一、相变材料定义 相变材料(Phase Change Material)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程,这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。相变材料可分为**和无机相变材料,矿用 的是无机相变材料。 二、煤矿井下紧急避险系统概述 为了进一步加强煤矿安全生产工作,全面提升煤矿安全**能力,根据《监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”(指监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统,压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统)的通知》,在2012年6月底前,所有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)**矿井, *企业和国有重点煤矿重的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井,要完成紧急避险系统的建设完善工作;2013年6月底前,其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。 煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下,为遇险人员安全避险提供生命**的设施、设备、措施组成的**整体。紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。 其中井下紧急避险系统是指在井下发生灾害事故时,为无法及时撤离的遇险人员提供生命**的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体,对内提供氧气、食物、水,去除有毒有害气体,创造生存基本条件,为应急救援创造条件、赢得时间,同时通过舱内通讯监测设备,引导外界救援。 紧急避险设施只要包括*避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。 三、避难硐室(舱)制冷系统 目前避难硐室(救生舱)制冷系统主要有5种方案:液态CO2,蓄冰制冷,NH4NO3溶解热,无源相变材料,压风制冷。 五大硐室制冷系统优劣势分析 制冷方式 初始成本 维护成本 安全性 优点 缺点 备注 NH4NO3 溶解热 中 低 差 安装简易 1.定期更换 2.有氨气产生,受热时易爆炸 液态CO2 低 高 差 1.制冷快 2.不产生水蒸气 3.无毒无味无腐蚀 1.维护成本高 2.储存体积大 3.容易泄露造成二次伤害 蓄冰制冷 高 高 良 1.降温和除湿 2.无毒无味无腐蚀 1.维护成本高,能耗大 2.制冷不稳定 3.产生水蒸气 4.占用空间大 相变材料制冷 低,可根据人数配备选择用量 低 低 1.维护成本低 2.占用的有效空间小 3.不产生蒸汽,可辅助除湿 4.不可燃不差生静电 5.无毒无味无腐蚀 不适合高温矿井 **管路 压风制冷 中 中 低 制冷、内外空气循环 施工难度大 可与相变制冷结合使用 四、避难硐室(舱)相变材料无源制冷方案 避难硐室(舱)制冷相变材料产品规格参数 型号 熔点(℃) 潜热(KJ/KG) 密度(1.0x103kg/m3) 热传导系数(W/m.k) 体积变化率(%) 过冷度(℃) PH-24 24 351 1.42 0.56 10 ≤4 PH-25 25 350 1.42 0.56 10 ≤4 PH-26 26 351 1.42 0.56 10 ≤4 PH-27 27 350 1.42 0.56 10 ≤4 方案二:挂帘式相变储能片 将连袋的相变材料悬挂安装于支架上,支架可根据硐室的尺寸来设计,可以移动。摆放在硐室中,当周围环境温度上升时,相变材料吸热融化,实现制冷的目的。