煤礦熱害及其防治技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略-wenkub
2023-07-12 05:11:15 本頁面
【正文】 制冷降溫國外應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)20年代初，南非、巴西等國家的金礦開采，已深入到1000m以下，出現(xiàn)了礦井熱害。 采煤工作面降溫工程示意圖2 人工制冷降溫布置方式人工制冷降溫技術(shù)根據(jù)制冷站的布置方式可分為地面集中制冷降溫系統(tǒng)、井下集中制冷降溫系統(tǒng)、井上下聯(lián)合集中制冷降溫系統(tǒng)和井下局部制冷降溫系統(tǒng)。 制冰降溫系統(tǒng)工藝流程示意圖第三類，壓縮空氣制冷降溫技術(shù)。第一類，人工制取冷水降溫技術(shù)。美國、德國、南非、印度、波蘭、俄羅斯和澳大利亞等國家多采用該項(xiàng)技術(shù)。試用表明，工人長期穿冰背心3個(gè)月，就會(huì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕性心臟病。3 控制熱源的放熱量（1）巷道隔熱，在高溫巷道噴涂或充填絕熱材料，減少圍巖放熱；（2）管道和水流隔熱，減小管道放熱，減小熱水對風(fēng)流的增溫增濕作用；（3）合理擺放熱源體位置，如發(fā)熱量大的大型機(jī)電硐室應(yīng)獨(dú)立回風(fēng)，以減小機(jī)電放熱。但增加風(fēng)量到一定程度時(shí)，增風(fēng)降溫效果就會(huì)減弱，同時(shí)也受到井巷斷面和通風(fēng)機(jī)能力的各種因數(shù)的制約，有一定的應(yīng)用范圍。國外礦井熱害防治技術(shù)自20世紀(jì)20年代即已興起，至今已有80余年的歷史，但是迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用是在20世紀(jì)70年代以后，我國開展礦井降溫技術(shù)研究也近50年。但這并不等于說，只有到了上述限值才會(huì)發(fā)生設(shè)備故障,如果機(jī)電設(shè)備長期處在上述限值附近，則機(jī)電設(shè)備故障率將大增。表1 井下溫度與事故率的關(guān)系作業(yè)地點(diǎn)氣溫/℃27293132工傷頻次/千人0150300450在高溫環(huán)境中，人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)容易失調(diào)，從而感到精神恍惚、疲勞、周身無力、昏昏沉沉，甚至中暑昏倒、嘔吐和濕疹等，高溫高濕環(huán)境使工人的身體和工作能力受到極大的傷害，同時(shí)這種精神狀態(tài)成為誘發(fā)事故的原因。平煤集團(tuán)五礦在1996年6～9月份，井下工人每天都有中暑和被熱擊的，礦山救護(hù)車基本每天叫，最多的一次，一班有8人中暑。按我國行政區(qū)域劃分：華中地區(qū)有18座，其中以平頂山、豐城和許昌為代表；華東地區(qū)有39座，其中以兩淮、兗州、新汶、徐州（含大屯）和巨野為代表；華北及東北有26座，其中以峰峰（邯鄲）、邢臺(tái)、大同、開灤、鐵法、北票、撫順、遼源和雞西為代表；其它地區(qū)（湖南2座、甘肅1座、廣西1座、福建1座）5座，據(jù)最近有關(guān)資料，西北的新疆地區(qū)煤礦也存在礦井高溫?zé)岷栴}。我國煤礦目前的開采深度平均每年以8～12m的速度增加，采深超過1000m的礦井已有數(shù)十對，沈陽采屯煤礦開采深度為1197m、開灤趙各莊礦開采深度為1159m、新汶孫村礦為1059m、北京門頭溝開采深度為1008m、長廣礦開采深度為1000m。 煤礦熱害現(xiàn)狀隨著社會(huì)的發(fā)展和煤炭資源需求的日益增加，煤炭產(chǎn)量日益增大，淺部煤炭資源越來越少，世界各主要采煤國家相繼進(jìn)入深部開采。據(jù)世界各地的測量資料，全球平均地溫梯度約為3℃/100m。綜上，礦井熱害問題越來越嚴(yán)重，已成為與礦井瓦斯、火、粉塵、礦壓、水并列的六大災(zāi)害之一，熱害已嚴(yán)重了影響井下作業(yè)人員的身體健康、工作效率和礦山經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。新汶礦業(yè)集團(tuán)孫村煤礦2002年7～9月份，采煤工作面正常工作時(shí)每班有48人，但實(shí)際出勤人數(shù)只有5～6人，采煤工作幾乎癱瘓，致使三個(gè)月的產(chǎn)量沒有正常時(shí)一個(gè)月的高。 熱害對機(jī)電設(shè)備的危害礦井里任何機(jī)電設(shè)備、電纜均是通過與環(huán)境的對流來散發(fā)本身所產(chǎn)生的熱量，其工作環(huán)境溫度、濕度超過規(guī)定的限值或長期處在限值附近時(shí)，必將導(dǎo)致設(shè)備散熱困難，以致發(fā)生設(shè)備故障。日本通產(chǎn)省的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明：機(jī)電設(shè)備在相對濕度90%以上、氣溫為30—34℃的地點(diǎn)工作時(shí)，其事故率比低于30℃?？v觀國內(nèi)外礦井降溫技術(shù)，可分為非人工制冷降溫技術(shù)和人工制冷降溫技術(shù)。聯(lián)邦德國曾對U型通風(fēng)的采煤工作面有效溫度與巖層溫度的關(guān)系進(jìn)行探討，得出當(dāng)巖層溫度達(dá)40℃時(shí)，工作面有效溫度上升到32℃(聯(lián)邦德國礦內(nèi)熱環(huán)境的允許作業(yè)溫度上限)，巖層溫度每增加1℃，℃”；“巖層溫度超過40℃，就不能采用增加風(fēng)量降溫措施”。4個(gè)體防護(hù) 對于個(gè)別氣候條件惡劣的地點(diǎn)，由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的原因，不能采取其他降溫措施時(shí)，可對礦工采取個(gè)體防
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