《煤矿井下热害防治设计规范+GB+50418-2017》详细解读

《煤矿井下热害防治设计规范GB50418-2017》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语3基本规定4井下作业地点环境气象条件5井下气象条件预测6非制冷降温7制冷降温CATALOGUE目录8电气与自动化9节能附录A等效温度的计算方法附录B矿井气象条件预测方法本规范用词说明引用标准名录编制说明011总则01021.1目的和意义提高煤矿生产效率，降低能耗，促进煤炭工业可持续发展。防治煤矿井下热害，保障煤矿安全生产和职工健康。1.2适用范围适用于新建、改建和扩建的煤矿井下热害防治设计。适用于煤矿井下采掘工作面、机电硐室、运输巷道等作业地点的热害防治。坚持以人为本，保障职工健康和安全。遵循科学、合理、经济、实用的原则。综合考虑矿井地质条件、开拓布局、通风系统等因素，因地制宜地采取热害防治措施。1.3设计原则热害防治设计应与矿井总体设计相协调，并纳入矿井安全设施设计中。设计应充分考虑矿井生产过程中的各种变化因素，确保热害防治系统的可靠性和稳定性。设计应根据矿井开拓方式、采煤方法、通风系统等实际情况，合理选择热害防治技术和设备。设计应注重节能和环保，降低能耗，减少对环境的影响。1.4设计要求022术语矿井热害是指矿井内环境气温超过人体正常适应范围，导致矿工劳动效率下降，健康受损，甚至引发生产安全事故的自然灾害。定义高温、高湿、热辐射等。表现形式地温、岩层散热、地下水、通风条件、机电设备散热等。影响因素2.1矿井热害预防为主，综合治理。通过改善通风条件、降低岩层温度、减少机电设备散热等措施，降低矿井内环境温度，保障矿工安全和健康。包括非机械制冷降温技术和机械制冷降温技术两大类。非机械制冷降温技术主要通过改善通风系统、优化巷道布置、加强隔热保温等措施来降低矿井温度；机械制冷降温技术则通过制冷机组等设备对矿井空气进行冷却处理。防治原则防治方法2.2矿井热害防治123根据矿井具体条件、技术、经济状况及发展水平等因素制定。制定依据包括矿井热害的评价指标、等级划分、监测方法以及防治措施等方面的规定和要求。标准内容为调查井下高温和确定是否形成矿井热害以及对其进行治理等提供了依据和参考，对于保障矿工安全和健康具有重要意义。标准意义2.3矿井热害标准033基本规定本规范适用于煤矿井下热害防治的设计。适用于新建、改建和扩建矿井的热害防治设计。适用于不同开采方式和采煤方法的矿井。适用范围

设计原则防治结合，预防为主在矿井设计、建设和生产过程中，应坚持防治结合、预防为主的原则，采取综合措施，消除或减少热害对矿井生产和职工健康的影响。因地制宜，综合治理根据矿井的具体条件，因地制宜地采取通风降温、制冷降温、个体防护等综合措施，对矿井热害进行治理。技术先进，经济合理在防治矿井热害时，应积极采用先进的技术和设备，确保防治效果，同时应考虑经济合理性，降低防治成本。010204设计要求矿井通风系统应合理、稳定、可靠，满足矿井降温需求。矿井制冷降温系统应安全、高效、节能，满足矿井生产需要。矿井应配备完善的热害监测和预警系统，及时发现和处理热害问题。矿井应制定热害应急预案，确保在紧急情况下能够及时、有效地应对。03044井下作业地点环境气象条件包括采煤工作面和掘进工作面，是井下作业人员主要的工作区域，也是热害防治的重点。采掘工作面机电硐室其他作业地点安装有大量机电设备，是井下重要的生产辅助地点，也是热害容易产生的地方。如井下维修地点、材料库等，虽然不是主要生产地点，但也需要进行热害防治。0302014.1井下作业环境控制地点井下作业地点的空气温度是影响作业人员舒适度和工作效率的重要因素，需要根据不同地点的实际情况进行合理设计。空气温度相对湿度过高或过低都会对作业人员的身体健康和工作效率产生影响，因此需要合理控制。相对湿度适当的风速可以加速人体散热，提高作业人员的舒适度，但风速过大也会带来不利影响，如扬起煤尘等。风速井下作业地点的空气质量需要符合相关标准，保证作业人员的身体健康。空气质量4.2井下作业环境设计参数055井下气象条件预测03矿井通风系统包括通风方式、通风网络、风量分配等，是决定井下气象条件的重要因素。01矿井地理位置与气候条件包括矿井所在地区的海拔高度、地形地貌、气候类型、气温、湿度、风速等气象数据。02矿井开拓与开采方式涉及矿井的开拓方式、开采方法、工作面布置等，对井下气象条件产生直接影响。5.1基础资料预测内容主要预测井下的气温、湿度、风速等气象条件，以及这些条件对矿工舒适度和安全生产的影响。