探究深部礦井高溫?zé)岷Ψ乐未胧?/h1>
2018-05-15 06:19:32叱超張林江崗戰(zhàn)偉
科學(xué)與技術(shù) 2018年20期
叱超 張林江 崗戰(zhàn)偉
摘要：為降低深部礦井高溫?zé)岷ΦV工身體健康水平形成的危害性，推動狂下施工作業(yè)安全、有效運行進(jìn)程，文章在解析深部礦井高溫?zé)岷Χx及成因的基礎(chǔ)上，有針對性的提出幾點防治措施。且大量的工程實踐表明，若能聯(lián)合應(yīng)用兩種防護(hù)措施，能進(jìn)一步優(yōu)化對礦井高溫?zé)岷Ψ乐涡Ч?/p>
關(guān)鍵詞：深部礦井；高溫?zé)岷?；成因分析；防治措?/p>
我國國土遼闊、地大物博，是一個礦產(chǎn)資源生產(chǎn)消費大國，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對礦產(chǎn)資源表現(xiàn)出較高的依賴性，但當(dāng)下已探明的礦產(chǎn)資源難以迎合各個行業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求量，且埋藏較淺處的礦產(chǎn)資源日益枯竭，在這樣的生產(chǎn)狀態(tài)下，加強(qiáng)深埋礦井的建設(shè)，毫無疑問的成為了我國煤礦行業(yè)未來發(fā)展的重點與突破點。高溫?zé)岷κ巧罹ㄔO(shè)與開采作業(yè)中的常見問題之一，其一方面對礦工人員生命安全構(gòu)成威脅，另一方面也影響礦井生產(chǎn)作業(yè)效率。基于此，本文筆者結(jié)合實踐對相關(guān)防治措施作出探究與分析。
1深部開采高溫?zé)岷Ψ治?/p>
在井巷掘進(jìn)施工過程中，一般情況下應(yīng)用局部通風(fēng)法能實現(xiàn)改善井下氣候條件的目標(biāo)，但是該種方法在深度較淺、巖石溫度較低的礦井作業(yè)中體現(xiàn)出良好的降溫效能，但不適用于深度大（地下1000m）、巖石溫度過高（大于350℃）、巷道距離長（大于2000m）的獨頭掘進(jìn)工作環(huán)境中，且局部通風(fēng)法難以實現(xiàn)預(yù)設(shè)的降溫目標(biāo)，究其原因，主要有：①在軸流風(fēng)機(jī)設(shè)施運轉(zhuǎn)期間，新鮮的貫穿氣流難以被順利的整合至工作面上；②膠質(zhì)軟風(fēng)筒通風(fēng)阻力偏大、隔熱性能較低，造成抵達(dá)作業(yè)面的風(fēng)量較小、風(fēng)速偏低、風(fēng)溫較高；③在地下井巷中，軸流風(fēng)機(jī)的噪音和回音較大，可能會影響礦工作業(yè)情緒狀態(tài)，部分情況下礦工可能擅自關(guān)掉風(fēng)機(jī)的情況，為應(yīng)對以上情況，部分煤礦開采單位通常會應(yīng)用以釋放作為動力源的壓縮空氣，以同步降低礦井下環(huán)境的溫度、濕度。但是以上措施在應(yīng)用后，降溫降濕效果不顯著，節(jié)流降溫溫差偏低，難以實現(xiàn)有效降溫的目標(biāo)；且在壓縮空氣大量釋放的過程中很可能會造成作業(yè)氣源不能得到有效保障，此時深部礦井作業(yè)成本明顯上升，對狂下開采作業(yè)進(jìn)度形成明顯影響。
2深部礦井高溫?zé)岷Ψ乐蔚闹饕胧?/p>
2.1個體特種防護(hù)
該種防治措施通常被應(yīng)用在高溫?zé)岷Τ潭绕?、采礦地點分散的井下高溫作業(yè)環(huán)境中，其功能是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對平衡性。個體防護(hù)服是個體防護(hù)的常用形式，其能實現(xiàn)對體表溫度的有效降低，進(jìn)而為礦下分散作業(yè)創(chuàng)造便利條件。
