煤矿井下地热的剖3.23

煤矿井下地热危害及与防治技术摘要：随着开采深度的增加，机械化程度也越来越高，由此出现的机械散热也愈来愈大。

高温高热等热害问题将显得越来越突出。

对井下作业人员的工作效率、安全和身心健康有着极大的影响，甚至很可能导致一些矿井恶性事故的发生。

关键词：地热健康防治
1地热产生的原因
1.1地热指储存于地球内部的热量。

这部分热量一方面来源于地球深处的高温熔融体，另一方面则来源于放射元素衰变所产生的热。

矿井
（1）围岩散热：围岩向井巷传热，有两种途径：一是借热传导自岩体深处向井巷传导；二是经岩体裂隙水借对流将热传给井巷。

（2）井下电气设备多，容量大，机电设备的输入功率中有效功率克服摩擦所耗能量转化为热能，其无效功率也转化为热能。

（3）井下的煤炭与矸石在输送过程中大量放热，在煤层中或者顶底板里含有大量的硫化铁氧化放热。

（4）采区准备随着走向的变长，通风距离的加长，温度逐渐增高。

经过实践证明，采区准备期间，掘进长度每增加300—500米，温度增加1℃-2.7.℃，掘进超过700米时，空气温度达到27℃以上，掘进1000米时，温度达到33.4℃甚至35.℃
（5）空气下行压缩升温：在井筒中空气受重力作用被压缩产生热量，且随着深度的增加而增加。

1.2矿井地热现状
目前，许多矿井开采深度已达900—1300米，有73.2%的储量深埋在1000米以下，预测围岩温度39℃-45℃,处于二级热害区。

2地热对人和设备的危害
2.1据专业规定，超过30℃叫高温，相对湿度80%以上叫高湿。

矿山安全规程规定，采掘工作面空气温度不得超过28℃.机电设备工作环境湿度95%以下。

人在闷热的环境中工作，中枢神经产生抑制，大脑皮层兴奋过程减移，精力不集中，好睡觉出汗易发生事故。

另外，易大量，水分和盐分流失，如不及时补充，会导致肾脏功能不全或休克。

案例一：1984年8月30日，鹤壁六矿一采区工作面风湿高达32℃，相对湿度99%以上，一个班就有4名矿工中暑倒在工作地点。

案例二：平顶山煤业集团五矿，1997年6月一采面回风顺槽的电缆，由于环境气温35℃，相对湿度96%，致使其绝缘漏电，导致2人死亡。

3地热综合治理措施
3．1.1增大风量，减少风阻，防止漏风，加大扇风机能力，合理分风与辅助风路通风。

3.1.2避开局部热源，井下局部热源有机电设备散热，热水散热，矿物氧化放热以及采空区的漏风
3.1.3隔绝高温围岩，采区某些隔热材料喷涂岩壁。

3.1.4充填采矿法降温，可以减少采空区岩散热的影响，同时，采区漏风量也大大降低，充填物还可大量吸收热量，可起到冷却井下空气的作用。

3.1.5上山开采，采用上山开采方式尽量避免剔头开采。

实践证明，上山开采方式比剔头开采方式在同等条件下可降低2℃。

3.1.6顺拉工作面W型通风，由工作面上、下口进风，中间腰巷回风。

这种方式不仅会缩短风路也降低风阻。

3.1.7上行风改下行风，下行通风时，运输机布置在回风巷道，煤矸在运输过程中放出的热量、水蒸气及运输机电设备的放热不再返回工作面，并且新鲜风流从围岩温度较低的上部水平进入采区风流，从围岩获得的热量少。

此外，这种方式工作面的煤尘也较少。

根据国内外的实验表明这种通风法一般可使工作面入口处的气温降低3℃左右。

3.1.8人文关怀;安排专人给井下高温作业点工作人员送绿豆水和茶水来缓解他们的疲劳。

3.1.9地热新方法、新技术及利用
（1）利用地面热泵系统冬季为井下供暖，夏季利用热泵制冷降低矿井进风温度，经过千米立井压缩后，温度由34℃降低到30℃总进风降低4℃.
（2）利用低温进风降低工作面气温，对于斜井和立井开拓相结合的老矿井利用浅部矿井地温低进风与低温巷道进行热交换特点降低进风温度。

（3）对矿井回风余热进行回收利用，矿井回风无论冬季或夏季温度在22℃左右，利用喷淋水和回风进行热交换提取回风余热。

（4）工作面及回风巷同时采用裸管进行降温，针对回风巷温度高，维护人员施工工作实际和冷量大小工作面进风巷采用裸管和空气
冷却器相结合进行散冷降低工作面温度。

（5）人体防护：
在矿工分散的井下高温工作点，不便采取集中降温措施时可采用个体防护措施。

例如：澳大利亚分布里斯班的昆士兰大学研制成功两种新型冷却工作服。

实验结果表明，当便使用水冷却工作服时，人体出汗率可减少25%；当使用空气冷却工作服，人体出汗率可减少35%，即使温度高达40℃，这种工作服仍可将温度调节到适合人体的温度。

（6）新制冷空调降温
当采用非空调降温措施仍无法达到所要求的工作环境标准或不经济时，应考虑使用空调降温技术。

结束语：
随着矿井开采深度的不断增加及机械化程度越来越高,采掘工作面的热害将进一步加剧,采取降温措施势在必行。

要充利用企业自身的能源和经济优势,必须在实践中不断总结经验,找出一套符合高温矿井实际的行之有效的办法。

只有正确处理与对待高温热害问题,才能将高温热害的危害降到最低。