矿井热害分析及其防治

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1、煤矿现代化2006年第2期总第71期矿井热害分析及其防治中国矿业大学能源与安全工程学院李莉张人伟王亮彭担任摘要为了解决矿井出现的高温高湿问题，本文针对矿井热害产生的原因、危害进行了研究，并提出热害的调查方法及防治的措施。关键字热害高温高湿时(相当于干球温度30℃)，开始出现中暑死亡事故。1矿井热害产生的原因此外，矿井下高温也是造成我国矿井火灾事故频繁发生造成矿井气温升高的热源很多，主要有相对热源与绝对的一个不可忽视的因素。热源。相对热源的散热量与其周围气温的差值有关，如高温岩3矿井热害的调查方法层和热水散热；绝对热源的散热量受气温影响较小，如机电设

2、备、化学反应和空气压缩等热源。3．1高温工作点的调查矿井湿度采用相对湿度表示，矿井最适宜的相对湿度为《煤矿安全规程》明确规定：采掘工作面空气温度不得超50％-60％。而井下空气的相对湿度大多为80％一90％左右，总过26℃，机电硐室的空气温度不得超过30℃，并且，当上述两回风道和回风井内的相对湿度接近100％造成矿井空气湿度工作地点的空气温度超过30C和34C时，必须停止作业。所大的原因主要是井巷壁面的散湿和矿井水(含生产用水)的蒸以，当井下工作地点出现高温时，应对高温地点的分布状况进发行统计，对空气物理参数进行跟踪测试，以便了解热害的危害从总体来

3、看，成为矿井高温热害的主要因素有地热、采掘程度。机电设备运转时放热，运输中的矿物和矸石放热，以及风流向3．2基础参数的测定下流动时自重压缩放热等4大热源。就个别矿山而言，矿内高3．2．1围岩的原始温度测定温水涌出、强烈氧化等也可能形成高温热害。造成矿井高温还围岩原始温度(即原岩地温)的测定是矿井热害防治最重有以下几个因素：①开采深度大。岩石温度高。②地下热水涌要的基础工作，所取得参数是进行矿井热源分析及井下风流出。③采掘工作面风量偏低。温度预测计算的重要基础参数，也是划分矿井热害等级的基矿井热害产生主要原因如图1所示。本依据。原岩温度的测定一般分两

4、种：一是深孔测温法，二是浅孔快速测温法。两种方法的选择要视测温地点的具体情况而定。因为，巷道开掘后，围岩中的地温场就会受到矿井排水、通风等因素的扰动，从而在围岩中形成冷却带。并且随巷道通风时间的延长，其冷却带的厚度也逐渐加大，据有关资料统计：通风时间1年的巷道，冷却带厚度约为18m，2年约为25m，5年以上约为40m。3．2．2热源分布状况的测定与分析高温工作地点确定后，应对从入风井口至高温工作地点的沿途热力参数进行测定，主要包括：围岩地温、风流状态参图1矿井热害产生的主要原因数、巷道几何参数、电器设备运行参数及运行状态、生产工序及生产环境等。其目

5、的是对矿井进风系统中风流焓增、围岩散2矿井热害的主要危害热、矿井水散热、压缩热、机电设备散热、氧化散热等热源分布2．1高温对人体的危害状况进行分析，以便有目的地进行热害治理。在高温作业环境中，能使人产生一系列生理功能的改变：3．3矿井热害等级的划分①体温调节发生障碍。主要表现为体温和皮温升高；②水盐代《煤炭资源地质勘探地温测量若干规定》指出：平均地温谢出现紊乱，使机体的机能受到影响；③循环系统、消化系统、梯度不超过3~C／lOOm的地区为地温正常区；超过3~C／lOOm为泌尿系统、神经系统等均会因高温高湿下的机体大量失水。改高温异常区。同时还指出，

6、原始岩温高于31℃的地区为一级热变正常的功能，甚至致病。害区，原始岩温高于37℃的地区为二级热害区。2．2高温环境对劳动效率及安全的影响4矿井热害的防治措施在高温环境中，人的中枢神经系统容易失调，从而感到精神恍惚、疲劳、周身无力、昏昏沉沉，这种精神状态成为事故的通过对矿井热害进行调查，我们在对矿井热害等级划分原因。在高温矿井中，一般生产率均较低，有的矿山其相对劳后，根据热源分布状况的分析结果制定出合理的降温措施。动效率仅为30％~40％。日本1979年全国调查统计显示，30~C4．1间接措施一40℃气温的工作面，比低于30℃时的事故率高3．6倍；南

7、非多(1)加强安全教育，深刻认识热害的危害，提高自我保护年的调查统计表明，当矿内作业地点的空气湿球温度达28．9~C能力。·34·煤矿现代化2006年第2期总第71期(2)借鉴国外先进经验，加强对矿工的耐热检验。济时。应考虑使用空调降温技术。人工制冷降温是目前国内外(3)提高劳动生产率，减少劳动时间，降低劳动强度。普遍采用的降温措施。人工制冷降温技术关键是制冷、输冷、(4)建立通风安全信息系统。传冷与排热，以及降温系统及其控制。4．2直接措施(1)制冷。制冷机按其结构特征分为离心式、螺杆式和活4．2．1采用非制冷空调降温塞式，按对风流的冷却方式不同

8、又分为冷风机组和冷水机组。(1)采用通风降温。采用通风降温的主要方法是增加风所谓冷水机组，就是载冷剂(或称冷水)被制冷机的