矿井降温技术的技术经济评价方法研究.pdf

论文题目 矿井降温技术的技术经济评价方法研究 作者姓名堕瞳蕉入学时间 专业名称室全堇苤区王程研究方向 指导教师苴麽．．蚩职称 论文提交E l 期 论文答辩日期 授予学位日期 2 Q 堡垒生目 2 Q 曼垒生鱼旦2 旦 兰 万方数据 R E S E A R C Ho N T H ET E C H N I C A LA N DE C O N O M I C 燃戮 AD i s s e r t a t i o ns u b m i t t e di nf u l f i l l m e n to f t h er e q u i r e m e n t so f t h ed e g r e eo f M A S T E Ro FP H I L o S O P H Y f r o m S h a n d o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y L uX i a o l o n g S u p e r v i s o r P r o f e s s o rC a oQ i n g g u i C o l l e g eo fN a t u r a lR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g J u n e2 0 1 4 万方数据 声明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所 公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交 于其它任何学术机关作鉴定。 硕士生签名 日 A F F I R M A T I o N 期为，妒、莎- ，刁 Id e c l a r et h a tt h i sd i s s e r t a t i o n ，s u b m i t t e di nf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t s r o m e a w a r 2 。m s t e r o f P h i l o s 。p h yi n ．S h a n d ．o 瑚n g 刚U n i v e ‰r s i t y h o 砒fS cidge．ence弧andeT e c h n o l o g y , i Sw h o l l ym yo w nw o r ku n l e s sr e l e n 眦明O I “M w w 铲1I 。 d o c u m e n th a sn o tb e e ns u b m i t t e df o rq u a l i f i c a t i o n a ta n yo t h e ra c a d e 叫c S i g n a t u r e k 赡叩叼 D a t e h ，印、‘- ，9 万方数据 山东科技大学硕士学位论文 摘要 摘要 矿井降温系统的设计工作是一项系统工程，涉及内容非常广泛，包括采矿、通风、 空调、土建、经济等领域知识，也离不开相关人员的密切合作及技术交流。降温方案的 选择既要考虑采用先进的技术和设备，又不能忽略实施效果，更要适应当前技术经济条 件和发展趋势。目前，我国对矿井降温技术的技术经济评价还处于探讨摸索阶段，尚未 形成成熟的技术经济评价方法和优选决策体系。 本文在充分调研现有工程项目技术经济评价方法的基础上，对各种静态和动态技术 经济评价方法进行了分析对比，结合各方法优缺点，选择出适合煤矿降温系统的评价方 法。通过对各种降温组织形式的技术分析，针对煤矿降温系统自身特点，提出了科学合 理的矿井降温系统方案评价指标体系，并对拟定方案进行优选决策。研制了根据评价指 标相对隶属度的模糊综合评价 F u z z yC o m p r e h e n s i v eE v a l u a t i o n 矩阵，构造出层次分 析法 A n a l y t i cH i e r a r c h yP r o c e s s 所需的判断矩阵，进而确定矿井降温方案各评价指标 相对重要性权值的一种模糊综合评价模型A H PF C E 综合评价模型。通过实例验证， 证明A H PF C E 综合评价法所得评价指标相对重要性权值更为合理，反应出的指标信息 更为准确，评价结果更为客观，具有一定的优越性，可推广应用到其他工程领域。 在上述理论研究的基础上，依据矿井降温系统优选决策中的最高积分法、加权相对 偏差最小值法以及A H PF C E 综合评价原理，运用V i s u a lB a s i c6 ．0 研制了 C ／S C l i e n t ／S e r v e r 模式的煤矿降温技术方案优选应用软件系统，计算过程和评价结果可 以存储到A c c e s s 数据库中，供用户查询和参考，从而简化了人工计算过程、提高了优 选效率、加强了项目评价工作的科学管理。 关键词矿井降温，技术经济评价，层次分析，模糊评价，优选决策，应用软件 万方数据 山东科技大学硕士学位论文 摘要 A b s t r a c t T h ed e s i g no fm i n ec o o l i n gs y s t e mi sas y s t e m a t i cp r o j e c t ，i ti n v o l v e sav e r yb r o a d c o n t e n t ，i n c l u d i n gt h ek n o w l e d g eo fm i n i n g ，v e n t i l a t i o n ，a i rc o n d i t i o n i n g ，c i v i l ，e c o n o m i ca n d o t h e rf i e l d s ，a n da l s oi n s e p a r a b l ef r o mt h ec l o s ec o o p e r a t i o no fr e l e v a n tp e r s o n n e la n d t e c h n i c a le x c h a n g e s ．T h ec o o l i n gs c h e m e ’Ss e l e c t i o ns h o u l dn o to n l yt oc o n s i d e rt h eu s eo f a d v a n c e dt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n t ，b u ta l s oC a nn o ti g n o r et h ei m p l e m e n t a t i o ne f f e c t ，m o r e w i l lb es u i t a b l ef o rt h ec u r r e n tt e c h n i c a la n de c o n o m i cc o n d i t i o n sa n dd e v e l o p m e n tt r e n d ．A t p r e s e n t ，C h i n a ’St e c h n i c a la n de c o n o m i ce v a l u a t i o no fm i n ec o o l i n gt e c h n o l o g yi ss t i l li nt h e e x p l o r a t o r ys t a g e ，h a sn o ty e tf o r m e dm a t u r et e c h n i c a la n de c o n o m i ce v a l u a t i o nm e t h o d sa n d d e c i s i o n m a k i n gs y s t e m ． B a s e do nt h es u f f i c i e n ti n v e s t i g a t i o no nt h ee x i s t i n gt e c h n i c a la n de c o n o m i ce v a l u a t i o no f e n g i n e e r i n gp r o j e c t ，t h i sp a p e rm a k e sa na n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no nt h ev a r i o u ss t a t i ca n d d y n a m i ct e c h n i c a la n de c o n o m i ce v a l u a t i o nm e t h o d s ，c h o o s i n gas u i t a b l em e t h o dc o m b i n e d w i t ht h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fe a c hm e t h o d ．