25℃~26℃),风速衰减变化快(15~17 m/s衰减至1~2 m/s),风流速度场与温度场呈负相关性(风速越高,风温越低),混合过程持续长度可控制在不大于10 m(3~6 m)巷道范围内;升温过程不宜持续过长,在不影响生产前提下有效缩短升温过程,可最大程度消除(带走)工作面热量。现阶段的矿井降温工作应根据现场具体条件科学决策,坚持降温系统和设计参数的优化,最大程度解决矿井高温热害问题。

摘要：针对白集煤矿深部采区供风量不足的问题,从技术和经济两个方面论证了该煤矿可控循环风方案的可行性,设计了一套由喷雾降尘装置、过滤装置和冷却降温装置组成的循环风流处理系统。在理论上分析了循环风流中瓦斯体积分数、粉尘质量浓度和其他气体成分在可控循环风系统中变化规律,以及可控循环风系统对主通风系统的影响。通过现场实测,不仅验证了瓦斯体积分数、粉尘质量浓度的变化规律,而且处理后的循环风流品质完全达到《煤矿安全规程》要求,同时对回风流的降温降湿处理,可满足高温高湿矿井工作面对风流温湿度的需求。

摘要：地层储能技术是实现能源可再生和清洁高效利用的有效途径之一,在考虑岩土含湿的基础上,建立了湿岩土体的传热模型,着重分析了在瞬时热源作用下,地下湿岩土温度场的演化规律,旨在研究岩土含湿率对其传热特性的影响。分析和计算结果表明,在岩土体临界含湿范围内,岩土含湿率越大,其热传导能力越强,岩土热响应时间越短,越有利于地层中热量的存储和释放。该理论模型及研究结果为地下岩土储能的工程设计和应用提供了理论指导和依据。