采空区降温措施在煤矿热害控制中运用的探索.doc

采空区降温措施在煤矿热害控制中运用的探索 【摘 要】 煤矿地热灾害与水灾、火灾、瓦斯（煤尘）及冲击地压等，是煤矿生产中面临的主要危险源，对煤矿安全生产及煤矿工人生命健康及人身安全构成了严重的威胁。本文从热害热源及控制，通风散热及多种方式注水等方面进行了探讨，对于防治和降低热害对于安全生产及职工健康等进行了综合分析与探索。 与其它灾害不同的是，煤矿热害影响范围广、时间长、受害人员众多、防治成本巨大、虽然未明显直接造成严重事故，但是严重恶化了工作环境，长期严重影响工人身心健康，也威胁到矿井安全生产，同时，不当的降温措施或会增加环节湿度，恶化生产环境，产生职业病危害等后果。 随着矿井开采规模扩大，开采深度的不断增加等因素，煤矿热害近年来越来越突出影响到职工的身心健康及矿井的安全生产，尤其是今年来千米深井的不断产生，热害更突出的影响到生产的正常机职工的身心健康，也影响到高产高效现代化建设进程。 【关键词】 热源 风流控制 采空区降温措施 1 矿井热源 煤矿热源主要来源有以下几种。 （1）风流（入井空气）温度，这主要体现在夏季地面温度较高的地区，入井空气温度较高时，井下温度对职工身体影响益加明显，因此在冬季时节，井下热害对职工影响相对较小。 （2）井下机电设备运转产生的热量，在综采等设备集中的地区尤其明显，此外，变电站、瓦斯抽放泵站等硐室未实现独立通风的情况下，风量串联到回采工作面或掘进工作面，增加了工作面的温度。 （3）煤体（岩体）所含热量，此部分在回采过程中得到很大程度的释放，同时，通风系统巷道中，这部分热量散发并在风流通过时时空气得到加热增加空气温度。 （4）采空区热量，此部分热量极大，来源大致有采空区顶板垮落使采场周围热量释放、残余煤炭氧化发热等，是造成工作面、上出口及回风流中温度升高的主要热源。 2 风流控制降低采空区热量对采场温度的影响 风流控制主要是阻止或减少风流进入采空区，如此可降低残余煤炭氧化速度，并减少采空区热量被转移到工作区域，尽可能降低采场温度。风流进入采空区的直接后果是使采空区域内的热量被排出到工作区域，还加速采空区内残余煤炭氧化过程，增加采场温度。主要措施有（1）确保采空区顶板及时垮落，尤其是上、下隅角顶板垮落质量，并在进风隅角设置挡帘，防止风流进入采空区。（2）根据热空气上升、冷空气下降的物理现象，杜绝工作面下行风可更好的控制采空区热源涌出。（3）确保上下出口高度及通风断面，降低局部风阻，确保风量稳定，此外，增加工作面通风断面，在确保风速不超限的前提下增加工作面风量，以此降低工作面的温度。 3 降温措施的探索 （1）对于煤体内所含热量，可以在掘进及回采过程中进行注水。注水方式包括长、短孔；采煤工作面及两道注水；除本层注水外，还可以采用倾斜钻孔向顶板注水，根据工作面倾向角度，利用走向斜孔及伪倾向斜孔向顶板注水，增加采空区注水降温的效果。在回采的运输环节，利用喷雾降尘的同时也可以达到降温的效果，将运输过程中煤炭释放的热量进行控制。 （2）采空区作为热害的主要来源，上隅角则是温度较高的地点，因此，针对这些情况，可采取相应措施来达到降温的效果。在工作面设计时尽可能避免下行风，如此可避免采空区瓦斯及热量容易聚集，并可在工作面回风隅角（上隅角）底板铺设水管向采空区注水，也可在巷道顶板不易垮落一侧安设洒水管路向采空区洒水达到降温目的，并随工作面回采推进时挪移洒水管。 （3）在回风巷道安装排热管路，在工作面上隅角设置刚性风障并在其上风侧安设导风障，将热量控制在上隅角限定区域，并通过排热管将采空区热量通过排热管直接排除，减少其对工作面及回风道的温度影响。 （4）在进风系统及煤炭运输系统安装喷雾，如此既可降尘，还可以降低空气中的温度，但是应严格管理防止过多增加空气湿度，或产生积水等后果，同时将生产中的冷却水加以利用，使之成为喷雾产生降温效果。 （5）在回采工作面推进过程中，控制煤炭残留，做到不留顶碳底碳回采，减少过断层等地质构造时的煤炭残余，并通过在采空区散布阻燃阻化剂等，减少残余煤炭氧化产生热量。 （6）根据煤层地质情况，采取高位钻孔注水方式，增强采空区降温效果，具体方式为可在工作面两道，向工作面采空区方向在顶板打角度不等的倾斜钻孔，并预留注水管，主水管终端部分设置向各个方向的喷水小孔可在采空区冒落期间向采空区注水，在水量一定的情况下增强降温效果。 地热对安全生产及职工身心健康有极大危害，对于在不断强化安全管理，关注职工健康的今天，创作一个更加舒适的工作环境是每一个煤矿管理人员的责任，热害治理是一个关系多方面的系统工程，也面临许多问题和困难，采用现代化的降温设备能达到一定的效果，但因其代价昂贵，运营维护成本高，因此对于许多企业来说是一个艰难的选择。热害的产生是一个复杂的过程，治理热害也是一个系统工程，通过在主要热害产生过程及生产环节中进行控制，我们将在工作中尽可能采取一切措施，不断探索新途径，同时不断提高技术及装备水平，努力提高降温效果，努力创造一个更安全更适宜的环境。