浅谈煤矿高温热害防治技术

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1、堡奥万方数据盟兰!!!!!doi：10．3969／j．i鹤n．1005—2798．2009．鸺．013浅谈煤矿高温热害防治技术刘锡明，周静，张国华(黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：随着矿井开采深度的增加，矿井高温热害问题越来越严重。高温不仅严重影响矿井安全生产，而且严重损害工人身心健康，因此，必须要进行深入的分析与研究。针对全国煤矿热害的现状，总结分析了高温矿井常用传统降温技术和现代降温技术，对深部矿井高温热害治理具有一定的借鉴意义。关键词：矿井热害；降温技术；煤矿安全中图分类号：TD727文献标识码：B文章编号：1005．2798(2009)08．0035．041问题的提

2、出煤矿开采深度逐年增加，平均采深一600一一800m，深的矿井已达千米。现在矿井正以每lO年100～250m的速度发展，可以预计，在未来20年很多煤矿将进入到一l000一一1500m的深度⋯。采深增加致使巷道、工作面温度过高，一方面造成工人身心健康严重受损，劳动效率降低30％～40％。前苏联的统计资料表明：工作面温度达到26—30℃时，劳动效率系数为0．8，工作面温度高于30℃时，劳动效率系数为o．7【2】。另一方面，使矿井事故发生率剧增为常温状态的3．6倍。因此，对煤矿高温热害防治技术的分析研究尤为重要。2传统降温技术2．1非人工降温技术2．1．1改善通风方式在矿井生产中，矿井开拓部署、

3、通风系统设计等都会影响到矿井风流的温度，合理的矿井通风方式会使得井下高温热害得到一定的缓解，尤其当加大通风量时可以起到明显的降温效果，这就是非人工降温技术中应用比较多的一种降温方式。实践表明，将上行通风改为下行通风可使工作面的风温降低l一4℃，见表l；W型通风方式比u型通风方式降低了1—2℃；在不同通风系统风速相同时，侧翼式比中央式运输大巷的终端风温低2．2—6．3℃，混合式比中央式低2．4—9．3℃p’。但是，改善通风方式、增加风量受进风温度和围岩温度的影响，其降温幅度是有限的，随着采深逐渐加深，仅靠通风技术降温，对于热害较严重的矿井往往不能满足要求。表l采煤工作面下行通风降温效果矿区名

4、称降温效果／℃And弛D'm∞t(英国)顿巴斯矿区(前苏联)洛林煤矿(法国)罗奇特尼查矿(波兰)平顶山一矿淮南矿区2—5l-54l～42．1．2控制热源降温1)岩壁隔热。用锅炉渣、聚乙烯泡沫、硬质氨基甲酸泡沫、膨胀珍珠岩及其他防水性能较好的隔热材料喷涂岩壁，如一层10mm厚的聚氨酯泡沫塑料就能产生较好的隔热效果。岩壁隔热仅用在热害严重的局部地段，作为一种辅助手段与其他降温措施配合使用。国外采用赛璐璐泡沫、硬质氨基甲酸泡沫等隔热材料。经实测，在井下围岩温度大于35℃条件下，该措施可使巷道内的温度最多降低3—4．5℃，工作面可降低2—3℃【2J。但一些专家经过研究证明，绝热材料经过一定时间后会

5、失效。目前迫切需要开发一种价格合理、原料来源广泛且适用于井下施工的低传热系数的高效隔热材料。2)热水及管道热的控制。主要方法有：超前疏放热水，并用隔热管道排到地面，或经有隔热盖板的水沟导人水仓；将高温排水管设于回风巷；热压风管设于回风巷，或将压缩空气冷却后送人井下。实践资料证明，改明水沟为暗水沟，减少热水对井巷空气的散热量，可使井巷风温降低O．7％H1。3)机械热的控制。主要方法有：机电硐室独立通风；注意辅扇安装位置，可把工作面的辅助设备尽量布置在回风巷；避免使用低效率机械等。收稿日期：2009旬3瓤作者简介：刘锡明(1975一)，男，河北沧县人，硕士，助教，研究方向为矿山安全。35万方数

6、据2009耳8月刘锡明等：浅谈煤矿高温热害防治技术弟18基第8囊选择正确的安装位置。例如，井下机电硐室建独立的回风系统，安装辅助风机局部散热。4)煤层注水预冷煤体。在煤矿，利用回采工作面附近的平巷或斜巷布置钻孔，通过煤层注水钻孔并利用水的压力将温度较低的冷冻水注入即将回采的煤层中，依靠压力水在煤体裂隙中的渗透、压差、毛细和分子扩散运动，使注入煤层中的水沿着煤的裂隙向被裂隙分割的煤渗透并储存于裂隙与空隙之中，增加煤体的水分，使回采工作面周围的岩体受到冷却。在一定条件下预冷煤层，要比采用制冷设备更为经济有效。另外。在工作面的回风隅角安设喷雾洒水装置，将温度较低的冷冻水通过喷嘴喷洒在温度较高的回

7、风隅角空气中，降低风流的温度。5)采空区注浆。工作面采空区进行注浆充填管理顶板，一方面减少采空区内顶板岩石的冒落，减少顶板岩石的散热量；另一方面，采空区被充填后，采空区的漏风大大降低，从而减少了采空区漏风所携带出来的热量。另外，在上层采空区注入冷水，能对下层煤层的热量降低起到很好的效果。6)采空区构筑挡风墙。根据采空区漏风流场的变化规律，在采空区内部，每隔30一50m构筑挡风墙，以减少采空区漏风，从而有效地控制由采空区漏