煤矿深部开采高温热害分析及防治对策.pdf

煤 1 2 2 COAL S CI ENCE 炭 科 技 TECHNOLOGY MAGAZI NE 2 0 1 3 年第4 期 No ． 4 2 01 3 文章编号 1 o 0 8 3 7 3 1 2 0 1 3 0 4 0 1 2 2 0 2 煤矿冻却 亓东 高温热 害分祈艮 防滔对菜 胡英俊 济宁市煤炭安全稽查支队， 山东 济宁2 7 2 0 1 7 摘要 对高水膨胀材料充填法开采的井筒煤柱 区7 0 1 工作面， 采用红外线远程 自动连续记录监 测仪进行矿压监测 ， 研究采充区岩层沉降特点与充填支撑效果， 达到防止井筒变形破坏， 减少地 表沉陷， 最大限度 回收煤炭的 目的。 关键词 深部开采； 高温热害； 防治 中图分类号 T D 8 2 文献标志码 B 我国煤炭资源经过长时问的开采 ， 浅部煤炭资 源 日益枯竭， 煤炭开采逐渐由浅水平向深水平延伸 、 转移 。以山东省为例 ， 目前全省现有及在建过千米 深井达2 4 处 ， 最深矿井已达 1 4 0 0 余米 ， 部分矿区的 岩体平均温度超过 4 0℃。随着开采深度的增加 ， 岩 层温度随井深而升高 ， 机 电设备消耗的能量不断增 加， 煤炭在开采 、 运输过程中氧化而释放出热量以及 深部矿井 热水等 因素 ， 都会 引起矿井气温升高⋯。 高温不仅严重影响井下煤矿职工的身体健康 ， 而且 会降低生产效率， 增大事故发生的概率。随着煤矿 开采深度 的延伸 ， 热害问题越来越严重 。为此 ， 必 须高度重视， 采取有效 的防治措施加以解决 ， 以保护 井下煤矿职工的身心健康 ， 促进安全生产。 1 高温热害产生的原因及危害 煤矿深部开采气温高主要是由地温造成的 ， 即 4 安全理念的形成与 固化 安全理念形成后， 并不意味着万事大吉， 还有许 多艰苦的工作要做 ， 其 目的就是让它能够深入人心 ， 起到强大的促进作用 。这个过程可称为安全理念的 固化固化为形 ， 凝聚于心。 4 ． 1 以政策诠释 安全理念 例如某煤矿提出“ 安全就是最大效益” 的安全理 念 ， 出台了一系列安全奖惩政策 ， 一是将工资收入的 3 0 ％列为安全工资， 只要实现安全生产 ， 3 0 ％工资就 可以挣到手 ， 不和产量任务挂钩。而 出现事故不仅 安全工资拿不到， 而且有关责任人还会受到很重的 经济处罚。处罚严厉程度不是让人心疼 ， 而且让人 流血 ， 真正体现 了“ 安全就是效益” 。 4 ． 2 以制度去体现安全理念 安全理念不会 自发生成于职工心 中， 只有在随 处可见的制度 中体现安全理念 ， 才会让职工相信“ 安 全理念” 不是一句空话 ， 不是墙上的摆设。这一点在 许多企业的管理制度 中得以体现。应该明白， 任何 制度都不是完备的 ， 而且在制度的执行 上多多少少 都会有些偏差 。所以 ， 提高制度的执行力是每个企 业所面临的最重要的课题 。 4 ． 3 以宣传教 育展示安全理 念 如果你对“ 安全就是生命 ， 安全就是幸福” 还 印 象不深的话 ， 当你看到矿难中那些伤残的人们 ， 当你 听到遇难家属的一声声呼喊 ， 你的心 中肯定有了更 深切的领悟。作为企业 ， 应该利用多种手段 ， 开展形 式多样 的安全宣教活动 安全知识竞赛 、 安全演讲 、 图片展 、 警示教育 、 给职工家属的一封信 、 一对一帮 教 、 最 优最差职工 家属座谈会 、 安 全宣誓 、 决心 书 等 ， 营造浓厚 的安全 氛 围， 让企业 安全理念人脑 人心 作者简介 高玉峰 1 9 6 9 一 ， 男， 山东枣庄人 ， 1 9 9 1 年毕 业于中国矿业大学矿山测量专业， 山东泉兴能源集团高级 工程师。 收稿 日期 2 0 1 3 0 6 0 8 2 0 1 3 年第4 期 胡 英 俊 煤 矿 深 部 开 采 高 温 热 害 分 析 及防 治 对 策 1 2 3 井下岩层温度的影响 。在一般情况下 ， 地温随岩层 深度 的增加而呈线性增加。在我 国中、 北部地区 ， 大 部分高温矿井都是地温所致 。个别矿井高温热水 涌出也可能形成高温热害。另外 ， 随着机械化水平 的提高， 井下配电设备及其线路越来越多。在井下 配电过程中， 绝大部分电能转化为其他形式的能量， 也有部分 以热能 的形式散发 出来 ， 传递给风流。运 输 中煤炭和矸石在输送机上 的放热量较大 ， 当以进 风巷为运输巷时 ， 对风流的升温影响更加 明显。