淺析采用礦井通風技術(shù)治理井下熱害

劉邦強

摘 要：隨著時代的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，我國礦產(chǎn)資源被大幅開采，出現(xiàn)了多種類型的礦井。為了滿足日益擴大的資源需求，對礦山的開采越來越深，隨之出現(xiàn)了嚴重的礦井熱害問題，對井下工人的健康和安全造成了很大的危害，需要引起足夠的重視。簡要分析治理井下熱害的措施，希望可以為相關(guān)工作提供一些有價值的參考建議。

關(guān)鍵詞：礦井；通風技術(shù)；井下熱害；治理措施

中圖分類號：TD72 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0044-02

經(jīng)過幾十年的開采，金屬礦井越來越深，地面溫度也持續(xù)上升，再加上其他一些因素的影響，礦井受到高溫威脅。在井下氣溫較高的環(huán)境中作業(yè)會很大程度地降低勞動效率，對工人的健康和安全造成威脅，并且很容易導致各類事故發(fā)生。

1 井下熱源的危害

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，井下有許多熱源在散熱，使得井下氣溫上升。這些熱源包括地熱、地下水氣、人體代謝和氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱等。井下熱源危害很大，具體來講，包括以下三方面。

1.1 對人體的危害

井下氣溫一般在30 ℃以上，相對濕度在80%以上，這就形成了一種高溫、高濕的環(huán)境。在這種環(huán)境下，工人如果長時間作業(yè)，不僅容易出現(xiàn)中暑、熱虛脫等情況，同時由于體溫和皮溫的上升，體溫調(diào)節(jié)出現(xiàn)障礙，水、鹽代謝紊亂，影響人體機能。另外，如果長時間處于這種高溫、高濕的環(huán)境下，人體循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)會大量失水，影響人體正常功能，導致疾病的發(fā)生。

1.2 對勞動效率和安全的影響

據(jù)統(tǒng)計，在高溫礦井中作業(yè)，工作效率往往很低，部分礦井相對勞動效率甚至不足30%. 研究表明，在工人數(shù)量不變的前提下，井下溫度每升高1 ℃，勞動效率將會降低30%左右。這是因為當溫度較高時，人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)容易失調(diào)，導致人體出現(xiàn)疲勞或全身無力的癥狀，這樣不僅影響工作效率，還會引發(fā)各類事故發(fā)生。綜合調(diào)查顯示，礦井事故多發(fā)生于每年的5，6月份，這個時間段，井下氣溫都在30 ℃以上，相對濕度也將近90%.

1.3 對礦井氣候條件的影響

在分析井下熱源對礦井氣候條件的影響之前，必須對礦井氣候條件有一個正確的認識。首先，空氣溫度并不是影響礦井氣候條件的唯一因素，此外，空氣濕度和風速也會在很大程度上對其造成影響。鑒于此，我國頒布了相關(guān)的安全規(guī)章制度，嚴格規(guī)定金屬礦山井下作業(yè)點的空氣溫度必須保持在26 ℃以下，相對濕度必須保持在90%左右，這樣才不會影響到井下工人的健康和安全。

2 井下熱害的治理措施

治理井下熱害最根本的措施就是采用礦井通風技術(shù)，為井下工作人員提供更舒適的作業(yè)環(huán)境，提高工人的勞動效率，保證工人的人身安全。采用礦井通風技術(shù)治理熱害主要從以下幾點做起。

2.1 增大井下通風量

增大井下通風量，有以下四種方式。

2.1.1 適當降低井下通風風阻

當井巷斷面面積固定不變時，要想獲得最小的井巷風阻，就需要選擇最大的水力半徑。斷面的形狀多種多樣，其中，圓形斷面水力半徑最大，因此，盡量將井巷斷面形狀設(shè)計為圓形。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，井巷斷面的面積大小直接影響其摩擦系數(shù)。要降低通風阻力，可以適當加大井巷斷面。另外，為了有效降低井巷表面摩擦，還可以結(jié)合具體情況，合理利用表面襯砌、光面爆破等方法，同時，還需要及時清除掉井巷內(nèi)的堆積物。

2.1.2 防止漏風

如果礦井中存在漏風問題，會降低工作面的有效風量。針對這種情況，可以應(yīng)用對角式通風系統(tǒng)，且采用“后退”式開采方式增大通風量。在脈外巖石中布置進風和回風巷道，提高通風構(gòu)筑物的質(zhì)量，強化其嚴密性，避免出現(xiàn)漏風問題。另外，為了減少井下漏風情況的發(fā)生，還可以在風路中安裝輔扇，或應(yīng)用降阻調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)風量等。

2.1.3 改變主扇工作特性，提高通風機能力

假定礦井風阻不變，風機的轉(zhuǎn)速會直接影響風量的大小，所以，應(yīng)提高主扇的調(diào)控能力，對其轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。在調(diào)整軸流式風機葉片安裝角時，風量與葉片安裝角需成正比。另外，在調(diào)整主扇的轉(zhuǎn)速時，還可以充分利用變頻調(diào)速技術(shù)，這樣可以改變主扇的工作特性，提升通風機能力。

2.1.4 加強通風管理

有效地改善通風系統(tǒng)各個組成部分的維護狀態(tài)，最大限度地降低漏風和風流循環(huán)，提高通風系統(tǒng)中各類扇風機的運轉(zhuǎn)效率。另外，還需要結(jié)合礦井通風情況，定期測礦井通風阻力、風壓、風量和風機性能參數(shù)等，合理調(diào)整通風系統(tǒng)，使其更好地運作。

2.2 采取合理的階段通風網(wǎng)路結(jié)構(gòu)

可以將“多階段同時作業(yè)”模式應(yīng)用到金屬礦山中，那么就有不同階段的通風網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，這樣有效地限制了作業(yè)中串入采空區(qū)的熱風，增加了通風量。在采場下行的通風過程中，風流方向和礦巖運輸方向是一致的，使礦巖在運輸過程中釋放出的熱量、水蒸氣和運輸設(shè)備散出的熱不再返回工作面，大大改善了工作面入風流的空氣狀態(tài)。

2.3 對通風系統(tǒng)進行優(yōu)化

礦床開采方式會直接影響礦井通風系統(tǒng)。由于采用的開采方式不同，所獲得的入風線路長度不同，這樣進入工作面的風流溫度也就有所差別。通常情況下，可以綜合利用分區(qū)式開采和對角式通風系統(tǒng)，降低入風線路的長度，進而降低入風流到達工作面時的溫度。

3 結(jié)束語

通過以上敘述可知，在礦山開采中，隨著礦井深度的增加，出現(xiàn)了嚴重的熱害問題，這嚴重影響到井下工人的健康，降低了工作效率，需要引起足夠的重視。在治理井下熱害方面，可以通過增加井下通風量、優(yōu)化通風系統(tǒng)、采用合理的階段通風網(wǎng)路結(jié)構(gòu)等改善井下通風質(zhì)量。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