基建矿井热害防治措施讨论

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摘 要：矿井热害是指井下环境气温超过人体的忍受范围，导致人体不适，进而降低劳动效率，增加事故风险。矿井热害是我国矿井常见灾害之一，本文综合通风、隔热、制冷等降温措施，对基建矿井各个阶段的热害防治措施进行简单的探讨。

关键词：基建矿井 热害防治 通风 隔热 制冷

中图分类号：TD727 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0081-01

目前，我国已探明的煤炭预测储量的73.2%埋深在1000 m以上，矿井开采深度和机电设备的使用率日益增加，由地热和机电设备放热等原因引起的矿井热害也不可避免的成为矿井常见灾害之一。目前国内对热害的研究和应对措施，多数是针对矿井开采期的，而实际上，很多矿井在基建期就已经受到了热害的影响。因此，从矿井基建期开始，就应根据基建矿井的特点和热害的类型，采取相应的热害防治措施，保证基建矿井的生产安全，并为后续的开采工作打下坚实的安全基础。

1 基建矿井热害的特点

相对于开采期的矿井，基建矿井的热害有如下特点：

巷道掘进为主要工作，工作面围岩为新掘进的原岩，热量尚未散去，温度较高。基建矿井的主要巷道、通风巷道尚在建设阶段，通风设施不完备。基建矿井的井下空间有限，尤其在基建初期，没有足够的空间安置大型井下降温设备。冷气输送距离长，局部通风方式在输送过程中的冷损失大。冷空气在掘进工作面停留的时间短，降温效果不明显。冷气输送过程中存在自压缩温升。随着挖掘工作的进行，矿井深度增大，自压缩温升对降温系统的影响也越明显。矿井基建期的降温设备不适合开采期使用，设备使用周期短。

2 常见的热害防治手段

2.1 通风措施

通风设施是矿井必备设施。矿井需要通过通风设施为井内工作面和机电铜室提供新鲜空气，带走热量和有毒气体，满足井内人员和生产的需要。增大风量、合理设置通风线路等措施能有效影响通风降温措施的效果。

2.2 隔热措施

隔热措施是指用隔热材料将热源与工作环境、人体隔绝开，使工作环境不受热源温度影响的降温措施。隔热措施适用于局部或临时性的降温环境。

2.3 制冷措施

制冷措施是指人工制冷，并将冷气、冷水、冰等输送到工作面，通过冷热交换达到降温目的的措施。制冷措施能有效降低井下温度，但又面临着技术、环保、成本等问题。

3 针对基建矿井各个阶段的热害防治措施

要做好基建矿井的热害防治工作，应根据基建矿井进度，从降温效果，成本、可持续利用等方面考虑，因地制宜的利用各种降温措施。

3.1 矿井勘探设计阶段

基建矿井的热害防治应贯穿于煤矿的整个生命周期，在煤矿的勘探设计阶段，就应根据热害的防治要求设计相应的通风系统。这也是贯穿矿井基建、开采阶段的系统性工作：

合理的设置通风线路，尽量缩短进风线路的长度，减少风流沿途吸热，降低风流温升。进风线路应设置在浅部岩层中，并避开局部热源。选择合理的通风方式，在相同条件下，W型通风方式比U型和Y型要合理，能增加更多的风量，降温效果也更好。在做好安全措施的前提下，采用下行通风，将使机械设备和岩石的热量不再进入工作面，提高工作面入风流的质量。对发热量较大的机电设备硐室应用独立的回风系统，避免硐室的热量引起风流温升。

3.2 矿井基建初期热害防治工作要点

在矿井的基建初期，矿井的井深较浅，地热影响不大，自然通风方式尚能满足降温需求，而机械通风、制冷、降温系统尚未能建立。因此，这一阶段的热害防治工作是建立有利于降温的通风系统，满足现阶段的通风降温要求，并为下一步采样通风、制冷系统打下基础。在施工过程中，可以考虑采用双巷同时掘进的施工方式，使一条巷道进风，一条巷道出风，避免单巷道内进风与回风之间产生热交换，改善长巷道通风降温效果，同时有利于通风系统的快速建立。

3.3 矿井基建中期热害防治工作要点

这一阶段的热害防治工作重点是做好局部地区的降温：采用人工通风设备，通过增大风量来降低工作面温度，但应注意工作面风速不能超过《煤矿安全规程》限制的4 m/s；新掘巷道的围岩温度较高，会向巷道传递大量热量。因此，可以向巷壁上喷涂赛璐珞泡沫和硬质氨基甲酸泡沫等隔热材料，阻止围岩向巷道传热。对井内热水可采取提前疏干排水等措施，降低矿井热水对温度的影响；输冷、输风管道科采用双层风筒等隔热管道，减少传输过程中的冷损失；因特殊情况不能采用风冷措施时，可穿人体防护服，进行临时性的人体保护；在热害严重的局部地点，可以采用局部移动式空调。

3.4 矿井基建后期热害防治工作要点

这一阶段的热害防治措施是人工制冷降温，热害防治工作重点是根据井下实际情况选择合适的制冷降温系统，为矿井开采期打下基础。

根据制冷设备和散热设备的安装位置，人工制冷降温系统分为地面集中制冷、井下集中制冷、地面井下联合集中制冷和井下分散式局部制冷等4种类型。在选择人工制冷降温系统时，应先根据矿井实际情况，计算矿井的热负荷、得到矿井制冷设备的冷负荷，选择制冷设备的规格型号；然后根据矿井实际情况，确定制冷设备和输冷管道的安装形式。

常见的制冷介质包括空气和水，应根据矿井情况、设备购置、设备运行成本、技术条件等综合考虑。当井深超过1500 m以上时，也可以考虑以冰块输冷。

4 结语

基建矿井的情况各不相同，基建矿井热害的防治工作要结合矿井的实际情况和设计要求，因地制宜的开展；在满足基建期热害防治要求的同时，延长降温设备的寿命，提高降温设备的利用率，并为后续的开采工作打下坚实的安全基础。

参考文献

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