试论煤矿热害及其防治技术应用现状

1.9煤矿热害及其防治技术应用现状煤矿热害现状随着社会的发展和煤炭资源需求的日益增加，煤炭产量日益增大，浅部煤炭资源越来越少，世界各主要采煤国家相继进入深部开采。随着开采深度的增加，地温也随之升高。德国和俄罗斯的一些煤矿开采深度已达1400～1500m；南非卡里顿维尔金矿开采深度达3800m，竖井井底己达地表以下4146m；加拿大超千米的矿井有30对，美国有11对。我国煤矿目前的开采深度平均每年以8～12m的速度增加，采深超过1000m的矿井已有数十对，沈阳采屯煤矿开采深度为1197m、开滦赵各庄矿开采深度为1159m、新汶孙村矿为1059m、北京门头沟开采深度为1008m、长广矿开采深度为1000m。据世界各地的测量资料，全球平均地温梯度约为3℃/100m。据我国煤田地温观测资料统计，百米地温梯度为2～4℃/100m，已探明的储量中，1000～2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2%。根据2001年有关统计，我国已有130多对矿井出现了不同程度的热害，全国煤矿中采掘工作面气温超过30℃的高温矿井有88座（不含年产量30万吨/年以下的矿井），其中30-32℃的有31座，32-35℃的有37座，35℃以上的有20座。按我国行政区域划分：华中地区有18座，其中以平顶山、丰城和许昌为代表；华东地区有39座，其中以两淮、兖州、新汶、徐州（含大屯）和巨野为代表；华北及东北有26座，其中以峰峰（邯郸）、邢台、大同、开滦、铁法、北票、抚顺、辽源和鸡西为代表；其它地区（湖南2座、甘肃1座、广西1座、福建1座）5座，据最近有关资料，西北的新疆地区煤矿也存在矿井高温热害问题。综上，矿井热害问题越来越严重，已成为与矿井瓦斯、火、粉尘、矿压、水并列的六大灾害之一，热害已严重了影响井下作业人员的身体健康、工作效率和矿山经济效益，甚至影响整个国民经济的可持续发展。煤矿热害的危害.1热害对人的危害在高温热害矿井中，工作人员的身心健康受到极大的影响。例如，鹤壁六矿回采工作面风温高达32，相对湿度达99％以上，1984年8月30日，1个班就有4名矿工中暑倒在工作地点。平煤集团五矿在1996年6～9月份，井下工人每天都有中暑和被热击的，矿山救护车基本每天叫，最多的一次，一班有8人中暑。新汶矿业集团孙村煤矿2002年7～9月份，采煤工作面正常工作时每班有48人，但实际出勤人数只有5～6人，采煤工作几乎瘫痪，致使三个月的产量没有正常时一个月的高。日本1979年全国调查统计，3040气温的工作面，比低于30时的事故率高3.6倍；南非多年的调查统计，当矿内作业地点的空气湿球温度达到28．9℃时，开始出现中暑死亡事故。气温每增加1℃，矿工劳保医疗费增加8—10%；根据南非的最新统计，在湿球温度32.8—33.8℃下工作的工人，千人中暑死亡率为0.57，表1为南非金矿井下温度与事故率的关系。表1井下温度与事故率的关系搁作业丰地点惨气率温稿/婶℃佩27抄29竭31雕32辜工伤福频库次盲/楚千人川0鸣15亿0芬30锈0叮45忙0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，甚至中暑昏倒、呕吐和湿疹等，高温高湿环境使工人的身体和工作能力受到极大的伤害，同时这种精神状态成为诱发事故的原因。.2热害对机电设备的危害矿井里任何机电设备、电缆均是通过与环境的对流来散发本身所产生的热量，其工作环境温度、湿度超过规定的限值或长期处在限值附近时，必将导致设备散热困难，以致发生设备故障。有关统计表面，气温每增加1℃，井下机电设备的故障率增加1倍以上。呼机电骡设备销的环盖境温巷度要伍求歇：胁我国骡矿用稍一番般型愁机电萄设备兽的工承作环嘴境温浴度炕为至≤叙40己℃截；矿暮用隔覆爆型驾机电尊设备酷的委≤苦45帽℃个。但却这并驴不等虑于说法，只箩有到馋了上顿述限洗值才闲会发斗生设版备故齿障毅,茧如果短机电骗设备双长期胳处在睛上述微限值替附近哈，则眨机电青设备搭故障督率将逢大增杯。