[实用新型]掘进巷道隔热分流排热降温系统

说明书

技术领域

本实用新型属于矿山降温技术领域，具体涉及一种掘进巷道隔热分流排热降温系统。 

背景技术

随着矿井开采深度的不断增加，地温不断升高，矿内空气湿度逐渐加大。高温、高湿环境会严重影响井下作业人员的生产效率和安全。据调查，高温矿井的热源主要来自巷道壁面的岩温。矿工在高温高湿环境下长时间工作，会造成体温升高，新陈代谢出现紊乱，机体大量失水，一些生理系统的正常功能改变，引发中暑，严重时还会出现死亡。矿工长期在高湿的环境下工作，会患上风湿病、皮肤病、皮肤癌、心脏病及泌尿系统等疾病。另外，矿工在高温环境中精神恍惚、疲劳、全身无力、昏昏沉沉致使劳动生产率大大降低，据南非资料显示，工作面温度超过标准1 ℃，工人的劳动效率降低7%～10%；前苏联的统计资料表明，工作面温度超过26 ℃达到30 ℃时，劳动效率系数为0.8，高于30 ℃时，劳动效率系数为0.7。矿工在高温环境中作业会造成井下事故发生率增加，据国外统计资料介绍，在井下作业地点气温超过30 ℃时，事故发生率比低于30 ℃时高1～1.5倍。由此可见，高温高湿的井下环境已经成为了矿井热害。掘进工作面是矿井生产的重要工作场所，由于其特殊的环境条件，热害问题首当其冲。因此，掘进工作面的热害防治是亟待解决的问题。 

我国2010年实施的新《煤矿安全规程》规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26 ℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30 ℃，若超过此温度上限值，应采取降温措施。目前矿井常用的降温方法有非人工制冷降温方法和人工制冷降温方法两类。 

一、非人工制冷降温措施 

1、通风降温（增加风量和采用合理的通风方式）

在矿井热害不太严重的情况下，增加风量可以起到降温的作用。风量增加，带走的岩壁的热量增加，空气吸收的热量减少，气温降低。通常的措施有：减少风阻、防止漏风、加大通风机能力、采用合理分风与辅助风路通风法、加强通风管理等。

采用合理的通风方式，将上行通风改为下行通风，下行通风是指采煤工作面进风的流动方向与煤岩运出的方向同向，这样煤岩在运输过程中释放的热量和机电设备释放的热量不再返回工作面，从而改善工作面入风流的空气状态，风流经过采面时温度较低，根据国内外试验表明，同上行通风相比，下行风一般可使工作面入口气温降低3 ℃，工作面出口处气温降低1 ℃。 

2、控制热源法降温 

（1）围岩热的控制

当围岩温度很高时，采用一些隔热物质喷涂在岩壁上，阻止围岩将热量传给巷道中的空气。经实测，在井下围岩温度大于35 ℃条件下，该措施可使巷道内的温度最大降低3 ℃～4.5 ℃，工作面可降低2 ℃～3 ℃。但一些专家经过研究证明，绝热材料经过一定时间后会失效。目前迫切需要开发一种价格合理、原料来源广泛且适用于井下施工的低传热系数的高效隔热材料。

（2）机电设备热散热的控制 

机电硐室采取独立通风，选择辅助风扇安装在合理的位置，把工作面的辅助设备尽量布置在回风巷，避免使用低效率机械等。

（3）热水及管道热的控制 

对于矿井中的高温管（包括高温排水管和热压风管），可将其布置在回风道，或将压缩空气冷却后送入井下。对于矿井热水，可超前疏干，将水位降低到开采深度以下，热水经由隔热管道排到地面，或经有隔热盖板的水沟导入水仓。实践资料证明，改明水沟为暗水沟，减少热水对井巷空气的散热量，可使井巷风温降低0. 7%。

（4）爆破热的控制 

井下采掘爆破产生的热量，一般在爆破后直接经回风道排到井外，同时应将爆破时间与采煤、掘进等作业时间错开。

3、预冷进风风流 

采用非制冷措施降低进入工作面的风流温度。如让风流通过一段有喷淋水雾的巷道，将其冷却，该方法可达到降温和降尘的目的，其缺点就是会增加风流的湿度，有可能会导致高湿的作业环境。另外可以以低岩温巷道冷却风流。该技术最早由我国东北大学提出，是在井下岩层温度的测定的基础上，利用位于恒温层处的大量的废弃坑道对入风风流进行了预冷降温。通过现场实际测定证明，经过低温岩层预冷的入风流温度要比由入风井直接进入井下的入风流温度低3～5 ℃。

4、个体防护降温