矿井热害防治技术研究
矿井热害的调查与防治
★科技大观★矿井热害的调查与防治吕 品(安徽理工大学,安徽省淮南市,232001) 摘 要 介绍了矿井热害的调查方法,包括围岩的原始温度测定和热源分布状况测定,结合永川煤矿六井的情况,提出了改善热环境的降温措施。
关键词 原岩地温 测定方法 热害防治 随着矿井开采向深部延伸和机械化水平的提高,我国矿井热害问题日趋突出,严重危害矿工的身体健康,制约着矿井生产效率的进一步提高。
大力开展热害矿井的热害调查,正确分析热害产生的原因,对于准确地划分矿井热害等级,并从根本上防治矿井热害有着重要的意义。
1 矿井热害的调查方法1.1 高温工作点的调查《煤矿安全规程》明确规定:采掘工作面空气温度不得超过26℃,机电硐室的空气温度不得超过30℃,并且,当上述两工作地点的空气温度超过30℃和34℃时,必须停止作业。
所以,当井下工作地点出现高温时,应对高温地点的分布状况进行统计,对空气物理参数进行跟踪测试,以便了解热害的危害程度。
1.2 基础参数的测定2.2.1 围岩的原始温度测定[1][3]围岩原始温度(即原岩地温)的测定是矿井热害防治最重要的基础工作,所取得参数是进行矿井热源分析及井下风流温度预测计算的重要基础参数,也是划分矿井热害等级的基本依据。
原岩温度的测定一般分两种:一是深孔测温法,二是浅孔快速测温法。
两种方法的选择要视测温地点的具体情况而定。
因为,巷道开掘后,围岩中的地温场就会受到矿井排水、通风等因素的扰动,从而在围岩中形成冷却带。
并且随巷道通风时间的延长,其冷却带的厚度也逐渐加大,据有关资料统计[1]:通风时间1年的巷道,冷却带厚度约为18m,2年约为25m,5年以上约为40m。
(l)深孔测温法。
深孔温度就是在井巷中,利用钻机向围岩内打水平测温孔(其深度应大于井巷冷却带厚度),再将在实验室标定好的测温热电偶探头送入孔底,封孔,经过一定时间,测得稳定的温度值即是原岩温度。
利用深孔测温时,必须要设法消除或减少矿井排水和通风的影响,合理地选择钻孔位置和钻孔深度。
浅析矿井热害的治理
浅析矿井热害的治理摘要:本文介绍了矿井热害的成因,分析了高温环境的不良影响以及现阶段热害治理的主要手段。
关键词: 矿井热害1矿井高温的成因1.1围岩散热当流经井巷风流的温度不同于初始岩温时,就要产生换热,即使是在不太深的矿井里,初始岩温也要比风温搞,因而热流往往从围岩传给风流,围岩温度随开采深度的增加而升高,在深井里,这种热流是很大的,甚至超过其他热源的热流量之和。
1.2井下热水放热对于大量涌水的矿井,涌水可能使井下气候条件变得异常恶劣,因此,在有热水涌出的矿井里,应根据具体情况,采取超前疏干、阻堵、疏导等措施,或使用加盖板水沟排除,杜绝热水在井巷里漫流。
1.3机电设备的放热随着机械化程度的提高,煤矿中采掘工作面机械的装机容量急剧增大。
机电设备所消耗的能量除了,部分用于做有用功外,其余全部转化为热能并散发到周围的介质中去。
1.4运输中煤炭及矸石的散热运输中的煤炭以及矸石的散热量,实质上是围岩散热的另一种表现形式,其中以在连线式输送机上的煤炭的散热量最大,致使周围风流的温度上升。
1.5流体的自压缩矿井深度的变化,使空气受到的压力状态也随之而改变。
当风流沿井巷向下流动时,空气的压力值增大。
空气的压缩会放热,从而使矿井温度升高。
风流如果没有和其周围介质进行热、湿交换时,没垂直向下流动100m,其温升约为1℃,则千米井筒里流动的风流的自压缩温升可达10℃。
在进风井筒里,风流的自压缩是最主要的热源,且往往是惟一有意义的热源。
1.6氧化放热正常情况下,一个采煤工作面的煤炭氧化放热量很少能超过30KW,所以不会对采面的气候条件产生显著的影响。
但当煤层火气顶板中含有大量的硫化铁时,其氧化放热量可能达到相当可观的程度。
2高温的危害2.1对人体健康的影响经过大量的现场调查研究得出有效温度对劳动人员生理上的影响:当井下的有效温度大于32℃时,劳动人员在生理上就有不适感,这表现为心跳加快,出汗量增加,当井下温度大于35℃时,人体心脏负担加重,出汗量急剧增加,水盐代谢也急剧加快,面临着极大地热伤害,身体健康将受到非常大的损害。
矿井热害治理技术研究
矿井热害治理技术研究井下高温对工人劳动效率和人身健康有极大影响，随环境温度的升高，工人生产效率明显下降。
在高温环境中从事劳动时，工人感到闷热，进而出现大汗不止、体温升高、头昏、虚脱、呕吐等中暑症状，甚至会造成死亡。
在高温高湿的环境下，井下机电设备的正常运行也受到严重影响，危及矿井安全生产。
因此对矿井热害防治工作必须加以重视，进行综合治理，制定有效可行的降温措施。
目前国内外矿井热害治理技术主要分为四类：非机械制冷降温技术、机械制冷水降温技术、机械制冰降温技术、空气压缩式制冷降温技术。
当非机械制冷降温技术不能解决矿井的热害问题时，就要考虑机械制冷降温技术。