井 下空气受压状态 随采深变化 ， 当风流沿井巷 向下流 动时， 压力值增大， 压缩放热。这些因素都影响着深 部开采矿井的温度 。 高温容易造成人体体温调节障碍， 盐水代谢紊 乱， 神经、 消化和泌尿系统等改变正常功能等问题。 煤矿职工长期在高温环境 中作业 ， 会造成注意力分 散 、 精神恍惚 、 疲劳、 昏昏沉沉等情况 ， 严重影响人体 健康 ， 容易引发各种疾病。这种状况也会导致劳动 生产率下降、 安全事故率上升。另外， 矿井的高温气 候亦是影响井下电气设备安全运行和引发火灾事故 的重要因素之一。 2 防治对策 2 ． 1 降温措施 2 ． 1 ． 1 通 风 降温 通风降温主要指通过加大井下通风量来达到降 温的 目的。但风量 的增加不是无限制 的， 它受到风 速和降温成本的制约 。实际生产 中， 可通过加强通 风管理 、 降低风阻 、 减少漏风 、 合理分风等措施来增 加井下的有效风量。同时， 优化风流线路也是降温 的有效途径。一般情况下， 采用分区式通风可以缩 短进风线路长度。此外 ， 新鲜风流从岩温较低 的上 水平进入采区 ， 从 围岩获得的热量也相对较少。 2 ． 1 ． 2控 制 热 源 减 少或控制 热源 的方 法主要有 ① 控 制岩层 热。如采用隔热物质喷涂岩层， 降低围岩传热； 使巷 道保持适当的湿度， 利用空气冷却； 预冷岩层等。② 减少机械热。如机电硐室采用独立通风 ； 淘汰或减 少低效率机械设备等。③ 降低爆破热。如将爆破 时间与作业时间分开， 免受其影响。④ 控制热水及 管道热量。如超前疏排热水， 将高温管道敷设在回 风巷等。 2 ． 1 ． 3人 工制 冷 采用非制冷措施不能有效消除井下热害时， 可 采取人工制冷 降温。制冷方式主要有蒸汽压缩 式和空气压缩式， 但空气压缩式制冷在煤矿井下降 温中应用较少。蒸汽压缩式制冷降温系统根据制冷 站的位置 ， 冷却风流的地点 ， 以及载冷剂的循环方式 等， 可分为井下集 中式 、 地面集 中式 、 井上下联合式 和井下局部分散式。国外在矿井降温研究方面起步 较早 ， 德国、 波兰等国家的降温技术较为领先。近年 来 ， 国外的一些机械制冷降温产品被引入我国， 如安 徽淮南、 河南平顶山、 山东济宁等地区的一些煤矿都 在使用国外 的矿井降温系统。 2 ． 1 ． 4其他措施 在矿井降温方面还有其他一些措施。如采用进 风井 口喷水 ， 利用进风巷道岩层调热圈冷却风流， 利 用冻结井筒的冻结壁等 。局部性的措施有喷雾 、 放 置冰块、 压风引射器通风及空气调节器降温等。 2 ． 2 减少劳动时间， 降低劳动强度， 提高自我防护意识 受高温热害影响的煤矿企业必须加大经济投 入 ， 采用先进的技术和设备 ， 加强管理 ， 提高效率 ， 有 效减少劳动时间， 降低劳动强度， 最大限度地降低高 温热害的影响。同时还要加强教育 ， 定期开展安全 知识与技能的培训 ， 提高煤矿职工的防护意识。 3结论 随着煤矿开采不断向深部延伸， 高温热害问题 将会越来越严重。这不仅影响井下作业人员的工作 效率， 危害身心健康 ， 而且影响企业的安全生产。因 此 ， 必须引起足够的重视并加 以防治。 参考文献 【 1 】 王文， 桂祥友， 王国君．矿井热害的产生与治理[ J ] ．工业安 全与环 保 ， 2 0 0 3， 2 9 4 1 3 33 5 ． [ 2 】 李化敏 ， 付凯．煤矿深 部开面临 的主要技术 问题及对策 [ J 】 ． 采矿 与安 全工程 学报 ， 2 0 0 6 ， 2 3 4 4 6 84 7 1 ． [ 3 ] 陈安 国．矿 井热 害产生 的原 因 、 危害 及防治 措施 [ J 】 l中国安 全科学 学报 ， 2 0 o 4 ， 1 4 8 36 【 4 14 张 习军， 王长元， 姬建虎矿井热害治理技术及其发展现状 l J 1 ．煤矿安全， 2 0 0 9 ， 3 3 3 3 7 ． 嘲刘 何清 ， 吴超 ， 王卫 军 ， 等．矿 井降 温技术 研究述 评【 J 1 ．金 属矿 山 ， 2 0 0 5， 6 4 34 6 ． 作者简介 胡英俊 1 9 8 3 一 ， 男， 江西 九江人 ， 2 0 0 8 年 毕业于山东科技大学安全技术及工程专业， 济宁市煤炭安 全稽查支 队工程师。 收稿 日期 2 0 1 3 0 4 1 2