T h r o u g ht h ea n a l y s i so nt h e t e c h n o l o g yo f v a r i o u sc o o l i n go r g a n i z a t i o na n dt h ec o o l i n gs y s t e mi t so w n c h a r a c t e r i s t i c s ，t h i s p a p e rp r e s e n t st h es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo f t h ec o o l i n gs y s t e m s c h e m ea n dm a k e st h ed e c i s i o nf o rp r o p o s e dp r o g r a m ．I nt h i sp a p e r ，t h ef u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm a t r i xb a s e do nt h er e l a t i v em e m b e r s h i pd e g r e eo fe v a l u a t i o ni n d e xc a nb e c a l c u l a t e db yt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a n dt h ew e i g h t so fe a c he v a l u a t i o ni n d e xo fm i n e c o o l i n gs c h e m eC a nb ed e t e r m i n e d ，t h e nt h ef u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e ln a m e d A H P F C Ei sp r e s e n t e d ．T h ee x a m p l ev e r i f i c a t i o ns h o w st h a tt h i sm o d e l ’Sr e l a t i v ei m p o r t a n c e w e i g h t so fe v a l u a t i o ni n d e xa r em o r er e a s o n a b l e ，r e f l e c t i n gt h ei n d e xi n f o r m a t i o ni sm o r e a c c u r a t e l y ，t h ee v a l u a t i o nr e s u l ti sm o r eo b j e c t i v e ．T h i sm o d e lh a si t sa d v a n t a g e sa n dC a nb e a p p l i e dt oo t h e re n g i n e e r i n gf i e l d s ． B a s e do nt h ea b o v et h e o r y ，t h i s p a p e rd e v e l o p e dt h ed e c i s i o n - m a k i n ga p p l i c a t i o n s o f t w a r eo fm i n ec o o l i n gs y s t e ms c h e m ei nC ／S C l i e n t ／S e r v e r m o d eu s i n gV i s u a lB a s i c w h i c hi si n c l u d e dt h eh i g h e s ti n t e g r a lm e t h o d ，m i n i m u mv a l u eo ft h ew e i g h t e dr e l a t i v e d e v i a t i o nm e t h o da n dA H 瞳，C E 。T h ec a l c u l a t i o np r o c e s sa n dt h ee v a l u a t i o nr e s u l t sc a nb e s t o r e di nt h eA c c e s sd a t a b a s ef o ru s e r st oq u e r ya n dr e f e r e n c e ．T h i ss o f t w a r ec a ns i m p l i f yt h e m a n u a lc a l c u l a t i o np r o c e s s ，i m p r o v ee f f i c i e n c ya n ds t r e n g t h e nt h es c i e n t i f i ce v a l u a t i o no ft h e p r o j e c tm a n a g e m e n t ． K e y w o r d s m i n ec o o l i n g ，t e c h n i c a la n de c o n o m i ce v a l u a t i o n ，a n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ，f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ，d e c i s i o n - m a k i n g ，a p p l i c a t i o ns o f t w a r e 2 万方数据 山东科技大学硕士学位论文 目录 目录 1 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯⋯．1 1 ．1 课题研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．3 研究目的、意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．4 研究内容、方法和技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 2 工程项目技术经济评价方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 2 ．1 技术经济评价概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 2 ．2 静态技术经济评价方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 2 ．3 动态技术经济评价方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 2 ．4 技术经济评价方法的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 矿井降温方案技术分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．1 机械制冷水降温技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．2 人工制冰降温技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 3 ．3 空气压缩制冷技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 3 ．4 冷热电联产矿井降温技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．