实际采用机械制冷降温技术时，往往结合非机械制冷降温技术来综合治理热害，这样既能达到改善工作环境的效果，又能降低矿井的冷负荷。
1 非机械制冷降温技术非机械制冷技术主要措施包括: 加大通风强度、选择合理的开拓布置和通风系统、改革通风方法、避开局部热源、预冷进风风流、隔绝高温围岩、热水防治、改革采煤工艺以及煤壁注水预冷煤层等。
目前，最常用的是通风降温技术。
该技术主要是利用风机把低温低湿空气通过送风管压送到工作空间，从而保证了工作空间所要求的温度、湿度及含氧量。
这种通风技术对于水平长度短、岩温低的巷道降温，效果较好。
当进风距离过长，围岩温度过高，有高温热水涌出或淋水时，增加风量的降温效果往往不佳。
增加风量是一种简单易行的降温方法，但是其降温幅度是有限的，其受进风温度和围岩温度等因素的影响。
当围岩温度达到一定高度时，增加风量将不起作用。
2 机械制冷水降温技术机械制冷水降温技术由制冷、排热、输冷、散冷四大系统组成。
该种矿井降温技术主要有井上集中式、井下集中式、井下地面联合集中式等。
这些方法都具有一定的适用性，要根据矿井的实际情况来选择。
( 1) 井上集中式。
井上集中式空调系统主要工艺是将制冷站设在地面工业广场内，冷水机组安装在地面制冷站内，冷水机组制取的冷水，通过保冷管道送至设置在井下开采水平的高低压换热器中，由高低压换热器将高压的一次冷水转换至二次低压冷水，再通过井下二次水循环泵送至各采煤工作面空冷器，通过空冷器冷却巷道进风，降低矿井环境温度。
有关金属矿矿井热害控制技术探讨
有关金属矿矿井热害控制技术探讨摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的采矿技术取得了较大程度上的进步。
然而在这一环境之下，我国的矿产资源开采面逐渐扩大，在获得经济利益的同时也对浅表矿床的储量造成了一定程度的消耗。
因此，越来越多的人将目标投向了深部或复杂矿床的开采。
而对于深部矿床的开采较之于浅表矿床，具有更大的难度，对技术有着更高的要求。
本文就针对其中的金属矿矿井热害控制技术进行研究与分析。
关键词：金属矿矿井；热害控制技术；探讨1.矿井原因分析1.1 地质地热的影响①从地质构造的角度来看，如果井田的地质构造较为复杂，且存在着较多的断层，这样一来，就会促使地幔的地热通道与之发生一定程度上的沟通，进而使得热流发生导入，岩温就会得到升高。
②由于岩层结构的变化改变了热流方向，垂直层理方向的导热性能小于沿层理方向的导热性能，从而导致了井田不同地带温度场的差异。
③地质散热条件差，聚热效应明显。
在同一深度下相同地质条件下，其上覆的第四系低层越厚，地温也越高。
1.2 矿井生产过程中的产热影响矿内空气绝热压缩散热，地面空气由入风井口经竖井进入井下，由于空气本身的压缩，自身放热升温。
生产实践表明：在湿润的井筒中，空气每下降lo00m，气流温度升高约4～5℃。
目前丁集矿开采到-800 m水平，并继续向深部开拓，因此空气绝热压缩散热是矿井下风流温度升高的一个主要原因。
机电设备散热，随着采矿机械化程度的提高，机电设备散热在高温矿井热源构成中也占较大的比重。
井巷围岩放热，井巷围岩初始温度较高，不断将自身热量传递到风流中，使风流温度升高。
2. 金属矿矿井热害控制仍需解决的问题2.1 深度相对较小，热害尚不十分严重我国目前深井的开采深度大多在1000m左右，井下岩温在40℃～50℃之间。
其热害尚不十分严重。
2.2 通风系统复杂，管理困难我国矿山由于机械化程度较低，因而矿场的生产能力低。
为了确保生产规模，只得大量增加作业面。
高温矿井的热害治理
万方数据
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高温矿井的热害治理
作者：李艳军， 焦海朋， 李明
作者单位：西安科技大学,能源学院,陕西,西安,710054
刊名：
能源技术与管理
英文刊名：ENERGY TECHNOLOGY AND MANAGEMENT
年，卷(期)：2007(6)
被引用次数：6次
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本文链接：/Periodical_nyjsygl200706019.aspx。
矿井热害防治技术研究
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始就 有制 冷机 输 出 的冷 风 。 由 曲线 可知 ， 温 幅度 降 随着 风 流路线 先增 加后 减 小 ， 从第 ６个 测点 到 第 ｌ ０ 个 测 点其 温度 降低 值 一 直 在 增 加 ， 即从 轨道 运 输 也 巷 １２ ０ｍ 处一 工作 面一 胶 带运 输 巷 １２ ０ ｍ处 降 ０ ０ 温效 果显 著 。从轨 道运 输巷 １２ ０ｍ 到胶 带 运输 巷 ０ ９ ０ ｍ 范 围 内温 度 降 低 较 明 显 ， 其 是 工作 面 的温 ０ 尤
