什么是矿井热害?

[拼音]：Kuangjing rehai

[外文]：heat hazard in mine

矿井内环境气温超过人体正常热平衡所能忍受的温度，导致劳动效率降低，事故频率增加，健康受损，甚至中暑休克。据南非金矿统计，从1956～1961年，在湿球温度32.8～33.8℃下工作的工人，千人中暑死亡率为0.57。影响人体热平衡的气候条件是温度、湿度和风速。各国对合适劳动环境的小气候进行了大量研究。除了较早采用的干球温度和湿球温度外，还先后提出了各种指标，如干、湿卡他(Kata)度（冷却度）、等价温度、实感温度、热力指数等，力求用某一综合性指标来确切反映劳动的适宜温度和湿度等。中国矿山仍以干球温度为指标，并规定井下工人作业地点的气温不得超过26℃。

是小型浅井和大型深井建井时期夏季高温的主要原因。中国南方大片地区七月平均最高气温超过33℃，有时高达40℃以上。

是深井高温的主要原因。离地表越深，岩石温度越高。从恒温带以下垂深每增加100m的岩温增量(地温梯度或地温增温率)各地区不同，如抚顺矿区约为3.3℃，吉林石咀子铜矿区约为2℃。联邦德国鲁尔煤田采深1000～1200m处岩温已达50～60℃。1000m左右的深井 ，由于岩壁和空气间的热交换，地层散发的热量可占矿井总热源的40～50％。当地下水通过断层、裂隙与地层深部热源发生联系时，地下热水活动可形成局部地热异常区。矿井建设和生产时，除岩层放热外，涌出的热水也大量放热，此类矿井称为热水型高温矿井。中国平顶山八矿-273m东石门断层出水水温为 37℃。岫岩铅矿西山一坑60m中段，距地表95m处水温48℃。日本常磐煤矿位于温泉地带，涌水的温度高达75℃。

是机械化矿井的一个重要热源。机电设备的全部无用功均转化为热，部分有用功除在破碎岩体和提升矿石中转化为势能外，其余部分也转化为热。在下行运输时，所耗电能和势能变化量全部转化为热;上行运输时，所耗电能一部分转化为势能，余均转化为热。截煤机械所耗功率约有80％转化为热。综合机械化采煤工作面的机电设备功率很大，有的超过1000kW，可使工作面气温上升很多。

也是采掘工作面高温的一个原因。有时这种放热量可占工作面风流带出热量的20％以上。巷道壁面每小时每平方米氧化放热量称为单位氧化放热量。苏联顿巴斯矿区，采准巷道的平均单位氧化放热量为3～4kcal/(m2·h)。中国向山硫铁矿，分层崩落法采矿的工作面，单位氧化放热量约 16kcal/(m2·h)个别高温工作面达53.7kcal/(m2·h)。

如人体散热以及爆破、充填料、生产用水等放热。其影响程度因具体条件而异，一般对矿井气温影响不大。

采用合理的矿井通风系统，尽可能缩短通风线路，增加风量，提高风速。中国在《煤矿安全规程》的允许条件下，回采工作面采用下行通风或上下平巷进风、中间巷道回风的 W型通风系统，可显著降低工作面气温。发热量大的机电硐室要实行独立通风，避免把热量带到采掘工作面。在采掘工作面人员相对集中的高温地点，使用各式引射器或小型局扇吹风，增加局部地区的风速，改善人体散热条件。

如覆盖淋水巷壁及水沟，减少热水的传热量和蒸发量；防止压气管路对入风加温；把热水经回风井巷引到地面；热水型高温矿井还可采用超前疏干排水措施;用隔热材料覆盖或喷涂巷壁，减少岩壁放热量等。

是防治矿井高温的有效措施。因其费用昂贵，通常只在通风措施降温无效或不经济时采用。矿井用制冷装置降温已有五、六十年历史。南非是矿山使用空气冷却设备最多的国家之一。罗宾孙金矿开采深度2700m，岩石温度41.1℃，使用的空气冷却设备制冷能力为6.1×106kcal/h，制冷压缩机功率为1610kW。空气冷却设备由制冷系统和冷却系统组成：前者供给冷水；后者利用冷水冷却空气。

（1）固定式空气冷却设备 有三种布置方式:(a)制冷和冷却系统均设在地面，冷却总进风流。其施工、维修和冷却水（用来冷却冷凝器中的致冷剂）处理都比较方便，但冷空气往井下输送途中吸收热量，降低冷却效果。(b)制冷系统设在地面，冷却系统设在井下。其投资较大，但冷却水易于处理，冷却效果好，可用优质绝热材料，防止冷水在输送过程中吸收热量，目前广泛采用。(c)制冷和冷却系统均设在井下，这种方式要求妥善解决冷却水的循环处理问题。

（2）移动式空气冷却设备 常用于采掘工作面等局部地点的降温，中国武汉冷冻机厂制造的矿用移动式空气冷却设备，制冷量为60Mcal/h，功率为22kW，与局扇配套使用，将空气冷却后送到工作面，其制冷系统和冷却系统组装成一体，可随采掘工作面推进移动。另一种移动式空气冷却设备，其制冷系统固定，冷却系统则随工作面移动。

作业地点分散而人员少的高温矿井中，可采用个体防护措施。一些国家正在研制各式冷却头盔或冷却工作服，以冷却吸入的空气、降低头部或体表温度。