煤礦熱害及其防治技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略(更新版)
【正文】 這種個(gè)體防護(hù)裝備一直都未推廣應(yīng)用開來，我國也只是在平一礦試驗(yàn)用過一段時(shí)間，在其他高溫礦井中未見應(yīng)用。2007年，安徽國投新集劉莊礦和德國西瑪格合作安裝兩套制冷設(shè)備，可向井下冷卻循環(huán)回路提供3℃、300m3/h冷凍水，總投資1億，僅電費(fèi)運(yùn)行成本200萬元/月。采用III－JBF－100O型離心式制冷機(jī)，制冷量為1163KW，投資1000萬元。1989年，波蘭推出了渦流管式空氣制冷裝置，在掘進(jìn)工作面使用取得了一定的空調(diào)效。1971年南非己有44個(gè)礦井采用人工制冷降溫。 井下集中制冷降溫系統(tǒng)示意圖局部制冷降溫，制冷排熱都在井下進(jìn)行，如現(xiàn)在的移動(dòng)制冷機(jī)制冷、空氣壓縮制冷。人工制冰降溫系統(tǒng)主要分為制冰、輸冰、融冰、輸冷、排熱五個(gè)環(huán)節(jié)。 人工制冷降溫技術(shù)縱觀國內(nèi)外，自20世紀(jì)70年代，人工制冷降溫技術(shù)在礦井熱害防治中的應(yīng)用開始迅速發(fā)展，使用越來越廣泛成熟。2 選擇合理的開拓開采方式和礦井通風(fēng)系統(tǒng)（1）確定合理的礦井開拓開采方式，盡量減少圍巖和煤體的與風(fēng)流的接觸面積，有效減少排熱亮；（2）盡可能縮短進(jìn)風(fēng)路線的長度，以減少圍巖的散熱量；（3）盡量避免煤流與風(fēng)流反向運(yùn)行，以防止煤炭運(yùn)輸放熱和設(shè)備放熱帶入工作面；（4）回采工作面采用下行通風(fēng)，因?yàn)椴捎孟滦型L(fēng)時(shí)，風(fēng)流是從路程較短的上部巷道進(jìn)入工作面，且減少了煤炭放熱的影響。綜上所述，熱害問題已成為制約煤炭工業(yè)發(fā)展的瓶頸，影響了整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此煤礦熱害防治從思想、人才隊(duì)伍建設(shè)和技術(shù)裝備材料等多方面提出較高的要求。氣溫每增加1℃，礦工勞保醫(yī)療費(fèi)增加8—10%；根據(jù)南非的最新統(tǒng)計(jì)，—℃下工作的工人，表1為南非金礦井下溫度與事故率的關(guān)系。根據(jù)2001年有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國已有130多對礦井出現(xiàn)了不同程度的熱害，全國煤礦中采掘工作面氣溫超過30℃的高溫礦井有88座（不含年產(chǎn)量30萬噸/年以下的礦井），其中3032℃的有31座，3235℃的有37座，35℃以上的有20座。隨著開采深度的增加，地溫也隨之升高。 熱害對人的危害在高溫?zé)岷ΦV井中，工作人員的身心健康受到極大的影響。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表面，氣溫每增加1℃，井下機(jī)電設(shè)備的故障率增加1倍以上。 非人工制冷降溫技術(shù)非人工制冷降溫技術(shù)主要以通風(fēng)降溫為主，再輔助以其他降溫措施，如控制熱源、控制風(fēng)流、個(gè)體防護(hù)以及其他方法等。南非加爾德—萊特公司生產(chǎn)的冷卻背心干冰用量為4Kg，制冷量為80～106W，冷卻時(shí)間達(dá)6～8小時(shí)；德國米塔爾公司的冷卻冰背心，冰量為5kg，沒有冷媒循環(huán)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)部件。從礦井熱害治理的現(xiàn)狀和趨勢來看，人工制冷降溫技術(shù)已經(jīng)成為礦井降溫的主要手段。壓縮空氣制冷降溫技術(shù)是利用空氣壓縮機(jī)出來的壓縮空氣經(jīng)過空氣制冷機(jī)降溫，變成低溫的高壓空氣，出來后與局扇風(fēng)筒中的空氣混合而達(dá)到降溫的目的。1920年巴西的莫?jiǎng)诩s里赫金礦在地面安裝了第一臺制冷量為1768KW的氨制冷機(jī)，建立了世界上第一個(gè)礦井空調(diào)系統(tǒng)。1986年南非的Anglogold’s Mponeng 金礦，該礦開采深度3000m以上，總裝機(jī)制冰量8800t/d，制冷量為24MW，采用以色列產(chǎn)真空制冰機(jī)制取顆粒狀冰，形成了完整的制冰、水平輸冰、垂直輸冰、井下融冰工藝，為世界各國借鑒冰降溫起到了決定性作用。美國是世界上礦井降溫專利、專著最多的國家。1997年，平煤八礦采用塊冰制冷，通過保溫車運(yùn)到掘進(jìn)工作面形成冰水混合物，通過空冷器實(shí)施掘進(jìn)面降溫，取得了較為明顯的降溫效果，但由于運(yùn)冰過程影響生產(chǎn)運(yùn)輸，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定降溫，且降溫運(yùn)行成本高等，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)未能推廣。2009年，淮南礦業(yè)丁集礦、顧橋礦、潘一礦、潘三礦等正在積極引進(jìn)德國設(shè)備，建立熱電冷聯(lián)產(chǎn)的地面集中制冷降溫系統(tǒng)。平煤四礦建立了吸收電廠余熱遠(yuǎn)大空調(diào)加螺桿冷水機(jī)二級制冷機(jī)組的地面集中制冷系統(tǒng)，僅電費(fèi)仍需50萬元/月。這跟隔熱材料的隔熱性能以及巷道半封閉無限空間的特性有很大關(guān)系。國內(nèi)目前出現(xiàn)兩種礦井熱害治理實(shí)踐趨向，一種在國外礦井降溫實(shí)踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國礦井的實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)水平，研究新的工藝，研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備。15 / 15
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