金屬礦山獨頭掘進巷道熱環境指標的探討

王 爽 賈敏濤 陳宜華 任甲澤

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室;3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

評價礦井勞動作業人員工作時的熱環境指標很多，但一般來說這些指標只能描述一、二個或稍多的熱環境因素，因此只能部分反映熱環境的情況，即使“最好的”或“最適宜的”指標，對巷道內的環境描述也是不全面的。

本文通過對金屬礦山獨頭掘進巷道熱環境主要評價指標的優缺點進行了探討，優選出一個符合我國金屬礦山實際、安全、管理和經濟水平的獨頭掘進巷道熱環境指標，以改善金屬礦山獨頭掘進巷道的舒適度。

1 影響獨頭掘進巷道熱舒適度的主要因素

在金屬礦山獨頭掘進巷道的高溫環境中，人體放熱主要通過人體表面與外界的對流、輻射和汗液蒸發這3種基本形式進行的。3種散熱方式一般情況下所占的比例:蒸發散熱量占20% ～25%;輻射散熱量占40% ～45%;對流散熱量占20% ～30%。3種散熱量比例隨著微氣候環境因素變化而變化。

在不同的微氣候條件下，人體最大可能的蒸發散熱量［1］:

式中，v為風速，m/s;Pp為皮膚溫度tp時的飽和蒸氣壓力，kPa;Pb為氣溫ta時的飽和蒸氣壓力，kPa。

人體輻射放熱量主要取決于環境物體(如巖壁、設備等)的表面溫度t0，可用下式計算:

式中，ta為空氣的干球溫度，℃;tp為人體皮膚表面溫度，℃。

人體與環境的對流散熱量，在礦井條件下，可近似用下式計算:

通過上述分析，人體各種散熱方式均與環境溫度、濕度、風速有關?！?br>