梁國治 周孟穎 張奮奮

(安徽省煤炭科學(xué)研究院火災(zāi)熱害研究中心)

新型礦用降溫服在兩準(zhǔn)高溫煤礦中的應(yīng)用

梁國治 周孟穎 張奮奮

(安徽省煤炭科學(xué)研究院火災(zāi)熱害研究中心)

介紹了新型礦用降溫服的結(jié)構(gòu)、面料及性能指標(biāo)并分析了新型礦用降溫服在兩淮高溫煤礦的應(yīng)用情況。結(jié)果表明，新型礦用降溫服熱舒適性好，并具有調(diào)節(jié)人體生化指標(biāo)等功能，實用性較強。

降溫服 高溫煤礦 生化指標(biāo)

隨著煤礦開采深度的增加，高溫礦井越來越多。礦井熱害已嚴(yán)重威脅到煤礦的安全生產(chǎn)和礦工的身心健康，必須采取切實可行的技術(shù)措施加以防治[1-4]。在煤礦井下無法采取常規(guī)降溫措施的情況下，通過礦工穿著礦用降溫服，來實現(xiàn)個體降溫，是一種投資少(制冷成本僅為其他制冷成本的1/5左右)、見效快、運行經(jīng)濟、高效節(jié)能、智能可靠的降溫方式。

1 新型降溫服

1.1 降溫服結(jié)構(gòu)

新型礦用降溫服由服裝和蓄冷袋2部分組成，蓄冷袋和服裝可自由分離，使用方便靈活。蓄冷袋的核心部件為蓄冷材料，以聚乙烯醇系蓄冷材料和聚丙烯酸鈉系蓄冷材料為主。礦用降溫服結(jié)構(gòu)見圖1。礦用降溫服的前部和后部外側(cè)各設(shè)有2個口袋，每個口袋可放1個重量為0.2 kg的蓄冷袋，口袋開口處縫制1只按扣，可以有效的將蓄冷袋固定于口袋中。

圖1 礦用降溫服結(jié)構(gòu)示意(單位：cm)

1.2 降溫服面料類型

礦用降溫服面料關(guān)系到降溫服的舒適性和安全性，由于煤礦行業(yè)的特殊性，礦用降溫服必須具有防靜電、阻燃性、耐久性、舒適性(透氣透濕)、安全性與經(jīng)濟性等特點。因此選擇以棉織物作為降溫服的面料。

1.3 性能指標(biāo)

①蓄冷劑的內(nèi)貼人體表面散冷層面材料和外隔熱層材料應(yīng)具有環(huán)保、高效隔熱保冷的作用；②蓄冷劑放置位置合理，避免影響人體身體健康；③降溫服所用面料應(yīng)具有“抗靜電高、透氣性好、傳導(dǎo)性高”的特性；④降溫服總重量為1.2～1.5 kg； ⑤降溫服放冷時間，環(huán)境溫度35 ℃，可維持放冷(16～28 ℃)4～5 h；⑥能在一定程度上緩解礦井熱害對人體生理、生化指標(biāo)的危害。

2 應(yīng)用實例

2.1 試驗地點概況

分別選擇淮北某高溫煤礦及淮南某高溫煤礦進行井下著裝試驗，試驗地點調(diào)查情況見表1。

表1 兩淮礦井高溫作業(yè)地點環(huán)境調(diào)查結(jié)果

2.2 試驗結(jié)果分析

2.2.1 舒適滿意度統(tǒng)計

對所有的試驗人員進行統(tǒng)計后，得到測量溫度在30～33 ℃時，穿著降溫服感覺舒適的試驗人員占總?cè)藬?shù)的86.1%。在濕度為70～94 RH%的環(huán)境下，穿著降溫服感覺舒適的試驗人員占總?cè)藬?shù)的87.2%。

2.2.2 鈉離子含量統(tǒng)計

試驗人員鈉離子含量變化見圖2。由圖2可知，正常體檢人員的鈉離子含量約為144 mmol/L，當(dāng)試驗人員進入高溫工作面后，穿著降溫服的試驗人員鈉離子含量的降低幅度小于未穿著降溫服的試驗人員，這是因為，在礦井高溫條件下，未穿著降溫服的試驗人員大量出汗，使鈉離子大量排出，從而使得體內(nèi)鈉離子含量大大降低，而穿著降溫服能夠降低人體的表面溫度，防止鈉離子的過量流失，對于保持人體健康具有一定的作用。

圖2 不同條件下試驗人員鈉離子含量變化

2.2.3 血糖含量統(tǒng)計

試驗人員血糖含量變化情況見圖3。由圖3可知，試驗人員在正常未工作條件下，血液中血糖含量為(5.64±0.50) mmol/L，當(dāng)試驗人員進入工作面進行高溫作業(yè)時，穿著礦用降溫服的試驗人員和未穿著降溫服的試驗人員的血糖值都有所下降，但穿

著降溫服的試驗人員的下降幅度小于未穿著降溫服的試驗人員，這是因為，在高溫環(huán)境下人體出汗量大，代謝率加快，從而導(dǎo)致血糖含量下降，穿著礦用降溫服，可以有效降低人體表面溫度，減少出汗量，減緩體內(nèi)代謝。

圖3 不同條件下試驗人員血糖含量變化

3 結(jié) 語

新型礦用降溫服擺脫了礦井熱害治理常規(guī)技術(shù)的束縛，使礦工的勞動條件得到很好的改善，從而提高了煤礦生產(chǎn)效率。兩淮煤礦現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明：①礦用降溫服能夠滿足大部分試驗人員的降溫需求，滿意度值趨于86%；②穿著礦用降溫服能夠在一定的程度上減少人體在高溫環(huán)境下的排汗量，降低人體為應(yīng)付高溫帶來的額外人體代謝，使人體代謝水平趨于正常，有利于人體健康。

[1] 張寅平，王 馨，朱穎心，等.醫(yī)用降溫服熱性能與應(yīng)用效果研究[J].暖通空調(diào)，2003(3)：58-61.

[2] 李艷軍，焦海朋，李 明.高溫礦井的熱害治理[J].能源技術(shù)與管理，2007(6)：45-47.

[3] 王春耀，程衛(wèi)民，李偉清，等.礦工熱舒適性指標(biāo)測定及其分析與評價[J].煤礦安全，2007(6)：66-68.

[4] 吳勇華.礦井氣候環(huán)境的綜合評價[J].陜西煤炭，2002(2)：31-34.

2015-01-07)

梁國治(1978—)，男，助理研究員，國家注冊安全工程師，安全評價師，碩士研究生，230001 安徽省合肥市包河區(qū)宣城路81號。