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双 洎河 断层 以东 。
地段 温 度 已高达 ３ ５℃ ， 高温 潮湿 的环境 不但 降低 了
生产 效率 ， 同时也 加速 了设 备 的损 坏 ， 给职 工 的身心 健康 带来 威胁 。因此 ， 改善井 下作 业地 点温 度条 件 ，
２ 热 害原 因 分析
根 据矿井 实 际情况 ， 过数 据收 集 、 计分 析与 通 统 模 拟 ， 出矿 井存 在局 部热 害主 要有 以下 原 因。 得 （） １ 高温 空 气 对 矿 井 的温 升 具 有 较 大 影 响 ， 特
矿井的热害及防治
浅析矿井的热害及防治【摘要】本文详细介绍了矿井热害形成的原因，它对矿井生产的影响及防治。
并对矿井地热的利用进行了阐述。
【关键词】矿井热害；防治；利用1.矿井地热危害的现状随着矿井开采深度的不断增加，井型的不断扩大，机械化程度的不断提高，矿井热害日趋严重。
目前，世界上许多国家的矿井如南非、比利时、英国等都进入了深部开采阶段，有的矿井原始岩石温度已达40～60。
c。
这些国家的矿井都遇到过不同程度的矿井热害，并相继开展了大规模的矿井降温工作。
在一般情况下，采用加强通风，控制与减少热原的扩散等措施，当原始岩石温度达到32。
c以上时，则采用机械制冷降温。
近年来，已经发展到全矿井地面集中制冷降温阶段。
我国受热害矿井也很多，平顶山十三矿、徐州矿务集团三河尖矿及夹河煤矿、鸡西矿务局荣西矿都采用了井下局部制冷降温技术。
我国也开展了一系列矿井降温的研究，并取得了一定的经验，建立起多个井下集中降温系统。
2.矿井热害的形成及变化规律地壳最表层的温度受地面温度周期性变化的影响，这种影响是随深度的增加而逐渐减弱的；到一定深度，这种影响基本消失，从而使地温保持恒定。
地温常年保持恒定的地带称为恒温带。
在恒温带以上，地温受太阳辐射热的影响而具有周期性的变化，故称为变温带。
在恒温带以下，地温的变化受控于地球的内热，随着深度的增加而不断增温，称为增温带。
恒温带则是变温带与增温带的分界面。
由于恒温带的深度大都为十余米或数十米，而矿井生产的深度大都为数百米，其至上千米，远远深于恒温带的深度；随着深度的增加，地温增高，当地温超过某一温度时，就产生了矿井的热害问题。
可以说，热害是矿井生产向深部发展过程中不可避免的。
3.矿井高温环境的危害正常人在下丘脑体温调节中枢的控制下，产热与散热处于动态平衡，体温基本上维持在37。
c。
在体力劳动等情况下，体内能量代谢过程加速，产热增大，人体通过血管扩张血流量增大、汗腺分泌增加及呼吸加速等途径，将体内产生的热量送到体表以辐射、传导、对流以及汗液蒸发等方式将热量散发到周围大气中，以维持体温在正常的变动范围内。
浅析煤矿深井热害及其防治技术
浅析煤矿深井热害及其防治技术【摘要】本文从煤矿深井热害的背景、危害性和防治重要性入手，详细分析了煤矿深井热害的形成原因、表现及影响，并介绍了物理和化学防治技术。
重点强调对煤矿深井热害的综合治理及加强安全管理意识的重要性。
结合当前研究现状，展望未来研究方向，提出了解决煤矿深井热害问题的建议。
研究表明，煤矿深井热害不仅影响工人健康，还会对矿井生产造成严重影响。
加强防治措施和安全管理对于保障煤矿生产和工人安全至关重要。
本文对煤矿深井热害及其防治技术进行了深入的探讨，为相关领域的研究和实践提供了重要参考。
【关键词】煤矿深井热害、危害性、防治技术、形成原因、表现、影响、物理防治、化学防治、综合治理、安全管理、研究方向。
1. 引言1.1 煤矿深井热害的背景煤矿深井热害是指在煤矿深井开采过程中，由于地质条件、采煤方法等因素导致的矿井内温度升高，引发的一种危及矿工健康和安全的地下热害现象。
随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿深井热害愈发突出，成为制约煤矿安全生产和健康发展的重要因素。
煤矿深井热害的背景包括矿井内温度升高、通风不畅、地质构造复杂等因素的共同影响，使得矿井内的热害问题日益凸显。
煤矿深井热害不仅影响矿工的健康和生产效率，还可能导致火灾、事故等严重后果，给煤矿生产带来严重影响。
加强对煤矿深井热害的防治工作，提高矿工的安全意识，是煤矿安全生产的迫切需求。
通过采取有效的防治措施和技术手段，可以有效降低煤矿深井热害带来的风险，保障煤矿生产的安全和稳定发展。
1.2 煤矿深井热害的危害性1.对矿工身体健康的直接影响：煤矿深井热害导致矿井温度升高，会对矿工的身体造成直接的伤害。
高温环境下，矿工容易出现中暑、中暑休克等症状，甚至可能导致猝死。
长期处于高温环境下工作，还会加重矿工的体力消耗，影响工作效率，甚至对矿工的生命安全构成威胁。
2.对矿上设备的影响：煤矿深井热害使得矿井内温度升高，不仅会影响矿工的工作效率，也会对矿上设备的正常运转产生不利影响。
