礦井熱害及防冶技術
作者：呂慶育
1. 礦井熱害成因
致使井下氣溫升高源有很多，而實際熱源以目前筆者所見，分為井下巖石高溫、井下熱水熱源、機電設備工作溫度、化學氧化反應溫度和空氣壓縮不均造成壓溫，總體看來，地熱、機電設備運轉釋放熱，煤矸石放熱，以及空氣壓差自重壓差放熱等主要因素。
井下的高濕高溫造成的熱害，在《煤礦安全規程》中有明確規定，采掘工作面空氣溫度不得超過26度，機電硐室的空氣溫度不得超過30度，并且，當上述兩企點的溫度超過30和34度時，必須停止作業。故當井下工作地點出現高溫高濕時，應當對地點分布狀況進行統計，對各參數進行跟蹤測試，以便了解其危害原因及危害程度。
2. 井下高溫對于井下安全生產的危害
⑴ 高溫發生時，工作人員體表溫度上升，水鹽代謝出現紊亂，身體各系統大量失水，改變身體主要循環系統、消化系統等正功能。
⑵ 體溫調節發生障礙，中樞神經系統容易失調，易疲勞，成為井下事故的發生隱患
⑶ 生產效率降低
⑷ 造成井下火災事故的不可忽視的因素
3. 對于礦井溫度的檢測方法
對于原巖地溫的測定，是礦井熱害的重要防治基礎，對于礦井熱源分析以及井下風流的溫度測定所取得的基礎參數也是比較重要的基礎參數，并通過對于參數的確定來劃分礦井熱害等級，而測定方法通常有兩種：深孔測溫法與淺孔測溫法，在測定時，需根據現場情況而定，因為隨著井下通風時間的長短，圍巖中的溫度厚度也相應的發生變化，如通風1年的巷道，冷卻厚度在18M,2年約為30M左右。
4. 礦井熱害等級的劃分
根據《煤炭資源地質勘探地溫測量若干規定》：平均地溫梯度不超過3攝氏度/100M的地區為地溫正常區;超過3攝氏度/100M為高溫異常區，原始巖溫高于31攝氏度的地區為一級熱害區，高于37攝氏度時為二級熱害區。
5. 對于井下熱害的防冶技術
隨著我國煤礦開采深度的不斷增加，高溫礦井數量也在不斷的增多，如何有效的解決礦井高溫問題已迫在眉睫。
目前使用采礦技術措施，如避開局部熱源、加強通風、預冷進風風流等優化通風系統的方法在我國礦井熱害治理中應用較為成熟，但是這種非人工制冷措施雖然經濟實用，卻受到諸多井下環境因素影響，時有降溫不能達到預期效果的問題出現，一般只能降溫2攝氏度左右，遠遠滿足不了采掘工作面的降溫需求，根據潤成公司在淮南礦務局各礦井最終的實施效果來看，最有效的方法還是人工制冷降溫法。
目前，潤成公司的井下熱害技術可分為三種：
⑴ 地面集中式降溫系統
即地面集中式冷水降溫系統，基本原理是利用地面制冷機組制備冷凍水，利用冷凍水做為冷媒，通過隔熱管路輸送到井下實現降溫目的。適用于開采深度大，超溫工作面數目多，分布較廣，需冷量大的熱害礦井，能夠滿足整個礦井的降溫需要。
由于從地面至井下高差大，載冷劑輸送管道中的靜壓力大，所以必須在井下增設高低壓轉換裝置，通過二次循環將冷卻水輸送到高溫工作面的空冷器。在井下需開鑿高低壓轉換裝置專用硐室。
⑵ 井下集中式降溫系統
井下集中式冷水降溫系統基本原理是利用井下制冷機組制備冷凍水，將冷凍水直接輸送到高溫工作面的空冷器實現降溫目的。
井下集中式制冷機組設在井下，通過管道集中向各工作面輸送冷卻水。系統較為簡單，供冷管道短，無高低壓轉換裝置，僅有冷水循環管路，但是這坱要在井下開鑿大斷面硐室。隨著開采深度的增加，礦井需冷量的增加，井下集中式降溫系統的冷凝熱排放會有一定的困難。
⑶ 局部降溫系統
井下局部式降溫系統由壓縮機、冷凝器、蒸發器、防爆電動機和控制系統組成，系統機組體積小、重量輕，隨掘進、采煤工作面移動方便，無需專用硐室，安裝位置可以距需要降溫的工作場所很近，冷量傳輸距離小，基建投資小。
結合目前已生產礦井，如淮南礦業集團顧橋礦，潘一礦ZLF-450機組試用等情況看，局部移動式制冷機組制冷量偏小，有局限性，最終采用井下集中式較為理想，此系統一般適用于單一或局部需要降溫的采、掘工作面且回風流溫度不是很高的礦井。