2.1.1傳統(tǒng)個體防護(hù)服
本文以柳源等人設(shè)計開發(fā)的礦井熱害氣冷式個體防護(hù)服為實例進(jìn)行分析，該種防護(hù)服服裝樣式是背心式，起到降溫作用的是是一套由渦旋管制冷器及服裝內(nèi)部按照一定規(guī)律部署的微孔塑料軟管襯層。在外界將7～8Pa的壓縮空氣輸注進(jìn)渦旋管制冷器以后，能夠形成約為10℃的冷空氣以及高于環(huán)境溫度的熱空氣。冷空氣整合至服裝的微型孔細(xì)塑料軟管后能均勻分布，且在防護(hù)服里形成滿足礦工礦下生產(chǎn)作業(yè)需求的的內(nèi)環(huán)境，熱空氣經(jīng)由消音器會征途排放至周邊空氣內(nèi)。
2. 1.2新型特種防護(hù)服
當(dāng)下，棉纖維是煤礦工作服制作過程中常用的一類，其在吸濕性、舒適度等方面占據(jù)優(yōu)勢，當(dāng)?shù)V工生產(chǎn)作業(yè)中汗液分泌量較大時，棉纖維會吸濕膨脹，水分發(fā)散速度遲緩，進(jìn)而為礦工營造一種冷濕感固。新型特種防護(hù)服在生產(chǎn)加工期間選用了吸濕排汗纖維，防護(hù)服織物應(yīng)用的是具備吸濕排汗快速功能的紗線—Coolplus短纖紗線，該材料應(yīng)用專門研發(fā)的異形導(dǎo)濕纖維，在其異形斷面的支撐下于縱向形成的特殊溝槽產(chǎn)生超強(qiáng)的毛細(xì)虹吸現(xiàn)象，進(jìn)而提升對機(jī)體汗液、傳輸團(tuán)的吸收效率。
2.2空調(diào)系統(tǒng)降溫
2.2.1地面埋管式井下集中降溫原理
井下集中制冷降溫系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)中的主要構(gòu)成，其制冷原理課作出如下表述：先采用制冷機(jī)組制得冰冷凍水，繼而用冷水作為冷媒介病整合到井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中，借此方式實現(xiàn)降低礦井溫度的目標(biāo)，該系統(tǒng)的制冷效果相對較高。例如，某煤礦企業(yè)選用了利用打鉆孔法在某采區(qū)車場周邊進(jìn)行兩個鉆孔、下兩趟冷卻水管的施工操作，冷凝熱經(jīng)由地面冷卻塔排放至外部環(huán)境中，同時還能在相同的采區(qū)車場周邊安置制冷降溫酮室，在地表上安設(shè)冷卻機(jī)房。系統(tǒng)原理見圖1。
2.2.2地面埋管式降溫模式優(yōu)勢分析
（1）獨立鉆孔通常被開設(shè)在某采區(qū)車場周邊，繼而下兩趟冷卻水管，水管內(nèi)徑不受約束，進(jìn)而迎合礦井需冷量的現(xiàn)實需求。
（2）可以結(jié)合深部礦井現(xiàn)實生產(chǎn)需求，按照主觀意愿設(shè)置鉆孔位置，繼而把井下降溫酮室安設(shè)在某采區(qū)車場周邊，以上措施能明顯降低冷凍水在運送過程中冷量損失率，因為井下制冷機(jī)組的能效比（COP≈4. 1～4.4）相對較高，故而系統(tǒng)運行成本會顯著降低。
（3）因為冷損率最小，末端空冷器設(shè)備供水溫度偏低，則課推測系統(tǒng)降溫效果優(yōu)良，且能，且能明顯降低深部礦井作業(yè)成本。
2.3加強(qiáng)礦井水位及各出水地點的監(jiān)控
