探究深部礦井高溫熱害防治措施

叱超 張林江 崗戰偉

摘要：為降低深部礦井高溫熱害對礦工身體健康水平形成的危害性，推動狂下施工作業安全、有效運行進程，文章在解析深部礦井高溫熱害定義及成因的基礎上，有針對性的提出幾點防治措施。且大量的工程實踐表明，若能聯合應用兩種防護措施，能進一步優化對礦井高溫熱害防治效果。

關鍵詞：深部礦井;高溫熱害;成因分析;防治措施

我國國土遼闊、地大物博，是一個礦產資源生產消費大國，社會經濟的發展對礦產資源表現出較高的依賴性，但當下已探明的礦產資源難以迎合各個行業對礦產資源的需求量，且埋藏較淺處的礦產資源日益枯竭，在這樣的生產狀態下，加強深埋礦井的建設，毫無疑問的成為了我國煤礦行業未來發展的重點與突破點。高溫熱害是深井建設與開采作業中的常見問題之一，其一方面對礦工人員生命安全構成威脅，另一方面也影響礦井生產作業效率。基于此，本文筆者結合實踐對相關防治措施作出探究與分析。

1深部開采高溫熱害分析

在井巷掘進施工過程中，一般情況下應用局部通風法能實現改善井下氣候條件的目標，但是該種方法在深度較淺、巖石溫度較低的礦井作業中體現出良好的降溫效能，但不適用于深度大（地下1000m）、巖石溫度過高（大于350℃）、巷道距離長（大于2000m）的獨頭掘進工作環境中，且局部通風法難以實現預設的降溫目標，究其原因，主要有：①在軸流風機設施運轉期間，新鮮的貫穿氣流難以被順利的整合至工作面上;②膠質軟風筒通風阻力偏大、隔熱性能較低，造成抵達作業面的風量較小、風速偏低、風溫較高;③在地下井巷中，軸流風機的噪音和回音較大，可能會影響礦工作業情緒狀態，部分情況下礦工可能擅自關掉風機的情況，為應對以上情況，部分煤礦開采單位通常會應用以釋放作為動力源的壓縮空氣，以同步降低礦井下環境的溫度、濕度。但是以上措施在應用后，降溫降濕效果不顯著，節流降溫溫差偏低，難以實現有效降溫的目標;且在壓縮空氣大量釋放的過程中很可能會造成作業氣源不能得到有效保障，此時深部礦井作業成本明顯上升，對狂下開采作業進度形成明顯影響。

2深部礦井高溫熱害防治的主要措施

2.1個體特種防護

該種防治措施通常被應用在高溫熱害程度偏低、采礦地點分散的井下高溫作業環境中，其功能是維持機體內環境的相對平衡性。個體防護服是個體防護的常用形式，其能實現對體表溫度的有效降低，進而為礦下分散作業創造便利條件。

2.1.1傳統個體防護服

本文以柳源等人設計開發的礦井熱害氣冷式個體防護服為實例進行分析，該種防護服服裝樣式是背心式，起到降溫作用的是是一套由渦旋管制冷器及服裝內部按照一定規律部署的微孔塑料軟管襯層。在外界將7～8Pa的壓縮空氣輸注進渦旋管制冷器以后，能夠形成約為10℃的冷空氣以及高于環境溫度的熱空氣。冷空氣整合至服裝的微型孔細塑料軟管后能均勻分布，且在防護服里形成滿足礦工礦下生產作業需求的的內環境，熱空氣經由消音器會征途排放至周邊空氣內。

2.1.2新型特種防護服

當下，棉纖維是煤礦工作服制作過程中常用的一類，其在吸濕性、舒適度等方面占據優勢，當礦工生產作業中汗液分泌量較大時，棉纖維會吸濕膨脹，水分發散速度遲緩，進而為礦工營造一種冷濕感固。新型特種防護服在生產加工期間選用了吸濕排汗纖維，防護服織物應用的是具備吸濕排汗快速功能的紗線—Coolplus短纖紗線，該材料應用專門研發的異形導濕纖維，在其異形斷面的支撐下于縱向形成的特殊溝槽產生超強的毛細虹吸現象，進而提升對機體汗液、傳輸團的吸收效率。

2.2空調系統降溫

2.2.1地面埋管式井下集中降溫原理

井下集中制冷降溫系統是空調系統中的主要構成，其制冷原理課作出如下表述：先采用制冷機組制得冰冷凍水，繼而用冷水作為冷媒介病整合到井下生產作業環境中，借此方式實現降低礦井溫度的目標，該系統的制冷效果相對較高。例如，某煤礦企業選用了利用打鉆孔法在某采區車場周邊進行兩個鉆孔、下兩趟冷卻水管的施工操作，冷凝熱經由地面冷卻塔排放至外部環境中，同時還能在相同的采區車場周邊安置制冷降溫酮室，在地表上安設冷卻機房。系統原理見圖1。

2.2.2地面埋管式降溫模式優勢分析

（1）獨立鉆孔通常被開設在某采區車場周邊，繼而下兩趟冷卻水管，水管內徑不受約束，進而迎合礦井需冷量的現實需求。

（2）可以結合深部礦井現實生產需求，按照主觀意愿設置鉆孔位置，繼而把井下降溫酮室安設在某采區車場周邊，以上措施能明顯降低冷凍水在運送過程中冷量損失率，因為井下制冷機組的能效比（COP≈4.1～4.4）相對較高，故而系統運行成本會顯著降低。

（3）因為冷損率最小，末端空冷器設備供水溫度偏低，則課推測系統降溫效果優良，且能，且能明顯降低深部礦井作業成本。

2.3加強礦井水位及各出水地點的監控

在深部礦井開采過程中，聯合應用山東科大聯合設施，于礦井各水平水倉入口安設了水位自動監測裝備，進而協助相關人員及時掌握與礦井下部出水相關的信息，且在井口安設了水位自動監測報警系統，能實現對無線電波數據信息的實時傳導，并且經由調度室推行24h監控，進而及時發現水位瞬時降低等反常狀況，并及時通知停產撤人作業，夯實礦下安全生產作業進程。

2.4熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術

最近幾年中，我國礦井開采深度不斷拓展拓展，促進了高地溫現象的生成過程，此時，井下熱害問題對礦下生產作業效率與安全性形成巨大阻礙。熱- 電- 乙二醇降溫技術該技術利用電廠余熱蒸汽，聯合應用溴化鋰吸收式冷水機組與螺桿乙二醇低溫技術去實現降溫目標，當下在國內部分煤礦生產作業中有一定應用。在該類技術的支撐下，一方面能優化礦下生產作業環境，保證生產全程的安全性，且在該礦熱電廠機組熱力支撐下，持續拓展了熱電廠的生存空間，推動煤礦企業在后續生產實踐中踐行循環經濟發展路線進程。有煤礦企業采用了該項降溫技術后，采煤工作面風溫平均由35℃降低至28℃，進而大幅度的改善了礦下生產作業環境，明顯提升礦下生產作業效率。

3結束語

綜合全文，對深部礦井高溫熱害危害性與形成原因有更全面認知，同時掌握了幾點防治措施，分別是合理使用個體特種防護、安裝空調系統、加強加強礦井水位及各出水地點監測及采用熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術等。礦工在實際生產作業中，應樹立安全、高效生產的作業理念，合理應用降溫方法，以在保證自身健康水平的基礎上，提升作業效率，為煤礦企業發展貢獻力量。

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（作者單位：陜西正通煤業有限責任公司）