5 矿井降温措施技术性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 3 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 矿井降温方案技术经济评价及方案优选决策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 2 4 ．1 技术经济评价程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．2 矿井降温方案技术经济评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．3 矿井降温方案优选决策理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 4 ．4 陈蛮庄煤矿降温系统优选⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4 4 ．5 矿井冷负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 万方数据 山东科技大学硕士学位论文 目录 4 ．6 通风系统与机械降温的合理配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 4 4 ．7 陈蛮庄煤矿井下集中式降温系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 8 4 ．8 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 4 5 煤矿降温技术方案优选软件研制与应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 5 5 ．1 需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 5 5 ．2 系统总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 5 5 ．3 系统实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 7 5 ．4 系统功能与应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 9 5 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 3 6 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 4 6 ．1 主要工作及结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 4 6 ．2 主要创新点及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 5 致谢。．。．。。。。．。．．。．．。．．．。．．．．⋯．．．．．。．。。．。．．。。．。⋯。．．。．．。。．。．．。．⋯．。。．。。。．．．．．。．．．。．．8 6 硕士期间主要成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 7 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 8 万方数据 山东科技大学硕士学位论文 目录 C o n t e n t s 1I n t r o d u c t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 ．1R a i s i n go f P r o j e c t ．⋯⋯．⋯．⋯．．⋯⋯．．．⋯⋯．．⋯．⋯⋯⋯．⋯．⋯．．⋯⋯⋯．．．⋯．．⋯．．⋯⋯．⋯．⋯．．．．⋯．⋯．1 1 ．2I 沁s e a r c hS t a t u sa tH o m ea n dA b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．3P u r p o s ea n dS i g n i f i c a n c eo f t h eR e s e a r c h ⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．⋯．⋯．．⋯．．⋯．．4 1 ．4M a i nR e s e a r c hC o n t e n t s ，M e t h o da n dT e c h n i c a lR o m e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 ．5B r i e f S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2 P r o j e c tT e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o nM e t h o d s ⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2 ．1O u t l i n eo f T e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o nM e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 2 ．2S t a t i cT e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o nM e t h o d s ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 2 ．3D y n a m i cT e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o nM e t h o d s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2 ．4C o m p a r i s o no f T e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o nM e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 2 ．5B r i e f S u m m a r y ⋯⋯⋯．⋯．．．⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．．．⋯．⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．．．．⋯．⋯2 8 3T e c h n i c a lC o m p a r i s o no fM i n eC o o l i n gS y s t e mS c h e m e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．2 9 ；．1M e c h a n i c a lC h i l l e dW a t e rC o o l i n g T e c h n o l o g y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 9 3 ．2A r t i f i c i a lI c eC o o l i n g T e c h n o l o g y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3 3 ．3A i rC o m p r e s s e dR e f r i g e r a t i o nT e c h n o l o g y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 5 3 ．4C o g e n e r a t i o nC o o l i n gH e a t i n ga n dP o w e rC o o l i n gT e c h n o l o g y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 6 3 ．5T e c h n i c a lA n a l y s i so f M i n e C o o l i n gM e a s u r e s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 8 3 ．