城郊煤矿井下热害分析及防治方法探讨
城郊煤矿井下热害分析及防治方法探讨宋松山马艳斌摘要：简要介绍城郊煤矿地温概况，并对井下高温阻碍进行分析，提出解决问题的有效方法。
关键词：地热；地温梯度；热害防治一、矿井地温概况城郊矿区的年平均气温为17℃，地面标高为+35m，恒温带深度在地面下25 m左右，恒温带温度为℃，井田内平均气温为40℃，6~9月份各采掘工作面及硐室的温度一样在26℃以上，均超过《煤矿平安规程》的规定。
井田平均地温梯度为℃/100 m，地温梯度浅部较高，深部较低。
等温线与煤层底板等高线大体平行，二2煤层-500 m以浅的地温一样低于30℃，-600 m以深的地温井田东南部小面积低温区外，一级高温区覆盖整个井田，F3断层以西-700m以深地段，地温大于37℃，显现一个二级高温点。
东一采区因太灰水的溃入变成了一级高温区，北二采区大部份处在一级高温区内。
二、井下高温的阻碍因素分析一、地温的阻碍。
在恒温带下，随着开采深度的增加地温慢慢升高，井下局部地温梯度高达℃/100 m，-700m处的原岩温度可达39℃左右。
地温是阻碍井下高温的要紧因素。
二、热水的涌出（打钻出水）。
井下出水对气温升高产生较大的阻碍：热水在流经巷道的进程中，对空气传热，致使温度升高。
3、地面气温的阻碍。
城郊矿地处黄淮流域，温热带地域，冬夏日地面气温不同较大，夏日气温最高可达40℃，冬季气温最低可达-14℃。
地面气温直接阻碍到井下气温，一样夏日井下空气温度比冬季温度高3~6℃。
4、电器设备散热。
由于矿井现代化程度较高，电器设备的数量愈来愈多。
机电设备的输入功率中，其无效功率转化为热能而使风流升温。
五、化学反映放热。
全矿井下岩巷掘进头施工进程中，水泥凝结和速凝剂快干作用放热，阻碍矿井空气温度。
三、地热的危害1、作业人员生理反映不适人在高温环境中作业，产热量得不到及时散发，大量出汗，汗液中水分占~%，其余大部份是氯化钠，因此大量出汗令人失去水分和盐分，如不及时补充，那么水分平稳失调，致使脱水、缺盐，使尿液浓缩，加重肾脏负担，久之会致使肾功能不全、头晕、头痛、心悸、恶心、呕吐、血压下降等。
矿井热害分析及其防治措施
加 大风机 能力、采用合理分风 与辅助风 路通 风法 、利用地温预冷 井 下入 风风 流、采用多级机站通风系统 、加强通风管理等措施 。
采 场 通 风 有 多种 形式 ， 但 以 能抑 制 采 空 区 热气 串入 工 作 面和 增 加 工作面有效 风量 的形式对降温最为有利 。 （ 二）合理 的开拓方式降温 开拓方 式不同，入风线路长度不 同，则风流到达工作面的风 温也不 同。一般情况下 ， 采 用分区式开拓 方式可以大大缩短入风 线 路 长 度 ， 降 低 入 风 流 到 达 工 作 面 时 的温 度 。 （ 三 ） 充 填 采矿 法 降 温 可减 少采空区岩石散热的影响 ， 同时采空区漏 风量也大大降 低 ，充填物还 可大量 吸热，可起到冷却井下空气的作用 。 （ 四 ）减 少 热 源 法 降 温 减少热源 降温 的方法主要包括 ： ①岩层热的控制： 采用隔热物质 喷涂岩层 ，防止围岩传热 ； 使巷道保持适当的干湿， 提高风速 以提高 空气冷却能力， 预冷矿层等； ②机械热的控制：采取机 电硐室独立通 风， 选择辅助风扇及合适的位置， 避免使用低效率机械等；⑧热水及 管道热的控制： 采取超前疏排热水，并用隔热管道排至地面，或经过 有隔热盖板的水沟导入水仓，将高温排水管和热压风管敷设于回风 道， 或将压缩空气冷却后再送入井下； ④爆破热的控制：井下采掘爆 破产生的热量，一般在爆破后不久即由回风道排到井外。 （ 五 ） 利 用 下 行 风 改 善 工 作 面 的 气 候 条 件 下 行 通 风 时 ，运 输 机 布 置 在 回风 道 ，煤 岩 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 ，从 而 改 善了工作面入风的空气状态 ， 并 且 新 鲜 风 流 从 围 岩 温 度 较 低 的上 部水平进入采 区风流，从围岩获得的热量较少 。此外，这种通风
煤矿的热害及防治（三篇）
煤矿的热害及防治1矿井热害的形成地壳最表层的温度受地面温度周期性变化的影响，这种影响是随着深度的增加而逐渐减弱的；到一定深度，这种影响基本消失，从而地温保持恒定。
地温常保持恒定的带称为恒温带。
在恒温带以上，地温受太阳辐射热的影响而具有周期性的变化，故称为变温带。
在恒温带以下，地温的变化受控于地球的内热；随着深度的增加而不断增温，故称为增温带。
恒温带则是变温带与增温带的分界面。
由于恒温带的深度大都为十余米、数十米，而矿井生产的深度大都为数百米，甚至上千米，远远深于恒温带的深度；随着温度的增加，地温增高，当地温超过某一温度时，就产生了矿井的热害问题。
