The management of heat flow in deep mines / Management von Wärmeströmen in tiefliegenden Bergwerken

With the ever-increasing depth of mines, the management of heat has become a key issue for their design and operation. There are two main sources of heat: heat transfer from the rock mass into the mine workings and heat associated with mining operations. The principles of heat transfer from the rock mass are discussed and basic relationships presented. Sources of heat linked to mining operations are discussed. It is shown that in deep-level mines, heat transfer from the rock mass accounts more than 75 % of total mine heat load. In highly mechanized coal mines, heat from the use of mining machinery is also significant. Some models of heat flow prediction for deep gold mines are presented. It is shown that in the case of deep mines, control of heat flow is more important than increasing refrigeration capacity. Examples of heat flow management methods are given.
Durch die ständig zunehmende Teufe der Abbaubetriebspunkte wird die Erdwärme zu einem Schlüsselfaktor hinsichtlich Planung und Betrieb von tiefliegenden Bergwerken. Es gibt zwei Hauptwärmequellen, einerseits den Wärmeübergang vom umgebenden Gebirge in die Grubenbaue sowie wärmeproduzierende Arbeitsvorgänge unter Tage. Dieser Beitrag erörtert die Grundsätze des Wärmetransfers aus dem Gebirge und stellt grundlegende Zusammenhänge dar. Darüber hinaus wird auf Wärmequellen im Bergbaubetrieb eingegangen. In tiefliegenden Bergwerken trägt der Wärmeübergang aus dem Gebirge mehr als 75 % zur gesamten Wärmebelastung bei, im Fall von hoch mechanisierten Kohlebergwerken ist die Wärme von Vortriebs- und Gewinnungsmaschinen signifikant. Einige Modelle für die Voraussagung von Wärmeströmen in tiefliegenden Goldbergwerken werden dargestellt. Es zeigt sich, dass die Kontrolle von Wärmeströmen wichtiger ist als die Erhöhung der Kühlleistung. Einige Beispiele zeigen Möglichkeiten zum Umgang mit Wärmeströmen auf.