在深部礦井開采過程中，聯(lián)合應(yīng)用山東科大聯(lián)合設(shè)施，于礦井各水平水倉入口安設(shè)了水位自動監(jiān)測裝備，進(jìn)而協(xié)助相關(guān)人員及時掌握與礦井下部出水相關(guān)的信息，且在井口安設(shè)了水位自動監(jiān)測報警系統(tǒng)，能實現(xiàn)對無線電波數(shù)據(jù)信息的實時傳導(dǎo)，并且經(jīng)由調(diào)度室推行24h監(jiān)控，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)水位瞬時降低等反常狀況，并及時通知停產(chǎn)撤人作業(yè)，夯實礦下安全生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)程。
2.4熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術(shù)
最近幾年中，我國礦井開采深度不斷拓展拓展，促進(jìn)了高地溫現(xiàn)象的生成過程，此時，井下熱害問題對礦下生產(chǎn)作業(yè)效率與安全性形成巨大阻礙。熱- 電- 乙二醇降溫技術(shù)該技術(shù)利用電廠余熱蒸汽，聯(lián)合應(yīng)用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組與螺桿乙二醇低溫技術(shù)去實現(xiàn)降溫目標(biāo)，當(dāng)下在國內(nèi)部分煤礦生產(chǎn)作業(yè)中有一定應(yīng)用。在該類技術(shù)的支撐下，一方面能優(yōu)化礦下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，保證生產(chǎn)全程的安全性，且在該礦熱電廠機(jī)組熱力支撐下，持續(xù)拓展了熱電廠的生存空間，推動煤礦企業(yè)在后續(xù)生產(chǎn)實踐中踐行循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線進(jìn)程。有煤礦企業(yè)采用了該項降溫技術(shù)后，采煤工作面風(fēng)溫平均由35℃降低至28℃，進(jìn)而大幅度的改善了礦下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，明顯提升礦下生產(chǎn)作業(yè)效率。
3結(jié)束語
綜合全文，對深部礦井高溫?zé)岷ξ：π耘c形成原因有更全面認(rèn)知，同時掌握了幾點防治措施，分別是合理使用個體特種防護(hù)、安裝空調(diào)系統(tǒng)、加強(qiáng)加強(qiáng)礦井水位及各出水地點監(jiān)測及采用熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術(shù)等。礦工在實際生產(chǎn)作業(yè)中，應(yīng)樹立安全、高效生產(chǎn)的作業(yè)理念，合理應(yīng)用降溫方法，以在保證自身健康水平的基礎(chǔ)上，提升作業(yè)效率，為煤礦企業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]劉懷文，夏洪春.深部軟巖巷道混凝土支架支護(hù)工藝[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018，16（22）：30-31+160.
[2]柳源，陳寧，工磊等.礦井熱害氣冷式個體防護(hù)服設(shè)計及研制[J].煤炭工程，2011，12（7）：120～121.
[3]陳浩，張登春，鄒聲華，陳大偉.深部礦井注水對巷道內(nèi)溫度分布的影響[J].采礦技術(shù)，2018，18（06）：76-79.