可以说，热害是矿井生产向深部发展过程中不可避免的。
2矿井高温环境的危害正常人在下丘脑体温调节中枢的控制下，产热与散热处于动态平衡状态，体温基本上维持在37℃。
在体力劳动等情况下，体内能量代谢过程加速，产热增大，人体通过血管扩张血流量增大、汗腺分泌增加及呼吸加速等途径，将体内产生的热量送到体表，，以辐射、传导、对流以及汗液蒸发等换能换热方式将热量散发到周围大气中，以维持体温在正常的变动范围内。
高温的工作环境会使人感到不舒适，从而降低劳动生产率，增大事故率，影响安全生产和降低工作效率。
同时，人在高温条件下从事繁重体力劳动时，如果周围环境的冷却能力不足以吸收人体散发的热量，就会造成热量在体内蓄积，过高的热环境甚至使人体的温度调节系统失调。
在失水、心功能不健全、过度出汗后汗腺功能衰竭的情况下，可能进一步促使热量在体内的蓄积并导致大汗不上、体温升高、头昏、呕吐等中暑症状，甚至造成死亡。
3降温措施为保障矿工的身心健康和生产的安全进行，我国的矿山安全条例规定：井下工人作业地点的空气温度，不得超过28℃，超过时应采取降温和其他保护措施。
同时煤矿安全规程规定：采掘工作面的空气温度不超过26℃，机电硐室的空气温度不得超过30℃，空气温度超过时，要采取降温措施。
改善矿内气候条件的措施很多，归纳起来有两个方面：一为非人工制冷措施，即矿井通风；一般来说，在地温31℃以上、37℃以下时，可能产生热害，但这种热害一般通风方法（即：非人工风流的措施）就可以解决。
矿井高温热害治理的研究
３ ０ ＜ ｔ ￣ ＜ ３ ２ 限作 业 ５ ｈ ， 每小 ｔ ￣ ＞ ３ ２ 时休 息 ２ ０ ｍ ｉ ｎ 禁 止作 业
准； 国外 有三 种 指标 ， 即 空气 干 球 温 度 、 空 气 等 效 温 度 和空气 湿球温 度作 为矿井 热环境 标 准 。 国外对 于矿 井 热 环 境 标 准 的要 求 很 严 、 治 理 的力 度大 ， 尽管我 国在 立 法 上很 严 ， 但在监察 、 治 理 上 目前 还需加 强 。 ２ ．矿 井 高温热 害现状 、 趋 势及高 温危 害 ２ ． １热 害现 状及 趋 势 我 国于 ６ ０年 代 在 淮 南 出现 高 温 热 害 ， 据 １ ９ ９ ９— ２ ０ ０ １年 的调查统 计 ， 全 国大 中型 煤 矿 中采 掘 工 作 面 气 温超 过 ３ ０ ％ 的高温 矿井有 ８ ８座 ， 华 中地 区有 １ ８座 ， 其 中以平 顶 山 、 丰城 、 许 昌为 代 表 ； 华 东 地 区有 ３ ９座 ， 其 中以两 淮 、 兖州 、 新汶、 巨野 为 代 表 ； 华北及东北有 ２ ６ 座， 其 中 以邢 台 、 大同、 开滦 、 铁法 、 抚顺 、 鸡西为代表 ； 其他 地 区 （ 湖南 ２座 、 甘肃 １座 、 广 西 １座 、 福建 １座 ） ５ 座， 据最 近资料 ， 新疆 、 宁夏 矿 区也 存 在矿 井 高温 热 害 。 可 见高 温矿井 分 布区域 较 广 ， 大部 分 是 国有 大 型煤 矿 。 我 国煤 矿随着 开采水 平 的延 深 ， 高 温 矿井 的数量 、 热 害 程度 、 煤 矿安 全事故 将逐 年 增 多 ， 未来 的深井 开 采 技 术 中高温 热害 和地压 是制 约煤 炭工业 发 展的瓶 颈 因素 。 矿 井高 温热 害的 主要 原 因有几 点 ： （ １ ） 大 采深 导 致 高岩石 温度 和大 的空气 压缩 热 ； （ ２ ） 煤 的氧化散 热 ； （ ３ ） 井下高 温热 水 ； （ ４ ） 机 电设 备 散热 。 ２ ． ２高温危 害的影响 ① 对人 的影 响 根 据平 煤 五矿 、 新 汶孙 村 矿 、 孟加拉国 Ｂ ａ ｒ ａ ｐ ｕ ｋ ｕ ｉ ｆ ａ 煤矿 的统计 ， 井下 一线 工人 长 期 处在 高 温 、 高湿 环 境 中 作业 ， 形成 的各 种 职业 病 比例 情 况 如 下 ： 皮肤病 ５ ７ ％、 烂裆 ２ ８ ％、 风湿 ２ ４ ％、 心 脏病 １ １ ％、 热击 ５— ８ ％ 。国 内 外对 于人 体 的耐 热 极 限 的研 究 成 果 表 明 ： 在 空 气 相 对 湿度 ９ ５ ％或 以上 的情况 下 ， 最 佳工 作 环境 温 度是 ２ Ｏ一
2023年煤矿矿井热害的防治
2023年煤矿矿井热害的防治煤矿是我国能源产业的重要组成部分，是我国经济发展的支柱。
然而，在煤矿生产过程中，会产生大量的热能，导致矿井温度升高，形成矿井热害。
煤矿矿井热害对矿工的安全和健康造成严重威胁，因此，煤矿矿井热害的防治是一项十分重要的任务。
2023年煤矿矿井热害的防治工作需要从多个方面入手，下面将详细介绍。
首先，要加强矿井的通风管理。
通风是煤矿矿井热害防治的关键。
应当加强对矿井通风系统的设计、改造和管理，提高通风系统的效率和稳定性。
通过合理设置通风风门，调整风流分布，减少热风对作业面的影响。