预测方法采用数值模拟、相似矿井类比等方法进行预测。数值模拟通过建立矿井通风和热力学模型，模拟井下气象条件；相似矿井类比则参考地质条件、开采方式等相似的矿井进行预测。5.2井下气象条件预测内容和方法冷负荷是指为了维持井下适宜的气象条件，需要向井下提供的冷量。它是设计井下制冷系统的重要依据。冷负荷概念冷负荷计算通常采用稳态计算方法，考虑井下人员、设备、围岩等因素对冷负荷的影响。具体包括人员散热量、设备散热量、围岩散热量等的计算，并根据气象条件预测结果进行修正。计算方法5.3冷负荷计算066非制冷降温利用自然风压通风根据矿井地形和气候条件，合理布置进、回风井位置，充分利用自然风压进行通风。优化通风系统采用分区式或对角式通风系统，减少矿井通风阻力，提高通风效率。加强局部通风管理对于井下局部高温区域，采取加大风量、安装局部通风机等措施进行降温。6.1通风选用低能耗设备优先选用能效比高、发热量小的机电设备，减少设备散热量。合理布置设备将机电设备布置在通风良好的地方，避免设备集中布置导致局部温度升高。加强设备维护定期对机电设备进行维护保养，确保其正常运转，减少故障发热。6.2机电设备选择及布置热水源控制对井下热水源进行调查分析，采取封堵、引流等措施减少热水涌出量。热水利用将井下热水引至地面或其他需要热水的地方进行利用，避免热水直接排放到井下。热水降温处理对于无法利用的井下热水，采取降温处理措施，如安装热交换器、使用冷却塔等。6.3井下热水治理在井下主要巷道和工作地点定期洒水，利用水分蒸发吸收热量，达到降温目的。井下洒水降温在井下巷道和硐室中铺设隔热材料，减少围岩散热对巷道气温的影响。隔热材料应用为井下作业人员配备防暑降温用品，如防暑服、防暑药品等，提高个体防护能力。个体防护用品配备6.4其他非制冷降温077制冷降温制冷降温设计应符合国家安全生产和环境保护的相关法规和标准。制冷降温系统应满足煤矿井下的工作环境和生产需求，确保井下作业人员的安全和健康。制冷降温设备应选用高效、节能、环保的产品，并考虑设备的可靠性、维修性和经济性。7.1一般规定井下集中式降温系统应设置在井下主要工作地点附近，方便冷量输送和分配。系统应包括制冷机组、冷却水循环系统、冷风输送和分配系统等主要部分。制冷机组的选择应考虑井下工作环境的特殊性，如防爆、防潮、耐腐蚀等要求。冷却水循环系统应保证水质的清洁和稳定，防止结垢和腐蚀。010203047.2井下集中式降温地面集中式降温系统应设置在地面制冷机房内，通过冷风井或管路将冷风输送到井下。制冷机组的选择应考虑能效比、噪音、振动等性能指标，以及环保要求。系统应包括制冷机组、冷却水循环系统、空气处理系统、冷风输送和分配系统等主要部分。空气处理系统应对空气进行过滤、冷却、加湿或除湿等处理，以满足井下工作环境的需求。7.3地面集中式降温地面与井下联合制冷降温系统应结合地面和井下的制冷资源，实现优势互补，提高降温效果。地面和井下制冷机组应通过管路或风道相连通，实现冷量的输送和分配。7.4地面与井下联合制冷降温系统应包括地面制冷机组、井下制冷机组、冷却水循环系统、冷风输送和分配系统等主要部分。系统应设置自动控制系统，实现对制冷机组、冷却水循环系统、冷风输送和分配系统的集中控制和监测。7.5井下移动式降温01井下移动式降温设备应选用体积小、重量轻、便于移动的产品，以适应井下工作面的变化。02设备应包括制冷机组、冷却水循环系统、空气处理系统等主要部分，以及必要的电气控制系统和安全保护装置。03制冷机组的选择应考虑能效比、制冷量、噪音等性能指标，以及防爆、防潮等安全要求。04空气处理系统应对空气进行过滤、冷却等处理，以满足局部工作面的降温需求。01系统应包括载冷剂泵、载冷剂管路、阀门和控制系统等主要部分。载冷剂泵的选择应考虑流量、扬程、效率等性能指标，以及防爆、防潮等安全要求。控制系统应实现对载冷剂循环系统的温度、压力、流量等参数的自动控制和监测。载冷剂循环系统应选用无毒、无味、不腐蚀的载冷剂，以保证系统的安全和稳定运行。0203047.6载冷剂循环系统01冷却水循环系统应保证水质的清洁和稳定，防止结垢和腐蚀。02系统应包括冷却水泵、冷却水管路、阀门和控制系统等主要部分。03冷却水泵的选择应考虑流量、扬程、效率等性能指标，以及防爆、防潮等安全要求。04控制系统应实现对冷却水循环系统的温度、压力、流量等参数的自动控制和监测。7.7冷却水循环系统2014010302047.8空气冷却处理空气冷却处理系统应对空气进行过滤、冷却、加湿或除湿等处理，以满足井下工作环境的需求。空气处理机组的选择应考虑处理风量、冷量、噪音等性能指标，以及防爆、防潮等安全要求。