探究深部矿井高温热害防治措施

叱超 张林江 岗战伟

摘要：为降低深部矿井高温热害对矿工身体健康水平形成的危害性，推动狂下施工作业安全、有效运行进程，文章在解析深部矿井高温热害定义及成因的基础上，有针对性的提出几点防治措施。且大量的工程实践表明，若能联合应用两种防护措施，能进一步优化对矿井高温热害防治效果。

关键词：深部矿井;高温热害;成因分析;防治措施

我国国土辽阔、地大物博，是一个矿产资源生产消费大国，社会经济的发展对矿产资源表现出较高的依赖性，但当下已探明的矿产资源难以迎合各个行业对矿产资源的需求量，且埋藏较浅处的矿产资源日益枯竭，在这样的生产状态下，加强深埋矿井的建设，毫无疑问的成为了我国煤矿行业未来发展的重点与突破点。高温热害是深井建设与开采作业中的常见问题之一，其一方面对矿工人员生命安全构成威胁，另一方面也影响矿井生产作业效率。基于此，本文笔者结合实践对相关防治措施作出探究与分析。

1深部开采高温热害分析

在井巷掘进施工过程中，一般情况下应用局部通风法能实现改善井下气候条件的目标，但是该种方法在深度较浅、岩石温度较低的矿井作业中体现出良好的降温效能，但不适用于深度大（地下1000m）、岩石温度过高（大于350℃）、巷道距离长（大于2000m）的独头掘进工作环境中，且局部通风法难以实现预设的降温目标，究其原因，主要有：①在轴流风机设施运转期间，新鲜的贯穿气流难以被顺利的整合至工作面上;②胶质软风筒通风阻力偏大、隔热性能较低，造成抵达作业面的风量较小、风速偏低、风温较高;③在地下井巷中，轴流风机的噪音和回音较大，可能会影响矿工作业情绪状态，部分情况下矿工可能擅自关掉风机的情况，为应对以上情况，部分煤矿开采单位通常会应用以释放作为动力源的压缩空气，以同步降低矿井下环境的温度、湿度。但是以上措施在应用后，降温降湿效果不显著，节流降温温差偏低，难以实现有效降温的目标;且在压缩空气大量释放的过程中很可能会造成作业气源不能得到有效保障，此时深部矿井作业成本明显上升，对狂下开采作业进度形成明显影响。

2深部矿井高温热害防治的主要措施

2.1个体特种防护

该种防治措施通常被应用在高温热害程度偏低、采矿地点分散的井下高温作业环境中，其功能是维持机体内环境的相对平衡性。个体防护服是个体防护的常用形式，其能实现对体表温度的有效降低，进而为矿下分散作业创造便利条件。

2.1.1传统个体防护服

本文以柳源等人设计开发的矿井热害气冷式个体防护服为实例进行分析，该种防护服服装样式是背心式，起到降温作用的是是一套由涡旋管制冷器及服装内部按照一定规律部署的微孔塑料软管衬层。在外界将7～8Pa的压缩空气输注进涡旋管制冷器以后，能够形成约为10℃的冷空气以及高于环境温度的热空气。冷空气整合至服装的微型孔细塑料软管后能均匀分布，且在防护服里形成满足矿工矿下生产作业需求的的内环境，热空气经由消音器会征途排放至周边空气内。

2.1.2新型特种防护服

当下，棉纤维是煤矿工作服制作过程中常用的一类，其在吸湿性、舒适度等方面占据优势，当矿工生产作业中汗液分泌量较大时，棉纤维会吸湿膨胀，水分发散速度迟缓，进而为矿工营造一种冷湿感固。新型特种防护服在生产加工期间选用了吸湿排汗纤维，防护服织物应用的是具备吸湿排汗快速功能的纱线—Coolplus短纤纱线，该材料应用专门研发的异形导湿纤维，在其异形断面的支撑下于纵向形成的特殊沟槽产生超强的毛细虹吸现象，进而提升对机体汗液、传输团的吸收效率。

2.2空调系统降温

2.2.1地面埋管式井下集中降温原理

井下集中制冷降温系统是空调系统中的主要构成，其制冷原理课作出如下表述：先采用制冷机组制得冰冷冻水，继而用冷水作为冷媒介病整合到井下生产作业环境中，借此方式实现降低矿井温度的目标，该系统的制冷效果相对较高。例如，某煤矿企业选用了利用打钻孔法在某采区车场周边进行两个钻孔、下两趟冷却水管的施工操作，冷凝热经由地面冷却塔排放至外部环境中，同时还能在相同的采区车场周边安置制冷降温酮室，在地表上安设冷却机房。系统原理见图1。

2.2.2地面埋管式降温模式优势分析

（1）独立钻孔通常被开设在某采区车场周边，继而下两趟冷却水管，水管内径不受约束，进而迎合矿井需冷量的现实需求。

（2）可以结合深部矿井现实生产需求，按照主观意愿设置钻孔位置，继而把井下降温酮室安设在某采区车场周边，以上措施能明显降低冷冻水在运送过程中冷量损失率，因为井下制冷机组的能效比（COP≈4.1～4.4）相对较高，故而系统运行成本会显著降低。

（3）因为冷损率最小，末端空冷器设备供水温度偏低，则课推测系统降温效果优良，且能，且能明显降低深部矿井作业成本。

2.3加强矿井水位及各出水地点的监控

在深部矿井开采过程中，联合应用山东科大联合设施，于矿井各水平水仓入口安设了水位自动监测装备，进而协助相关人员及时掌握与矿井下部出水相关的信息，且在井口安设了水位自动监测报警系统，能实现对无线电波数据信息的实时传导，并且经由调度室推行24h监控，进而及时发现水位瞬时降低等反常状况，并及时通知停产撤人作业，夯实矿下安全生产作业进程。

2.4热- 电- 乙二醇低温制冷矿井降温技术

最近几年中，我国矿井开采深度不断拓展拓展，促进了高地温现象的生成过程，此时，井下热害问题对矿下生产作业效率与安全性形成巨大阻碍。热- 电- 乙二醇降温技术该技术利用电厂余热蒸汽，联合应用溴化锂吸收式冷水机组与螺杆乙二醇低温技术去实现降温目标，当下在国内部分煤矿生产作业中有一定应用。在该类技术的支撑下，一方面能优化矿下生产作业环境，保证生产全程的安全性，且在该矿热电厂机组热力支撑下，持续拓展了热电厂的生存空间，推动煤矿企业在后续生产实践中践行循环经济发展路線进程。有煤矿企业采用了该项降温技术后，采煤工作面风温平均由35℃降低至28℃，进而大幅度的改善了矿下生产作业环境，明显提升矿下生产作业效率。

3结束语

综合全文，对深部矿井高温热害危害性与形成原因有更全面认知，同时掌握了几点防治措施，分别是合理使用个体特种防护、安装空调系统、加强加强矿井水位及各出水地点监测及采用热- 电- 乙二醇低温制冷矿井降温技术等。矿工在实际生产作业中，应树立安全、高效生产的作业理念，合理应用降温方法，以在保证自身健康水平的基础上，提升作业效率，为煤矿企业发展贡献力量。

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（作者单位：陕西正通煤业有限责任公司）