王曉龍

摘要：本結(jié)合平煤十一礦深熱型熱害礦井對策實(shí)際情況，就如何有效緩解礦井高溫情況，避免對礦井工作人員造成人身傷害進(jìn)行了分析與探究。重點(diǎn)分析了深井熱害局部治理技術(shù)的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：深井熱害;局部治理技術(shù);煤礦;高溫

引言

根據(jù)國內(nèi)外的大量調(diào)查研究資料顯示，當(dāng)井下作業(yè)地點(diǎn)的空氣溫度超過28℃時，對礦工的身體健康造成明顯危害。平煤十一礦生產(chǎn)范圍為-593～-880m水平，恒溫帶深度為25m，溫度為17.2℃，深部地段原始巖溫44～46℃，地溫梯度平均為3.8℃/100m，高于全球平均值3℃/100m，屬于典型的深熱型熱害礦井。為了緩解礦井高溫對工人身體健康的影響，增大勞動生產(chǎn)率，減少事故發(fā)生率，我礦采用了一套ZLF-600LG礦用局部制冷裝置對掘進(jìn)工作面進(jìn)行降溫制冷。

1礦井熱害的成因

我礦經(jīng)過改擴(kuò)建，礦井得到了長足的發(fā)展，產(chǎn)量、埋深、采區(qū)、規(guī)模不斷增大，導(dǎo)致井下工作面高溫主要因素是以下幾個方面：原始巖溫高，圍巖對進(jìn)風(fēng)流長時間、高強(qiáng)度的加熱，其次是大功率的采掘機(jī)電運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備散熱，煤巖在開采、運(yùn)輸過程中對風(fēng)流的加熱，疏放寒武紀(jì)灰?guī)r高溫水對風(fēng)流的加熱增溫等;因此必須對礦井高溫?zé)嵩催M(jìn)行詳細(xì)的分析研判，制定針對性的降溫安全技術(shù)措施，研究應(yīng)用高溫綜合治理技術(shù)是十分必要，也是有效的。

2礦井高溫對工人健康的影響

礦井的溫度十分的高，因此在礦井中進(jìn)行勞動的時候人體的熱平衡會被破壞的十分嚴(yán)重，同時人體應(yīng)對輻射以及蒸發(fā)的形式來進(jìn)行散熱時候各項(xiàng)能力會被極大的減弱，很可能對身體產(chǎn)生一定的危害：

1.為了對井下的高溫環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)，人自身的一些機(jī)體會在較長一段時間內(nèi)處于一個緊張的狀態(tài)，這種狀態(tài)會造成人感到煩躁以及疲倦，更為嚴(yán)重的情況會造成人們暈倒。

2.在較高的溫度下開展作業(yè)有時候會使人出大量的汗液。雖然出汗常常會帶走人們身上的一些能量以及熱量，同時這個過程也是對人們的體溫進(jìn)行調(diào)節(jié)的一個過程。但是在井下的環(huán)境中，如果出現(xiàn)大量的汗液常常會與粉塵等粘附在皮膚以及毛孔上面，對人們的散熱情況造成影響，同時會影響身體與皮膚的分泌物向外排放，導(dǎo)致病情影響采掘作業(yè)。人體的各項(xiàng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)都在不同程度上受到一定的影響，身體內(nèi)部的一些水分以及鹽分也會遭到破壞進(jìn)而出現(xiàn)中暑的情況。

3.由于高溫礦井下溫度高，濕度大，工人從事勞動時，體溫升高，血壓降低，心速加快，常常導(dǎo)致心臟病。

3降溫的必要性

己16-17-24050機(jī)巷位于二水平己四采區(qū)，工作面設(shè)計(jì)主體工1668m，巷道開口標(biāo)高為-743.55m。6月出實(shí)測迎頭溫度30℃，回風(fēng)流溫度31℃。隨著地面溫度的升高，井口進(jìn)風(fēng)溫度也隨著升高，工作面溫度預(yù)計(jì)達(dá)到32℃。不僅會嚴(yán)重影響工作面附近設(shè)備使用狀況和壽命，還會對礦工身體健康和礦井安全生產(chǎn)造成影響，因此，實(shí)施礦井降溫不僅是必要的，而且是迫切的。故計(jì)劃在己16-17-24050機(jī)巷掘進(jìn)工作面安裝局部制冷系統(tǒng)。