（作者單位：陜西正通煤業(yè)有限責(zé)任公司）
猜你喜歡
殺人案件的動機(jī)與成因分析法制博覽(2016年11期)2016-11-14 10:05:05 游泳教學(xué)訓(xùn)練中學(xué)生恐水心理的成因及克服策略體育時空·上半月(2016年11期)2016-11-11 12:18:36 有關(guān)英漢翻譯中隱性銜接與連貫問題的思考北方文學(xué)·中旬(2016年8期)2016-11-10 17:02:31 《德伯家的苔絲》中苔絲悲劇命運成因分析北方文學(xué)·下旬(2016年7期)2016-11-10 11:24:47 分析工民建施工中墻體裂縫的防治措施中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 13:51:48 建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病的成因分析中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 13:44:14 煤礦井筒裝備防腐涂料的選擇和施工中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 12:04:59 對某雞場雞白痢發(fā)病情況的調(diào)查及防治效果的分析中國科技博覽(2016年18期)2016-10-19 10:42:51 淺析建筑地基不均勻沉降問題的防治措施科技視界(2016年21期)2016-10-17 20:46:08 蝴蝶蘭軟腐病的防治現(xiàn)代園藝(2016年17期)2016-10-17 08:37:41
叱超 張林江 崗戰(zhàn)偉
摘要：為降低深部礦井高溫?zé)岷ΦV工身體健康水平形成的危害性，推動狂下施工作業(yè)安全、有效運行進(jìn)程，文章在解析深部礦井高溫?zé)岷Χx及成因的基礎(chǔ)上，有針對性的提出幾點防治措施。且大量的工程實踐表明，若能聯(lián)合應(yīng)用兩種防護(hù)措施，能進(jìn)一步優(yōu)化對礦井高溫?zé)岷Ψ乐涡Ч?/p>
關(guān)鍵詞：深部礦井；高溫?zé)岷?；成因分析；防治措?/p>
我國國土遼闊、地大物博，是一個礦產(chǎn)資源生產(chǎn)消費大國，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對礦產(chǎn)資源表現(xiàn)出較高的依賴性，但當(dāng)下已探明的礦產(chǎn)資源難以迎合各個行業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求量，且埋藏較淺處的礦產(chǎn)資源日益枯竭，在這樣的生產(chǎn)狀態(tài)下，加強(qiáng)深埋礦井的建設(shè)，毫無疑問的成為了我國煤礦行業(yè)未來發(fā)展的重點與突破點。高溫?zé)岷κ巧罹ㄔO(shè)與開采作業(yè)中的常見問題之一，其一方面對礦工人員生命安全構(gòu)成威脅，另一方面也影響礦井生產(chǎn)作業(yè)效率。基于此，本文筆者結(jié)合實踐對相關(guān)防治措施作出探究與分析。
1深部開采高溫?zé)岷Ψ治?/p>
在井巷掘進(jìn)施工過程中，一般情況下應(yīng)用局部通風(fēng)法能實現(xiàn)改善井下氣候條件的目標(biāo)，但是該種方法在深度較淺、巖石溫度較低的礦井作業(yè)中體現(xiàn)出良好的降溫效能，但不適用于深度大（地下1000m）、巖石溫度過高（大于350℃）、巷道距離長（大于2000m）的獨頭掘進(jìn)工作環(huán)境中，且局部通風(fēng)法難以實現(xiàn)預(yù)設(shè)的降溫目標(biāo)，究其原因，主要有：①在軸流風(fēng)機(jī)設(shè)施運轉(zhuǎn)期間，新鮮的貫穿氣流難以被順利的整合至工作面上；②膠質(zhì)軟風(fēng)筒通風(fēng)阻力偏大、隔熱性能較低，造成抵達(dá)作業(yè)面的風(fēng)量較小、風(fēng)速偏低、風(fēng)溫較高；③在地下井巷中，軸流風(fēng)機(jī)的噪音和回音較大，可能會影響礦工作業(yè)情緒狀態(tài)，部分情況下礦工可能擅自關(guān)掉風(fēng)機(jī)的情況，為應(yīng)對以上情況，部分煤礦開采單位通常會應(yīng)用以釋放作為動力源的壓縮空氣，以同步降低礦井下環(huán)境的溫度、濕度。但是以上措施在應(yīng)用后，降溫降濕效果不顯著，節(jié)流降溫溫差偏低，難以實現(xiàn)有效降溫的目標(biāo)；且在壓縮空氣大量釋放的過程中很可能會造成作業(yè)氣源不能得到有效保障，此時深部礦井作業(yè)成本明顯上升，對狂下開采作業(yè)進(jìn)度形成明顯影響。