日缴本通挠产省膊的调绳查统初计表董明：卵机电菠设备突在相黑对湿忆度粥90窃%兆以上息、气雕温茂为验3惠0舰—斑34筒℃忠的地尿点工他作时冬，其厦事故俭率比上低迈于扶30燃℃弱的作邪业地雀点辟高瓦3.晨6友倍。窑这也北是我捐国读<肃煤矿鲜安全德规穗程险>懒为甚蚁么规药定机镜电设摄备硐附室空映气温培度顷不得箭超残过拉34浇℃叔的原希因。织综上栽所述烘，矮热害奋问题译已成孩为薯制约汗煤炭勒工业所发展绩的瓶段颈，察影响墓了整阴个国炊民经姑济的群可持案续发泉展，肆因此察煤矿过热害师防治退从思明想、持人才勾队伍柿建设彼和技马术装光备何材料宫等多另方面谜提出私较高件的要做求。拦1.屯9.须3隐煤矿帖热害须防治屑技术党应用似现状套国外萌矿井鄙热害矛防治等技术鹅自耻2狼0写世派纪孤2慨0弹年代托即已薄兴起倚，至绣今已付有筋80瓦余年坝的历炒史港，但刺是白迅速匹发展积并广贴泛应携用是总在材2腹0办世渐纪伞7碧0尚年代垮以后片，蜻我国极开展未矿井柜降温诞技术例研究骂也体近红50队年鼠。甲纵观条国内黄外矿疲井降采温技绵术，鸭可分花为非盈人工塌制冷减降温税技术梯和人挡工制霉冷践降温拐技术已。严1.唇9.捆3互.1孩非人仆工制跌冷降恭温技病术公非人子工制荣冷降恐温技鹅术贞主要战以通蹄风降赤温帽为主嫁，再志辅录助以救其他耍降温抗措施螺，如仓控漆制热盗源、骑控制樱风流礼、个好体防缎护以遮及索其他牙方法昏等。盲1校增加场风量味理论饥和实炸践都挎证明吵，在惧一定术条件搜下（柱如原亭风量恰较小岁），席增加慎风量仪是热淡害矿免井最巩经济垫的治绝理手学段之丸一，厦增加袜风量短不仅臣可以厕排出茄热量典、降涛低风语温寄，列而且果还可献以有雀效地欣改善森热体负的散播热条京件，甚增加总舒适洪感。烦但增陡加风课量到坝一定渡程度娇时，捉增风骆降温笨效果卖就会晓减弱鹊，同易时也潮受到参井巷斑断面剂和通悟风机贱能力避的各搭种因馅数的番制约疲，有沙一定遭的应绸用范万围。赌联邦脊德国侮曾由对第U违型通艘风的前采煤代工作螺面有当效温牺度与倡岩层锦温度简的关意系进但行探收讨，还得出项当岩推层温态度元达编4串0钉℃泊时，秩工作帅面有蛋效温欢度上凝升似到农3挑2晕℃否(幕联邦户德国致矿内泊热环召境的永允许详作业胆温度廊上励限名)奇，岩滔层温剂度缸每增煤加膜1阶℃吵，有还效温商度增翠加搂0.销7版℃唐”如；泊“酒岩层奋温度勤超心过苏4喷0涨℃探，就达不能乖采用锤增加殊风量你降温根措论施犬”扯。南瞧非麦偿菲尔蝶逊乘M.脑J独也认风为，泉当原焰岩温少度超奖过淋4毫0散℃瓣，必晨须减掉少空用气量箩，增彻加空服气冷苗却度俱。倡2嘉选择拐合理能的验开拓宫开采肢方式叔和似矿井浑通风防系统号（肠1薯）确术定合田理的进矿井终开拓盯开采颗方式伟，尽咬量减鹊少围肆岩和壤煤体册的与拦风流唇的接贱触面地积，准有效对减少舌排热石亮；挤（绘2岔）尽辩可能撑缩短午进风穷路线惨的长壳度，及以减劲少围抽岩的挤散热盏量；左（喉3烦）尽富量避励免煤鸦流与旷风流尾反向砍运行那，以排防止继煤炭轰运输消放热荣和设雨备放舱热带非入工艰作面精；猾（剑4嗽）回祝采工加作面脊采用趋下行坟通风参，因牌为采脆用下挣行通毫风时葛，风俩流是最从路咏程较毁短的俊上部嘉巷道筒进入常工作态面，半且减莲少了亦煤炭铺放热字的影诵响。钩3鸦控制苹热源写的放遗热量须（著1渗）巷须道隔半热，鸡在高交温趁巷道洞喷涂鞋或充必填来绝热从材料朵，减舱少围液岩放煤热；慈（睬2话）管朵道和铸水流尸隔热蛾，减慨小管产道放切热，击减小会热水隶对风拨流的竞增温鞠增湿马作用京；载（粥3响）合纹理摆圈放热启源体夸位置蛋，如房发热括量大链的大查型机于电硐据室应品独立蛇回风周，以闸减小给机电年放热惕。讨4相个体拘防护妹对于披个别厅气候歉条件幕恶劣他的地售点，清由于叮经济绿和技栗术上伸的原唱因，肃不能离采取份其他系降温脏措施攀时，凳可对洲矿工嚼采取铁个苏体防像护，千穿戴箭轻便度的冷可却背含心或孔冷却广帽。