千米深井热害防治.pdf

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1、总第131期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．08．015千米深井热害防治曾建强，李冰冰(国投新集能源公司口孜东煤矿，安徽阜阳236157)摘要：国投新集口孜东矿是两淮矿区真正意义上的千米深井。随着矿井开采深度的不断增加，地热灾害问题日趋严重。文章分析了深井高温产生的原因、危害，并提出具体的防治方法。关键词：千米深井；热害；防治技术中图分类号：TD727文献标识码：B文章编号：1005—2798(2010)08—0039—02口孜东矿位于安徽阜阳境内，矿井设计生产能2)岩浆岩侵入影响。力为500万t／a，第一

2、水平一967m，主井1009．7m，3)褶曲影响改变了热流方向，使轴部地温增副井1032m，风井1005m，是真正意义上的千米深高。淮南新区地处潘集背斜隆起区域，由于岩层结井。而当开采达一定深度以后，开采深度越大地热构的变化改变了热流方向，垂直层理方向的导热性灾害越严重。能小于沿层理方向的导热性能，从而导致井田不同区域温度场分布的差异，越是靠近背斜、向斜轴部，1热害地温越高。本井田的恒温带深度为自地表向下垂深30m4)矿井生产过程中产生的热源，主要包括围处，恒温带温度为16．8℃。地温梯度2．3～岩放热、采空区煤炭氧化热和机械散热。3．1℃／

3、100m，属于地温正常区，仅在井田北部的局3不同工程期热害防治措施的选择部块段地温梯度偏大，存在异常区。根据井田煤炭勘探报告提供的钻孑L测温情况，一般在一500m以3．1凿井期下，地温已达到31℃，进入一级热害区；第一水平最凿井期间井筒浅部围岩温度不高，通风距离短，低地温已达38．8℃，属二级热害区。工作面气温易受地面气温季节性变化影响，有的井随着煤矿开采深度的增加，矿井巷道、工作面等筒淋水较大，有的还采用了冻结法施工，故一般情况温度过高，造成工人体温升高，致使人体的新陈代谢下热害程度较轻。对于围岩温度较高的深井，必要出现紊乱，同时一些生理系

4、统因高温大量失水，身心时可采用通风降温，若有条件，如生产期采用地面制健康受到损害，劳动生产率大大降低。前苏联的统冷系统降温，井筒开凿采用冻结法施工时，亦可利用计资料表明：工作面温度超过26～30℃时，劳动效其制冷设备制冷降温。此外，还可利用井下气温随率系数为0．8；工作面温度高于30℃时，劳动效率地面气温周期性季节变化的规律，尽量将井筒下段系数为0．7。事故发生率也大大增加，加之空气污掘进落底时问避开高温季节。浊、工人在高温环境中作业，身心受到极大伤害，频繁3．2主、副井与风井贯通期出现中暑、昏厥、休克现象，工人往往处于昏昏欲睡状主、副井与风

5、井贯通期，由于矿井进回风系统尚态，机警能力降低，经常发生低级错误甚至酿成工伤未形成，巷道多为独头掘进，独头掘进距离长，通风事故。据国外统计资料介绍，在井下作业地点气温超不良，围岩温度较高，热害程度最为严重。过30c【=时，事故发生率比低于30c(=时高1～1．5倍。据国内热害矿井资料统计，当开采深度为500～600m，平均原始岩温为30～31℃时，即会出现热害。2深井井下高温原因分析主副井贯通前，同时掘进的巷道不太多，根据热害程1)较厚的新生界松散层形成锅盖效应，地层度，可采用通风或局部制冷降温措施。主、副井与风散热条件差，聚热效应明显。这在

6、口孜东矿显得尤井贯通期，同时掘进的巷道较多，巷道穿过的岩层亦为明显。口孜东矿新生界松散层厚426．18～较多，除上述措施外，还可据掘进工作面分布情况，采687．6m，平均591．6nq，由东向西逐渐增厚。用隔热与分区集中制冷降温等措施。在冷量分配方收稿日期：2010-02—10作者简介：曾建强(1974一)，男，四川重庆人，助理工程师，从事矿井设计工作。39曾建强等：千米深井热害防治第19卷第8期面，可考虑冷却作业用水以及集中冷却进风风流。置。3．3采区开拓期4．5隔热、隔湿进入采区开拓期后，由于主、副、风井已经贯通，隔绝与减少热、湿源散热散

7、湿，有以下几项措形成了与生产期进、回风流方向一致的通风系统进施：①巷道隔热；②沟管隔热；③用疏、导、排、堵、全行全负压通风，独头掘进巷道长度缩短，掘进工作面断面衬砌、整体封闭等措施控制与减少热水、渗滴水通风情况改善，热害程度可能有所降低。采区开拓散热、散湿；④减少采落煤岩冷却散热；⑤避免机电期的热害治理，亦可选用通风、制冷、隔热等措施，但设备散热进入进风风流；⑥防止煤岩氧化。应考虑以下特点：①全负压通风系统已形成，临近矿4．6制冷降温井投产；②沿层掘进巷道及煤巷增多，穿层巷道减1)冷却风流。冷却矿井或分区进风风流及少，新掘进巷道的氧化散热量增

8、加，而热水散热量则作业地点的风流，可采用地面集中制冷冷却空气，地可能减少；③同时掘进的巷道数量增多，矿井需冷量面集中制冷(分区集中制冷)井下冷却空气，井下集可能增加