4局部制冷裝置設(shè)備組件及工作原理

局部制冷裝置設(shè)備由ZLF-600LG礦用制冷系統(tǒng)和KLS-65F礦用冷卻裝置兩個基本要素組成。

（1）ZLF-600LG礦用制冷系統(tǒng)

1.ZLF-600LG礦用制冷裝置組件：

制冷主機(jī)1套、蒸發(fā)器2套、礦用隔爆型壓入式對旋軸流局部通風(fēng)機(jī)（以下簡稱風(fēng)機(jī)）1套及連接軟管組成。

2.工作原理

在風(fēng)機(jī)的作用下，常溫氣流經(jīng)過制冷裝置的蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)，在高壓作用下被重新液化的制冷劑經(jīng)過銅管內(nèi)壁與經(jīng)過銅管外壁的常溫氣流進(jìn)行冷熱交換，并被部分除濕后，低溫氣流排出蒸發(fā)器，送至工作面迎頭。在該裝置中，壓縮機(jī)將制冷劑吸收的熱量從蒸發(fā)器帶往冷凝器，之后又將熱量傳遞到冷卻水，從而達(dá)到冷卻空氣的目的。

3.制冷裝置工作過程

空氣冷卻所需的制冷能力由ZLF-600LG制冷裝置提供，其安裝有螺桿壓縮機(jī)，采用R407C/R22作為制冷劑。該系統(tǒng)按照卡諾循環(huán)過程運(yùn)行。在蒸發(fā)器中，制冷劑蒸發(fā)，蒸發(fā)所需的熱量從流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣流獲得，從而達(dá)到冷卻空氣的目的。蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑被吸入壓縮機(jī)，經(jīng)過壓縮，然后被輸入冷凝器，在那里氣態(tài)的制冷劑在高壓作用下被重新液化。冷凝過程中釋放的熱量被傳遞給流經(jīng)冷凝器的冷卻水。在高壓條件下，該液態(tài)制冷劑通過過濾干燥器，到達(dá)膨脹閥。該膨脹閥將液態(tài)制冷劑膨脹輸入蒸發(fā)器中。通過膨脹，該制冷劑回復(fù)到原來蒸發(fā)的溫度，并可以再次蒸發(fā)。到此，整個制冷循環(huán)結(jié)束。為了確保該ZLF-600LG制冷裝置正常運(yùn)行，在冷凝器中必須裝滿足夠的液態(tài)制冷劑。需要被壓縮的制冷劑流經(jīng)一個內(nèi)部氣體吸濾器，然后到達(dá)螺桿壓縮機(jī)的抽氣端。為了潤滑壓縮機(jī)以及避免油過濾系統(tǒng)堵塞，在油過濾前后設(shè)置壓力傳感器用來檢測油路堵塞情況，當(dāng)油壓差超過設(shè)定值時，系統(tǒng)會報(bào)警提示更換油過濾芯。

4.蒸發(fā)器

通過集成的噴嘴裝置，可以對該熱交換器表面進(jìn)行清洗。必要的時候，可以打開水閥門，將清水注入該噴嘴。清洗的周期取決于灰塵的污染程度。在正常情況下，每天清洗一次或兩次，每次清洗10-20秒。該蒸發(fā)器還集成有一臺脫水器，其能夠有效將氣流中的水分收集起來，然后將其排放出蒸發(fā)器。在該蒸發(fā)器中，制冷劑被完全蒸發(fā)，然后當(dāng)其離開蒸發(fā)器的時候，其又被升高幾度。該制冷劑在銅管內(nèi)蒸發(fā)，與此同時，待冷卻的空氣流經(jīng)蒸發(fā)器的殼體。

（2）KLS-65F礦用冷卻系統(tǒng)

1.KLS-65F礦用冷卻裝置組件：

這一項(xiàng)裝置主要由幾部分組成，包含換熱器以及噴淋水箱等等，此外還有噴淋泵以及循環(huán)泵，同時還有相關(guān)的通風(fēng)機(jī)等等。

2.工作原理

當(dāng)溫度出現(xiàn)不斷上升的情況的時候，利用水汽化的熱量都被風(fēng)帶走，熱氣中的大部分水滴也被攔截下來了，吸收了熱量的水的溫度逐漸降低并且進(jìn)入了水箱，噴淋泵經(jīng)過這些在繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)，同時在空氣中的水分會經(jīng)過調(diào)節(jié)器控制進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。經(jīng)過冷卻之后的循環(huán)水在循環(huán)泵的作用下進(jìn)入相關(guān)的設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。