系统应包括空气处理机组、送风管路、阀门和控制系统等主要部分。控制系统应实现对空气处理系统的温度、湿度、风量等参数的自动控制和监测。088电气与自动化应选用防爆、防潮、耐高温的电气设备，以适应井下恶劣的工作环境。电气设备选择应采用双回路供电系统，确保在一路电源故障时，另一路电源能迅速投入，保证井下连续供电。供电系统设计电缆应沿巷道壁或专用电缆沟敷设，避免受到机械损伤和水浸。电缆敷设井下电气设备应进行接地保护，防止漏电和人身触电事故。接地保护8.1电气应在井下关键位置设置温度传感器，实时监测井下温度变化。温度监测应监测井下的甲烷、一氧化碳等有害气体浓度，确保井下作业安全。有害气体监测应根据井下温度和有害气体浓度，自动调节通风系统，保持井下空气流通。通风系统控制应自动控制排水系统，确保井下涌水及时排出。排水系统控制8.2监测与控制温度计应选用防爆、耐高温的温度计，准确测量井下温度。流量计应选用适用于井下环境的流量计，准确测量井下风流和水流流量。气体检测仪应选用高灵敏度、快速响应的气体检测仪，实时监测井下有害气体浓度。压力表应选用耐腐蚀、抗震动的压力表，准确测量井下风压和水压。8.3仪器、仪表099节能煤矿井下热害防治设计应遵循环保、节能的原则，优先选择低能耗、高效率的工艺和设备。设计应考虑余热、余压的回收利用，提高能源利用效率。煤矿应建立健全节能管理制度和能源计量体系，加强能源消耗定额管理。9.1一般规定9.2工艺系统及设备节能矿井通风系统应合理布局，减少通风阻力，降低通风能耗。矿井排水系统应优先选择节能型水泵，采用变频调速等节能技术。矿井提升、运输系统应选用高效、节能的设备，减少加减速和空载运行时间。压缩空气系统应合理选择空压机型号和数量，采用集中供气方式，减少空压机和管道漏气损失。19.3其他能源利用煤矿应积极利用可再生能源，如太阳能、地热能等，用于井下照明、供热等。矿井废水、废气等应进行处理后回收利用，如废水可用于井下消防、洒水等，废气可用于发电或供热。煤矿应推广使用节能型灯具、电器等，减少电力消耗。煤矿应加强宣传教育，提高员工的节能意识和技能水平。10附录A等效温度的计算方法指在一定环境条件下，人体通过蒸发散热和对流散热等方式达到热平衡时所对应的温度。它是评价矿井热环境对人体热舒适影响的重要指标。包括空气温度、相对湿度、风速以及人体新陈代谢率等，这些参数对等效温度的计算结果具有重要影响。定义与概念计算参数等效温度确定计算参数根据矿井现场实测数据或相关标准确定空气温度、相对湿度、风速等参数。选择计算公式根据矿井热环境特点和人体热舒适需求，选择合适的等效温度计算公式。进行计算将确定的参数代入公式中进行计算，得出等效温度结果。计算方法与步骤注意事项在计算过程中，需要注意参数的准确性和公式的适用性，避免因参数错误或公式选择不当导致计算结果失真。误差分析由于矿井热环境复杂多变，实测数据可能存在一定误差，同时计算公式本身也存在一定局限性，因此需要对计算结果进行误差分析，以评估其准确性和可靠性。注意事项与误差分析11附录B矿井气象条件预测方法气象条件预测重要性气象条件对矿井作业环境有重要影响，准确预测有助于制定有效防治措施。预测内容包括温度、湿度、风速等关键气象参数。预测方法分类基于数学模型、经验公式、数值模拟等多种方法。气象条件预测概述通过建立矿井热平衡方程，计算不同条件下矿井气温变化。热平衡方程分析各气象参数间关联性，建立数学模型进行预测。气象参数关联分析适用于具有稳定气象条件和充足数据支持的矿井。适用场景数学模型预测法经验公式来源基于大量实测数据和经验总结得出的公式。公式应用根据矿井具体情况选择合适的经验公式进行预测。局限性与改进经验公式具有一定局限性，需结合实际情况进行修正和改进。经验公式预测法介绍常用的矿井气象数值模拟软件及其功能特点。数值模拟软件模拟流程结果分析与验证阐述数值模拟预测矿井气象条件的基本流程和步骤。对模拟结果进行分析，并与实际测量数据进行对比验证。030201数值模拟预测法多种方法综合运用根据矿井实际情况，综合运用多种预测方法进行对比分析。预测结果评估与优化对预测结果进行评估，根据评估结果进行优化调整，提高预测准确性。实际应用案例结合具体案例介绍综合预测方法在矿井气象条件预测中的实际应用效果。综合预测方法12本规范用词说明指矿井内环境气温超过人体正常适应范围，导致矿工劳动效率下降，健康受损，甚至引发事故的一种灾害。矿井热害采取通风降温、隔热、个体防护等措施，以改善矿井作业环境，保障矿工身心健康和安全生产的过程。热害防治术语和定义规范用词及解释不应不宜表示不允许这样做，以避免违反规范。表示在多种做法中不