永川煤矿地温问题及防治措施

永川煤矿地温问题及防治措施

摘 要：本文通过对永川煤矿深部热害原因的分析，在治理地温问题上简单的采取了一些制冷措施，为其他矿井解决热害问题提出一些建议。

关键词：煤矿、地温问题、防治措施 1、矿井概况

永川煤矿生产能力300kt∕a，采用斜井开拓方式开采，目前-350m水平资源大部分采完，正在进行-600m水平的延深技改工程，开采深度距离地表可1000m。井下各采、掘进工作面的气温都在30°以上，深部热害将成为影响矿井生产的主要问题。因此，如何面对深部开采的复杂地质条件，合理解决热害问题，对保障该矿井安全生产、井下工人身心健康至关重要。

2、影响井下气温的因素

（1）开采深度大、岩石温度高

在恒温带以下，随着矿井开采深度的增加地温逐渐升高。根据勘探所提交的延深勘探地质报告结论：井田内平均地温梯度值2℃/100m。在标高-152.26～-246.51m地段井温增高到31°C以上，显示一级高温；至标高-400m以下即进入二级高温区，井温增高达37°C以上。若按地质报告推算其深部的地温值，预计-500m水平地温为38.1℃。地温是影响井下气温的主要因素。

（2）热水的涌出

地下水易于流动，且热容量大，是良好的热源载体。井下热水通过两个途径把热量传递给风流：岩层中的热水通过热对流作用，加热了井巷围岩，围岩再将热量传递给风流；热水涌入巷道中，直接加热了风流。

（3）地面气温的影响

永川矿区冬夏地面气温差别大，夏季气温最高可达42°，冬季气温最低可达0°。地面气温直接影响井下气温，一般夏季井下空气温度比冬季温度高3～6°。

（4）采掘工作面风量偏低

按降温要求，高温回采工作面风量至少应在800m3/min以上。而目前我矿回采工作面风量一般在500m3/min，掘进工作面风量一般在200m3/min。通风不良风量偏低。

（5）电器设备散热

由于矿井机械化程度高，电器设备的数量越来越多。机电设备的输入功率中，其无效功率转化为热使其风流升温。不仅如此，有效功率克服摩擦所耗的那部分能量也转化为热传给风流。

3、高温危害

（1）工作人员的不良反应

作业人员在热环境中做业，产热量得不到及时散发可产生热蓄积，热环境使人体的一系列生理功能发生变化，这些变化在一定限度时，属于适应性反应，超过限度时则产生不良反应。人在热环境劳动时，大量出汗，使人失去水分和盐分，如不及时补充，则水分平衡失调，导致脱水、缺盐，使尿液浓缩，加重肾脏负担，久之会导致肾功能不全，出现头晕、头痛、心悸、恶心、呕吐、血压下降等生理反应。另外易患感冒、皮肤病、红眼病等疾病。

（2）事故率增高

高温环境中，人的中枢神经产生抑制，大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射潜伏期延长，出现注意力不集中和易瞌睡，协调较慢、精神恍惚、疲劳、无力昏沉、生产率低等现象。它使工人的工作能力下降，控制能力下降，反应迟钝，在井下易导致事故。

4、防治措施

永川煤矿热害不可回避，必须采用相应的措施加以解决。针对矿井热源，解决矿井热害的措施，主要是非制冷空调降温和制冷空调降温。

4.1制冷空调

2009年，永川煤矿与煤炭科学研究总院重庆研究院积极应用矿井降温新技术、新设备进行矿井降温试验。因国内技术不成熟，加之本矿地温条件复杂，该试验在降温上未有明显效果。制冷空调设备及成套技术研究有待进一步进行，永川煤矿正与重庆研究院等积极探索新的制冷降温方案。

4.2非制冷空调

（1）加强通风、增加风量

增加风量可以大大降低空气的含热量，是一种有效的降温措施。改善通风系统，增加井下通风量，可采用下列措施：减少风阻，防止漏风，加大扇风机能力，采用合理分风与辅助风路通风法，加强通风管理等。但是，风量的增加不是无限制的，它受规定的风速和降温成本的制约。

（2）采场采用下行通风方式

采场下行通风时，一是风流流动的方向与采空区内向上的热风压运动的方向相反，一定程度上压抑和减弱了采空区内煤的氧化进程和产热能力，从而也减少了向采面空间内散发热量。二是可以使工作面落下煤炭的余热在煤炭运输过程中缓慢散入回风流中。三是使采面外部运输巷道内的机器发热、摩擦发热、地热等热量不再进入工作面，从根本上由消除了这部分热量的热害影响。

（3）进风洒水

在巷道中可设置喷雾装置，洒水降温。在永川煤矿开采水平大巷、采区进风巷安设多组喷雾洒水降温装置，同时起到了净化风流的作用。

（4）充填采空区

对采空区适当充填，减少了采空区岩石散热的影响，降低了采空区漏风量，以利于采面降温。

（5）减少热源 ① 岩层热的控制

主要方法有：采用隔热物质喷涂岩壁，防止围岩传热，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

主要方法有：机电硐室独立通风，选用辅助风扇并选择适当的位置，避免使用低效率机械等。

③ 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，为免受其影响，通常将爆破时间与井下人员的工作时间分开。

（6）个体防护

在矿工分散的井下高温作业地点，不便采取集中降温措施时，可采用个体防护措施。国外澳大利亚布里斯班的昆士兰大学研制成功2种新型冷却工作服。实验结果表明，当使用水冷却工作服时，人体出汗率可减少25%；当使用空气冷却工作服时，人体出汗率可减少35%。即使温度高达40°，这种工作服仍可将温度调节到适合人体的温度，建议矿可购置此类衣服供职工使用。

（7）生活保健

矿职工医院定期对井下高温工作面作业人员进行体检，后勤服务力量加大，班中餐供应高能量含盐食品。夏天，每班都有专人往高温工作面送冰糕等凉爽活动。严格执行劳动法，工人按时上下班，不加班加点，缩短劳动时间，加强休息，使工人的体力恢复快，提高劳动能力和效率，降低事故率。

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