2深部礦井高溫?zé)岷Ψ乐蔚闹饕胧?/p>
2.1個體特種防護(hù)
該種防治措施通常被應(yīng)用在高溫?zé)岷Τ潭绕?、采礦地點分散的井下高溫作業(yè)環(huán)境中，其功能是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對平衡性。個體防護(hù)服是個體防護(hù)的常用形式，其能實現(xiàn)對體表溫度的有效降低，進(jìn)而為礦下分散作業(yè)創(chuàng)造便利條件。
2.1.1傳統(tǒng)個體防護(hù)服
本文以柳源等人設(shè)計開發(fā)的礦井熱害氣冷式個體防護(hù)服為實例進(jìn)行分析，該種防護(hù)服服裝樣式是背心式，起到降溫作用的是是一套由渦旋管制冷器及服裝內(nèi)部按照一定規(guī)律部署的微孔塑料軟管襯層。在外界將7～8Pa的壓縮空氣輸注進(jìn)渦旋管制冷器以后，能夠形成約為10℃的冷空氣以及高于環(huán)境溫度的熱空氣。冷空氣整合至服裝的微型孔細(xì)塑料軟管后能均勻分布，且在防護(hù)服里形成滿足礦工礦下生產(chǎn)作業(yè)需求的的內(nèi)環(huán)境，熱空氣經(jīng)由消音器會征途排放至周邊空氣內(nèi)。
2. 1.2新型特種防護(hù)服
當(dāng)下，棉纖維是煤礦工作服制作過程中常用的一類，其在吸濕性、舒適度等方面占據(jù)優(yōu)勢，當(dāng)?shù)V工生產(chǎn)作業(yè)中汗液分泌量較大時，棉纖維會吸濕膨脹，水分發(fā)散速度遲緩，進(jìn)而為礦工營造一種冷濕感固。新型特種防護(hù)服在生產(chǎn)加工期間選用了吸濕排汗纖維，防護(hù)服織物應(yīng)用的是具備吸濕排汗快速功能的紗線—Coolplus短纖紗線，該材料應(yīng)用專門研發(fā)的異形導(dǎo)濕纖維，在其異形斷面的支撐下于縱向形成的特殊溝槽產(chǎn)生超強(qiáng)的毛細(xì)虹吸現(xiàn)象，進(jìn)而提升對機(jī)體汗液、傳輸團(tuán)的吸收效率。
2.2空調(diào)系統(tǒng)降溫
2.2.1地面埋管式井下集中降溫原理
井下集中制冷降溫系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)中的主要構(gòu)成，其制冷原理課作出如下表述：先采用制冷機(jī)組制得冰冷凍水，繼而用冷水作為冷媒介病整合到井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中，借此方式實現(xiàn)降低礦井溫度的目標(biāo)，該系統(tǒng)的制冷效果相對較高。例如，某煤礦企業(yè)選用了利用打鉆孔法在某采區(qū)車場周邊進(jìn)行兩個鉆孔、下兩趟冷卻水管的施工操作，冷凝熱經(jīng)由地面冷卻塔排放至外部環(huán)境中，同時還能在相同的采區(qū)車場周邊安置制冷降溫酮室，在地表上安設(shè)冷卻機(jī)房。系統(tǒng)原理見圖1。
2.2.2地面埋管式降溫模式優(yōu)勢分析
（1）獨立鉆孔通常被開設(shè)在某采區(qū)車場周邊，繼而下兩趟冷卻水管，水管內(nèi)徑不受約束，進(jìn)而迎合礦井需冷量的現(xiàn)實需求。
（2）可以結(jié)合深部礦井現(xiàn)實生產(chǎn)需求，按照主觀意愿設(shè)置鉆孔位置，繼而把井下降溫酮室安設(shè)在某采區(qū)車場周邊，以上措施能明顯降低冷凍水在運送過程中冷量損失率，因為井下制冷機(jī)組的能效比（COP≈4. 1～4.4）相對較高，故而系統(tǒng)運行成本會顯著降低。
（3）因為冷損率最小，末端空冷器設(shè)備供水溫度偏低，則課推測系統(tǒng)降溫效果優(yōu)良，且能，且能明顯降低深部礦井作業(yè)成本。
2.3加強(qiáng)礦井水位及各出水地點的監(jiān)控
