礦井熱害及其治理(簡單版)(編輯修改稿)
2025-02-17 19:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 371千米，最深的礦井 5000米，最深的鉆孔也不過十幾千米。 ? 地球由地殼、地幔、地核構(gòu)成 ? 地殼分大陸殼和大洋殼，大陸殼平均 3540公里，大洋殼10公里（水面 5公里巖體 5公里）。我國大陸殼厚度明顯兩條變化帶，一條沿太行山麓，另一條在東經(jīng) 104度，南北構(gòu)造帶，太行山以東 3040公里，太行山以西至南北構(gòu)造帶 40— 50公里，南北構(gòu)造帶以西厚度增加至青藏高原厚度可達(dá) 70公里。 ? 地殼之下為地幔。厚大約 2900公里。 ? 地幔以下為地核。外核液態(tài)厚約為 2100公里，內(nèi)核固態(tài)厚約 1336公里。鐵鎳合金組成。 ? 熱源來講，分 太陽輻射和地?zé)醾鲗?dǎo)。 ? 時間范圍來講， 1. 穩(wěn)態(tài)熱源，也就是放射性成因熱，地表熱流量里有 20%80%來自于地殼內(nèi)放射性元素衰變所釋放的熱量 ,是地球內(nèi)熱的主要來源。放射性衰變質(zhì)量 輻射能 熱能，所有放射性元素都能在某種程度上產(chǎn)生熱量。 2. 瞬間熱源，如果地殼上部幾公里深處存在破碎帶，且該地帶足以使流體循環(huán)，形成并能維持水熱對流系統(tǒng)則在該區(qū)域內(nèi)將存在高熱流值。持續(xù)時間比較長的水熱系統(tǒng)只可能由淺層侵入體一類的局部地殼內(nèi)熱源來支撐，某些位于近代火山活動區(qū)域內(nèi)的高溫礦區(qū)和地?zé)崽?，往往伴有高溫?zé)崴砍龌钏霈F(xiàn)熱泉，這種熱源與地球年齡相比，可以視為瞬間，但對于開發(fā)時期簡短的礦區(qū)來說將成為一種主要熱源。 3. 其他熱源，地球的重力能、重力勢能、壓縮地球的彈性能、重力分異能、地球旋轉(zhuǎn)能等。潮汐摩擦引起的地球旋轉(zhuǎn)減慢而產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于放射性熱的 10%30%地質(zhì)構(gòu)造、變質(zhì)作用、巖漿作用都將釋放熱量。 第二節(jié) 地?zé)醽碓? 地球 內(nèi)部的生 熱量和地球的散熱量 ?大地?zé)崃魃崾堑厍虮砻嫔岬闹饕问剑送馊N是，火山噴發(fā)、溫泉地?zé)釒п尫诺臒崃亢偷卣疳尫拍芰俊? ?根據(jù)地球物理和地球化學(xué)資料加以推斷，同時借助理論計(jì)算地心溫度 4500℃ 。 第三節(jié) 全球熱平衡 ?變溫帶 020米， ?恒溫帶 2030米， ?增溫帶 30米以下 ?低溫類負(fù)地?zé)岙惓^(qū)小 ℃ /100m ?中常溫類 正常地?zé)釁^(qū) ℃ /100m ?高溫類正地?zé)岙惓^(qū) 大于 3℃ /100m ?我們要利用的低溫地?zé)崮埽瑑Υ嬖谧儨貛е?，即地表以?120米。 第五章 礦井熱源 能引起礦井氣溫升高的環(huán)境因素統(tǒng)稱為礦井熱源。 ? 地表大氣：井下的風(fēng)流是從地表流入的，因而地表大氣溫度、濕度與氣壓的日變化和季節(jié)變化， 勢必影響到井下。地面空氣溫度直接影響礦內(nèi)空氣溫度。尤其對淺井影響就更為顯著。 ? 通風(fēng)壓縮熱：由于在礦井的通風(fēng)過程中，流體的自壓縮溫升對井下風(fēng)流的參量具有較大影響， 據(jù)統(tǒng)計(jì)，井巷垂深每增加 102米，空氣由于絕熱壓縮釋放的熱量使其溫度升高 1度 ? 圍巖散熱：圍巖向井巷表面?zhèn)鳠岬耐緩接卸阂皇峭ㄟ^熱傳導(dǎo)自巖體深處向井巷表面?zhèn)鳠幔墙?jīng)裂隙水將熱量帶到井巷。井下未被擾動的巖石溫度（原巖溫度）隨著與地表的距離加大而上升，原巖溫度的具體數(shù)值取決于地溫梯度與埋藏深度。在大多是情況下，圍巖主要以傳導(dǎo)的方式將熱傳給巷壁 。 ? 運(yùn)輸中煤炭及矸石散熱 ? 圍巖散熱的另一種形式，其中以在連續(xù)式輸送機(jī)上的煤炭的散熱量最大，致使其周圍風(fēng)流的溫度上升。實(shí)測表明，在高產(chǎn)工作面的長距離運(yùn)輸巷道里，煤巖散熱量可達(dá) 230KW或更高一些。 ? 機(jī)電設(shè)備散熱 ? 隨著機(jī)械化程度提高，煤礦采掘工作面機(jī)械的裝機(jī)容量急劇增大。機(jī)電設(shè)備所消耗的能量除了部分用以做功外，其余全部轉(zhuǎn)換為熱能并散發(fā)到周圍介質(zhì)中去。回采機(jī)械的放熱是工作面氣候惡化的主要原因之一，能使風(fēng)流溫度上升 5度 — 6度 。 ? 自然氧化散熱 ? 正常情況下，一個采煤工作面煤炭氧化放熱量很少能超過 30kw,所以不會對采面的氣候條件產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)煤層或其頂板中含有大量的硫鐵礦時，其氧化放熱量可能達(dá)到相當(dāng)客觀的程度。 ? 熱水 ? 對于大量的涌水可能是井下氣候變得異常惡劣，尤其涌水是來自或流經(jīng)地質(zhì)異常帶的話，水溫可能升高，甚至可達(dá) 80度 — 90度。 ? 人員放熱 ? 每人的散熱量：休息時 90— 115w，輕體力勞動時 250w，中等體力勞動時 275w，重體力勞動時 470w ? 不會對井下氣候條件產(chǎn)生顯著影響，可以忽略不計(jì)。 第六章 礦井熱害防治技術(shù)及應(yīng)用 ?一、通風(fēng)降溫 ? 合理的通風(fēng)系統(tǒng)： ?按照礦井地質(zhì)條件、開拓方式、等選擇進(jìn)風(fēng)風(fēng)路最短的通風(fēng)系統(tǒng)，可以減少風(fēng)流沿途吸熱，降低風(fēng)流溫升。在一般情況下，對角式通風(fēng)系統(tǒng)的降溫效果要比中央式好。 ?采用后退式回采，防止采空區(qū)漏風(fēng)提高工作面的有效風(fēng)量。 第一
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