6B r i e f S u m m a r y ⋯．⋯．⋯．．．⋯．⋯．⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．4 1 4T e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o na n dD e c i s i o n - m a k i n go fM i n eC o o l i n g S c h e m e ．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．4 2 4 ．1T e c h n i c a lE c o n o m i cE v a l u a t i o nP r o g r a m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．2T e c h n i c a la n dE c o n o m i cE v a l u a t i o no fM i n eC o o l i n gS c h e m e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 7 4 ．3D e c i s i o n M a k i n gT h e o r yo f M i n eC o o l i n gS c h e m e ⋯⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯⋯⋯⋯．．．．⋯．．．51 I 万方数据 山东科技大学硕士学位论文目录 4 ．4D e c i s i o n - M a k i n go fM i n eC o o l i n gS c h e m ei nC h e n m a n z h u a n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 5 4 ．5M i n eC o o l i n gL o a dC a l c u l a t i o n ．．⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．6 1 4 ．6T h eR a t i o n a lA l l o c a t i o no f V e n t i l a t i o nS y s t e ma n dM e c h a n i c a lC o o l i n g ．．．．．．．．．．．．．．．．．6 4 4 ．7U n d e r g r o u n dC e n t r a l i z e dC o o l i n gS y s t e mi nC h e n m a n z h u a n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 8 4 ．8B r i e f S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 4 5D e v e l o p m e n ta n dA p p l i c a t i o no ft h eD e c i s i o n - m a l 【i n gS o f t w a r eo fM i n e C o o l i n gS y s t e mS c h e m e ．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．7 5 1 ；．1R e q u i r e m e n t A n a l y s i s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 5 5 ．2O v e r a l lD e s i g no f t h eS y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 5 5 ．3S y s t e mI m p l e m e n t a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 7 1 ；．4S y s t e mF u n c t i o na n d A p p l i c a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 9 5 ．5B r i e f S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3 6C o m c l u s i o na n dP r o s p e c t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．⋯8 4 6 ．1M i n eW b r ka n dC o n c l u s i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 4 6 ．2M i n eI n n o v a t i o na n d P r o s p e c t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 5 T h a n k s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯．．⋯．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯8 6 T h eM a j o rA c h i e v e m e n t sd u r i n gt h eM a s t e r ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．8 7 R e f e r e n c e s 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处高温矿井，大部分 约9 0 ％ 是由于开采深度大、岩石温度高所致，这些矿井分布在1 3 个省区，华东、华中， 占全国高温矿井数的8 7 ．1 ％；矿井深度在3 1 0 m ～1 3 0 0m 之间，其中超过10 0 0 m 的矿井 有1 1 个，占全部高温矿井的1 7 ．7 ％；从业人员3 3 9 2 3 1 人，其中接触高温的有4 3 0 3 1 人， 占1 2 ．7 ％。接触高温职工的体检率为8 8 ．6 ％，发生中暑2 2 8 人次，占接触高温人数的 O ．5 3 ％【3J 。世界各主要采煤国家， z H D H 拿大、美国、波兰、德国、南非、印度、俄罗斯 万方数据 山东科技大学硕士学位论文绪论 等采深超过1 0 0 m 的煤矿总计己达到1 5 0 对，采深在1 0 0 0 m “ - ～4 0 0 0 m 的金属、非金属和 有色金属矿井已超过1 0 0 对，地温最大的是南非，采深3 0 0 0 m 的金矿岩温最高达到7 0 ℃【4 矧。矿井高温热害已经成为除瓦斯、水、火之外的新的矿井灾害。因此，人工制冷降 温技术的研究与应用，已成为当今世界采矿业亟待解决的问题，也是相关领域科研工作 者重要而迫切的任务。 1 ．2 国内外研究现状 1 ．2 ．1 国外研究现状 目前，国外矿井热害治理与降温技术仍以制冷降温为主。1 9 2 9 年前苏联M o r i o A e l h o 矿建成了世界上第一个井下大型制冷站；1 9 2 3 年英国彭德尔顿煤矿在采区安设了第一个 制冷机，用于冷却采煤工作面风流；1 9 2 4 年德国在拉德劳德煤矿地面安装了冷冻机，1 9 5 3 年在洛伯尔格矿井下安设了大型风流冷却设备，到1 9 8 6 年总制冷能力达到2 9 1 ．4 M W ； 2 0 世纪3 0 年代巴西莫罗维罗煤矿和南非的鲁滨逊深井煤矿开始采用集中冷却井筒进风 流的方法来改善井下作业条件；南非拥有世界上采深最大、降温系统规模最大的金矿， 6 0 年代起南非开始采用大型矿井集中式空调，制冷量可达6 2 8 M W ；19 7 6 年，南非环境 工程实验室研制了输冰供冷方式。1 9 7 1 年南非己有4 4 个矿井采取了人工制冷降温措 施；1 9 8 9 年，南非一个金矿建成压缩空气制冷空调系统，将被压缩成液态的空气通过管 道输送至井下，液态空气膨胀后与工作面风流交换热量，进而将工作面风流的冷却；同 年，波兰研制出涡流管式空气制冷装置，对掘进工作面作业环境的改善具有一定效果。 德国、南非