吸南非输加尔喊德择—池莱特初公司刷生产疏的冷婆却背滚心干膊冰用掀量为寿4K掩g做，制叔冷量晒为绩80短～找10榜6荐W手，冷众却时注间达挎6苦～朋8南小时梅；躺德国铃米塔撤尔公姜司的废冷却雨冰背猎心，庆冰量侧为和5k劣g拍，没题有冷货媒循矿环系伸统和乳运动省部件寇，制渡冷量尿22钱0W卸时可窜持续赶2.这5纤小时橡。协平顶陕山矿垂务局征科研蝴所还坝开发外出了剧个体真防护彻冷却部用的罩冰背解心，父由于锦该冰献背心抖温度劈不可竿调节妹，在州平一碍矿试事用了公一段俊时间钢。迹试用柱表明裹，委工人金长期民穿冰献背心隆3字个月总，就川会出艘现关局节炎杀、风使湿性甲心脏财病中。位5胞其他贫措施地其他炸的措忌施如鸣煤层伸注水雁预冷对煤层背、在糕进风酬巷道吐放置粉冰块同、利清用调茂热圈弱巷道撕进风意等，朋实践菠表面模，这宁些措树施的口降温演效果泥皆不固理想晶。辩另外疑，还睁可以耽缩短岂劳动赶时间堵，最将首“疯三霞八落”坟作业高制改爱为穿“年四联六迅”捏作业脖制，斯间歇织性休毛息，翠为工草作人想员各提供材高温酿补贴蛛和防康暑饮慕料等堵。检1罪.9传.挎3支.2甩人工消制冷葡降温豆技术珠纵观候国内贝外，校自富2随0监世没纪忧7酬0赚年代肺，人赔工制撇冷降迁温技训术旋在矿朴井热杀害锋防治务中的牲应用碑开始病迅速帆发展笨，使阿用越眨来越周广泛翻成熟逢。现美国易、受德国古、南寻非、雷印度引、波端兰、痒俄罗练斯和浸澳大申利亚喉等国凤家多惕采用吩该项沸技术馒。我援国枕自庙8哥0容年代才采用衰机械筒制冷塞来治旅理热欺害，怎经尤过慧9佳0祥年代镜的发灰展，火到者2叹1罪世纪占已经养在规谜模上省达到半发达共国家域水平宪，技赏术上怎与发最达国泉家还茅有一凯定的尿差距究。从秋矿井玻热害狐治理这的现情状和匠趋势栏来看缸，人滚工制婚冷形降温咬技术殊已经客成为粒矿井驰降温终的主讨要手常段。让1柳人工采制态冷降绸温技免术附的分倡类虽人工稳制冷呀降温哨技术耕根据歇热力神学特歇点的主不同常又可趁分为忽人工薄制取恭冷水优降温气技术绪、人抽工制锄冰降珠温技射术和贺压缩翅空气旗制冷怕降温晌技术派。流第一见类步，戚人工梁制取缺冷水吴降温奴技术挺。惭（秆1子）爷蒸汽项压缩疮式循朗环制坡冷君技术富，主旺要是源以氟刮里昂土和氨慌为制锡冷剂池的冷纲水机味组，枣主要贝是制鼻取冷政水冤，如动图北1.请9.著1稀所示午；宽（绘2株）弃以热竞电站爆为热罪源的直溴化什锂制河冷恶，如迎图彻1.少9.论2器所示馆，再盛串联膊压缩狮式制棉冷机邻组或赌氨吸梯收式悉制冷备机组购制取煎冷水追。授图誓1.效9.伍1魔蒸汽虫压缩猫制冷乌图连1.歼9.构2套吸收阀式制携冷水第二姐类洁，记人工坛制冰飞降温云技术累。皆人工弦制冰失降温稻系统困主要道分为爪制梨冰熟、输桌冰、问融冰项、输雪冷、奶排热严五个套环亦节，丙其工涉艺示蕉意图座如早图艺1.哪9.望3奥所示寿。料图伐1.姿9.督3群制冰刃降温腿系统坝工艺址流程亿示意裂图患第扒三悉类优，峰压缩鹊空气越制冷岁降温如技术菊。学又有亡涡轮猜式空留气制扶冷、终变容钻式空吵气制吃冷、池涡流暴管式篮空气谣制冷怜和压泉气引侵射器晓制冷齐等形絮式饮。式压缩想空气运制冷桃降温们技术宽是利豆用空凝气压仙缩机坝出来秘的压焦缩空杆气经抢过空宴气制厦冷机范降温春，变递成低戏温的拔高压球空气炼，出性来后挠与局喝扇风脖筒中黎的空轨气混检合而布达到命降温遵的目线的。撇根据卡工艺喝的不劝同可去分别蓄应用桨于掘稳进工鼻作面预和采晃煤工府作面葛，如盐图侨1.唐9.阴4陷、绘图傲1.野9.匹5滴所示凡。沙图普1.游9.削4旺掘进币面降骄温工袖程布买置示搞意图革图帽1.侍9.遍5扔采煤妹工作槐面降针温工侧程示足意图东2降人工按制冷阵降温摇布置柏方式摩人工而制冷抢降温口技术于根据别制冷值站的颗布置厦方式绸可分暂为地丧面集汽中制撒冷降拔温系杀统、脖井下源集中遇制冷着降温归系统珠、井掘上下骂联合缴集中处制冷希降温散系统著和井雨下局慈部制断冷降泼温系副统。红地面数集中帝制冷嘱系统您，包特括椒制冰颜、雀吸收捧式居制冷晒、姥蒸汽住压缩邀式外制冷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