同时，应加强通风系统的监测和维护，及时排查和处理通风系统中的故障和隐患，确保通风系统的正常运行。
其次，要提高矿井的降温能力。
降温是煤矿矿井热害防治的重要手段。
可以采用物理、化学和生物等降温方法。
物理降温方法包括矿井冷却、水雾降温和水泵降温等。
化学降温方法包括使用低温吸热材料和化学降温剂等。
生物降温方法包括利用植物和微生物等。
应根据具体情况选择合适的降温方法，并结合其他防治措施综合应用，以提高矿井的降温效果。
第三，要完善矿井的安全监测系统。
建立健全矿井的安全监测系统对于防治矿井热害具有重要意义。
矿井的安全监测系统应包括温度、湿度、氧气含量、瓦斯浓度等指标的监测设备，并配置报警装置和监测中心。
通过对矿井的实时监测，及时发现和处理异常情况，减少矿井热害对矿工的危害。
第四，要加强矿工的安全培训和健康管理。
提高矿工的安全意识和自我保护能力。
矿工在进入矿井作业前，应接受必要的安全培训，了解矿井热害的防治措施和应急措施。
同时，要对矿工进行定期体检，监测体温和心率等指标，确保矿工的身体健康。
对于身体状况较差的矿工，应调整工作安排，减轻其对矿井热害的暴露。
第五，加大科技创新力度，提高煤矿矿井热害防治技术水平。
通过研发和应用新技术、新装备，如无人机巡检、遥感测温等，实现对矿井热害的快速定位和准确判别。
同时，加强与科研机构和高校的合作，共同开展煤矿矿井热害防治的研究，提高防治技术水平和效果。
矿井热害防治矿井灾害防治系列
矿井热害防治矿内高温、高湿环境严重影响井下作业人员的身体健康和生产效率，已形成了煤矿的一类新的灾害一一热害。
热害已逐渐成为与瓦斯、煤尘、顶板、火、水一样需要认真处理的煤矿井下自然灾害之一。
一、矿井热源矿井主要热源大致分为以下几类：1.地表大气井下的风流是从地表流入的，因而地表大气温度、湿度与气压的日变化和季节性变化势必影响到井下。
地表大气温度在一昼夜内的波动称为气温的日变化，它是由地球每天接受太阳辐射热量和散发的热量变化造成的。
虽然地表大气温度的日变化幅度很大，但当它流入井下时，井巷围岩将产生吸热或散热作用，使风温和巷壁温度达到平衡,井下空气温度变化的幅度也逐渐地衰减。
因此，在采掘工作面上，基本上察觉不到风温的日变化情况。
当地表大气温度发生持续数日的变化时，这种变化才能在采掘工作面上察觉到。
地表大气的温、湿度的季节性变化对井下气候的影响要比日变化大得多。
研究表明，在给定风量的条件下，无论是日变化还是季节性变化，气候参量的变化率均与其流经的井巷距离成正比，与井巷的截面积成反比。
地面空气温度直接影响矿内空气温度，尤其对于浅井，影响就更为显著。
地面空气温度发生着年变化、季节变化和昼夜变化。
地面气温周期性变化，使矿井进风路线上的气温也相应地周期性变化，井下气温的变化要稍微滞后于地面气温的变化。
2.流体自压缩（或膨胀）严格来说，流体的自压缩并不是一个热源，它是空气在重力作用下位能转换为焓时出现的温度升高现象。
由于在矿井的通风与空调中，流体的自压缩温升对井下风流的参量具有较大影响。
矿井深度的变化，使空气受到的压力状态也随之而改变，当风流沿井巷向下（或向上）流动时，空气的压力值增大（或减小）。
空气的压缩（或膨胀）会放热（或吸热），从而使风流温度升高（或降低）。
3.围岩散热当流经井巷的风流温度不同于岩温时，就要产生换热，即使是在不太深的矿井里，岩温往往也比风温高，因而热流一般是从围岩传给风流。
在深井里，这种热流是很大的，甚至超过其他热源的热流量之和。
煤矿矿井热害的防治(三篇)
煤矿矿井热害的防治1井下采掘工作面和机电硐室的空气温度，均应符合现行《煤矿安全规程》的规定。
2新建、改扩建矿井设计时，应根据井田勘探地质报告及建设单位提供的有关资料，采用经鉴定的气温预测方法，进行矿井气温预测计算，超温地点应有降温措施。
3对气温超限矿井，应采取综合降温措施。
4采用非人工制冷降温，应根据矿井的具体条件，综合采用利用天然冷源、增加供风量或提高作业人员集中处的局部风速、下行通风或同流通风等有利于降温的通风方式、回避井下热源、隔绝或减少热源向进风流散热、疏放或封堵热水、个体防护等措施。
5采用人工制冷降温，应根据矿井地质条件、开拓开采系统、巷道布置、矿井通风系统、制冷降温范围、采深、冷负荷、矿井涌水量及水质和水温、回风风量和温度、采掘机械化程度、热源及条件类似矿井的经验，进行技术经济论证后，选用井下移动式空调或压缩空气制冷等局部降温措施、地面集中空调系统、地面与井下联合空调系统等降温方式。
6井下空气处理应符合下列规定：（1）井下空气处理设备、设施，应根据空调系统和需处理的空气量、冷负荷等，综合采用直接蒸发式、水冷表面式、喷淋式冷却器或喷淋硐室；（2）井下空气处理方式可采用集中处理或在各降温地点分别处理；（3）当需处理的空气量较大、冷负荷较大或狭长空间自然空气温度差大于10℃，用单一空气处理设备或设施难以达到效果或不经济时，宜采用综合的空气处理方式。