在深部礦井開采過程中，聯(lián)合應(yīng)用山東科大聯(lián)合設(shè)施，于礦井各水平水倉入口安設(shè)了水位自動監(jiān)測裝備，進(jìn)而協(xié)助相關(guān)人員及時掌握與礦井下部出水相關(guān)的信息，且在井口安設(shè)了水位自動監(jiān)測報警系統(tǒng)，能實現(xiàn)對無線電波數(shù)據(jù)信息的實時傳導(dǎo)，并且經(jīng)由調(diào)度室推行24h監(jiān)控，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)水位瞬時降低等反常狀況，并及時通知停產(chǎn)撤人作業(yè)，夯實礦下安全生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)程。
2.4熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術(shù)
最近幾年中，我國礦井開采深度不斷拓展拓展，促進(jìn)了高地溫現(xiàn)象的生成過程，此時，井下熱害問題對礦下生產(chǎn)作業(yè)效率與安全性形成巨大阻礙。熱- 電- 乙二醇降溫技術(shù)該技術(shù)利用電廠余熱蒸汽，聯(lián)合應(yīng)用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組與螺桿乙二醇低溫技術(shù)去實現(xiàn)降溫目標(biāo)，當(dāng)下在國內(nèi)部分煤礦生產(chǎn)作業(yè)中有一定應(yīng)用。在該類技術(shù)的支撐下，一方面能優(yōu)化礦下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，保證生產(chǎn)全程的安全性，且在該礦熱電廠機(jī)組熱力支撐下，持續(xù)拓展了熱電廠的生存空間，推動煤礦企業(yè)在后續(xù)生產(chǎn)實踐中踐行循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線進(jìn)程。有煤礦企業(yè)采用了該項降溫技術(shù)后，采煤工作面風(fēng)溫平均由35℃降低至28℃，進(jìn)而大幅度的改善了礦下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，明顯提升礦下生產(chǎn)作業(yè)效率。
3結(jié)束語
綜合全文，對深部礦井高溫?zé)岷ξ：π耘c形成原因有更全面認(rèn)知，同時掌握了幾點防治措施，分別是合理使用個體特種防護(hù)、安裝空調(diào)系統(tǒng)、加強(qiáng)加強(qiáng)礦井水位及各出水地點監(jiān)測及采用熱- 電- 乙二醇低溫制冷礦井降溫技術(shù)等。礦工在實際生產(chǎn)作業(yè)中，應(yīng)樹立安全、高效生產(chǎn)的作業(yè)理念，合理應(yīng)用降溫方法，以在保證自身健康水平的基礎(chǔ)上，提升作業(yè)效率，為煤礦企業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]劉懷文，夏洪春.深部軟巖巷道混凝土支架支護(hù)工藝[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018，16（22）：30-31+160.
[2]柳源，陳寧，工磊等.礦井熱害氣冷式個體防護(hù)服設(shè)計及研制[J].煤炭工程，2011，12（7）：120～121.
[3]陳浩，張登春，鄒聲華，陳大偉.深部礦井注水對巷道內(nèi)溫度分布的影響[J].采礦技術(shù)，2018，18（06）：76-79.
（作者單位：陜西正通煤業(yè)有限責(zé)任公司）
猜你喜歡
法制博覽(2016年11期)2016-11-14 10:05:05
體育時空·上半月(2016年11期)2016-11-11 12:18:36
北方文學(xué)·中旬(2016年8期)2016-11-10 17:02:31
北方文學(xué)·下旬(2016年7期)2016-11-10 11:24:47
中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 13:51:48
中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 13:44:14
中國科技博覽(2016年19期)2016-10-19 12:04:59
中國科技博覽(2016年18期)2016-10-19 10:42:51
科技視界(2016年21期)2016-10-17 20:46:08
現(xiàn)代園藝(2016年17期)2016-10-17 08:37:41