（4）空气处理设备的处理风量，应根据冷负荷与送风温差确定，但不得大于供给所在巷道处的风量。
对掘进工作面，其处理风量不得超过该工作面全负压供给该处风量的70％。
7制冷机冷凝热排除方式应根据降温方式、冷凝热量、水源的水质和水量及水温、矿井回风风量和温度、采深等因素确定，并应符合下列规定：（1）地面排除冷凝热时，可采用冷却塔或天然水体；（2）当采用井下集中空调系统降温方式时，如果井下水水质、水量、水温合适或经处理合适，应优先采用井下水排除冷凝热；井下水不适用时，应对矿井回风排除冷凝热、将冷凝器循环冷却水排至地面进行降温处理等排放方式进行技术经济比较后确定；（3）井下利用回风排除冷凝热时，回风风流湿球温度不宜高于29℃。
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二、矿井热害基础理论
采掘 作业
“场” 变
参数 变化
热量 散发
高温 热害
温度变化 温度场变化
图2
热量散发造成高温热害
图3
7
三相热耦合机制
二、矿井热害理论
图4
矿井主要热源
8
三、国内外降温技术
冷风 机械制冷 冷水 冷冰 降温技术 增加风量 顶板管理 非机械制冷 通风方式 可以 转化
其他措施
3.1 非机械制冷降温技术
33
四、降温项目实例
（4）冷凝热的排放
10
3.2
机械制冷降温技术
表1 空调系统比较（总制冷值相同且大于2ＭＷ）
地面站 相同 相同 简单 能用氨 简单 简单 有时很复杂 增加 大 高低压换热 器 井下站 相同 相同 需要开掘专用空调硐 室 成本高，需氟里昂、 防爆 在干燥矿井需额外费 用 困难（如井下水不充 足） 简单 小 小 井上下站 偏大 相同 管道铺设工作大 能用氨 干燥矿井需 额外费用 简单 简单 小 小 高低压换热器 分散式
图 4 井下分散式局部降温系统
3.3
空调系统
机械制冷降温技术
表 1
优点 ①厂房施工、设备安装、维护、管理和操作方便； ②可采用一般型制冷设备，安全可靠； ③冷凝热排放方便； ④排热方便； ⑤无需在井下开凿大断面机电硐室； ⑥冬季可利用地面天然冷源。 ①供冷管道短，冷损小； ②无高压冷水系统； ③可利用矿井水或回风流排热； ④供冷系统简单，冷量调节方便。 ①可提高一次栽冷剂的回水温度，减少冷损； ②可利用一次载冷剂排除井下制冷机的冷凝热； ③可减少一次载冷剂的循环量。 ①冷量损失小； ②无需在井下开凿大断面机电硐室； ③简单、灵活。
优势：比较简单， 供水管道短，没有 高低压换热器，仅 有冷水循环管路 不足：必须开凿大 断面硐室，它给施 工和维护带来困难， 设备都需防爆，难 度大、造价高
图 2 井下集中式降温系统
3.3
机械制冷降温技术
这种布置形式是在地面、井下同时设置制冷站，冷凝热在地面集中排放。
优势：提高一次载冷 剂回水温度，减少冷 损；可利用一次载冷 剂将冷凝热带到地面 排放； 不足：设备布置分散， 冷媒循环管路复杂， 操作管理不便
温度（℃）
组合方式一干温（℃） 一是，在工作面需冷量基本不变的情况下，工作 组合方式二干温（℃） 湿球温度 面降温效果不会因为风筒组合方式的不同产生太 组合方式三干温（℃） 大的变化； 测点
新切眼出风口前
35 32 29 26 23 20
1#空冷器前 1#空冷器后 新切眼入风口 采煤面入风口 采煤面出风口 回风隅角 88#支架 66#支架 44#支架 22#支架 新切眼出风口前 新切眼里测风牌板处 2#、3#空冷器后200m 新切眼出风口后 1302轨顺入口 2#、3#空冷器前
四种空调系统优缺点的比较
缺点 ①高压冷水处理困难； ②供冷管道长，冷损大； ③需在井筒中安设大直径管道； ④一次载冷剂需用盐水，对管道有腐蚀作用； ⑤空调系统复杂。 ①井下要开凿大断面机电硐室； ②对制冷设备有特殊要求； ③基建、安装、维护、管理和操作不方便； ④安全性差。 ①系统复杂； ②制冷设备分散，不易管理。 ①制冷设备分散，不易管理； ②冷凝热排放困难； ③安全性差。
融冰池 用冷地点
用冷地点
图8-2-8 冰冷系统过程简图
13
3.2
机械制冷降温技术
1 井 筒 6 5 采 煤 工 作 面 8 7 1-空压机；2-压气管道；3-压气支管；4-工作面进风平巷 5-采煤工作面送气软管； 6-工作面回风平巷 7-掘进工作面送气软管；8-节流阀 图8-2-10 井下压气降温系统简图 掘进工作面
24
四、降温项目实例
上隅角温度分布局部放大图
掘进巷道温度分布趋势图
25
四、降温项目实例
运输顺槽
采煤工作面
1理论布置方式 折中布置方式 23 方便布置方式
400m 400m 400m 100m 600m 1#空冷器 2#空冷器 3#空冷器
400m 400m
400m
图X 考虑生产、降温及季节因素，设计空冷器的3种布置方式。
图7 系统工艺流程
系统工艺流程：制冷系统主要设备均设置于井下。制冷机组制出的冷冻水 （1-3℃）通过冷冻水循环水泵经保温隔热管道送至采煤工作面或掘进工作面 的空气冷却器，将通过空气冷却器的空气降温，冷却后的空气与未通过空气 冷却器温度较高的空气在巷道混合后，进入工作面。
29
四、降温项目实例
综放工作面
矿井热害及防治技术研究
汇报人： ******** **矿集团有限公司
汇报内容
1 矿井热害现状 矿井热害基础理论
2
3
国内外降温技术
降温项目实例 工作展望
2
4Байду номын сангаас
5
一、矿井热害现状
我国煤矿开采深度将以每年 8~12m 的速度增加， 东部矿井更甚至以每 10 年 100~250m 的速度发展。井 下高温、高湿环境对人体及设备造成极大危害，生产 效率大幅下降、事故率明显增高，对作业人员的人身 健康、矿井的安全生产构成重大威胁。矿井热害将成 为继顶板、瓦斯、火、水、粉尘五大灾害之后的第六 大灾害 。
降温 系统 工艺 流程
22
四、降温项目实例
RWK系列空冷器
制冷机组KM3000
回采工作面一般能够降低4-5℃，最大幅度能够降低7℃左右； 煤岩巷掘进工作面温度降低幅度能够达到7-9℃，距迎头200m处 温度降低幅度也能达到5℃左右。
23
四、降温项目实例
工作面内主要区域风流
温度在25—30℃之间
采煤工作面温度分布图
图 3 井上、下联合式降温系统
3.3
机械制冷降温技术
实际矿井工程中只有几个点需要降温，并且点点相隔较远时，矿井中不设置统一 的大型制冷站，只在需要降温的地点，建立小型的制冷站，对局部地区进行降温。
优势：制冷机可移动 冷量传输距离小,冷损 小,初期投资少,移动 灵活。 不足：冷凝热排放困 难,仅适用于小范围的 煤矿降温空调
综采工作面
图 例
F
350KW
图
停采线
F
450KW
350KW
例
风机 空冷器 新风 乏风
风机 空冷器
F
停采线
450KW
F
新风
350KW
回风
回风
乏风 风筒 冷水管路
F
进风
风筒 冷水管路
进风
图8 综放工作面布置
图9 综采工作面布置
30
四、降温项目实例
图10 掘进工作面布置
涌水不进入主机冷凝器
图11
区域集中式降温井下涌水冷却方案示意图
二是，在上述空冷器与风筒的三 种组合方式中，组合方式二的降 温效果相对较好。
组合方式一湿温（℃） 组合方式二湿温（℃） 组合方式三湿温（℃）
测点
干球温度
28
四、降温项目实例
4.3 济宁二号煤矿井下区域集中式冷水降温系统
主要思路：在南翼-740m水平 开凿硐室，建立集中制冷站， 安设集中式冷水降温系统，以 供-740m水平主要采掘工作面 制冷降温使用。
表1 井下温度与事故率的关系 工作地点气温/ ℃ 27 29 150 31 300 32 450
3
工伤频次/（次/千人） 0
一、矿井热害现状
1980年
1995年
2000年
2010年
2020年
图1
我国国有重点煤矿平均采深变化趋势
4
二、矿井热害基础理论
热传导
u k k 2u 2u 2u 2 u ( ) t c c x 2 y 2 z 2
地面
井下
联合
局部
3.3、矿井降温装备
往复式
制冷主机
吸收式 离心式 螺杆式 制冷量大
矿井降温装备
空冷器
表面式
环保、灵巧
直接接触式（喷淋式） 换热效率高
保冷管道 冷却塔
换热器等
四、降温项目实例
4.1 赵楼煤矿基建时期喷淋蒸发冷却降温
井筒掘进工作面与 井底车场开拓工作面环境 温度基本满足《规程》要求
热对流
Q A（T f Ts）
热辐射
qb Tb4
5
二、矿井热害基础理论
根据煤的三相介质系统关系及传热方式，热害形成 机理可概括为： 采掘活动引起能量传递； 由于温度场的变化，井下煤岩体中的高温部分向 低温部分进行热传导；由于应力场的变化，井下环 境中的流体（井下高温热水、巷道风流等）与煤岩 固体之间产生了热对流； 三种热量散发形式（热传导、热对流与热辐射） 与固（煤岩）、液（热水）、气（风流）三相之间 的热耦合作用是造成矿井热害的主要原因。
风机 t1
利用原有冻井氨制冷设备，制取所需 低温水，在地面建立喷水室，集中冷却矿 井进风风流。
冷媒水 空气进 冷媒水
冷 风
井口喷水风室
蒸发冷却风筒
t2 t3 t4 t5
井筒掘进与井底车场开拓
井下送风巷道
21
四、降温项目实例
4.2井下集中式冷水降温空调系统 在副井井底车场-860m水平设置制冷硐室—即井下集中式 降温系统。冷机组制出的冷水（1-3℃）通过冷冻水循环水泵经 保温隔热管道送至采煤工作面或掘进工作面的空气冷却器，将 通过空气冷却器的空气降温。在地面上的冷却塔，用以排放井 下制冷机组产生的冷凝热。
矿井井下涌水排热方案推荐设计
技术的重大进步。
方案：暂定改造-740m水平的11305
联络巷为制冷硐室，制取低温水输送至需 冷工作面，此为冷冻水循环。水仓附近建 设一硐室布置板式换热器设备，制冷机组
冷却水进入板式换热器温度由41℃降至