一种矿井热害防治方法技术

本发明专利技术公开了一种矿井热害防治方法，把矿井井下用风工作地点分为数个用风段，采用多处进风井分段进冷风方式给矿井供风。当井下风流温度达到一定值，即将形成热害环境前，设下一个用风段和下一段进风井，改由下一段进风井供冷风。以此类推；矿井用风段可以设二段，也可以设三段，甚至多段；每个用风段的进风井可以设在一处，也可以分二处、三处，甚至多处；每处进风井可以设一个，也可以设二个，甚至多个。本发明专利技术的热害防治方法，把矿井热害环境扼制在生成之前，从而能有效的预防和控制矿井热害的产生；改善矿井生产环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿井井下热环境的处理方法，具体涉及一种矿井热害防治方法。
技术介绍
根据《煤矿安全规程》生产矿井采掘工作面空气温度超过30℃，机电设备硐室的空气温度超过34℃，必须停止作业。由于矿井开采深度不断增加，矿井热害已成为深部开采发展必须解决的重大问题，解决高温问题，创造良好的工作环境，既关系到矿井的安全高效发展，又直接关系到职工的身心健康。目前矿井热害处理主要通过机械制冷给井下风流降温，如通过制冷机组制备冷却水，用冷冻水作为冷媒，依靠安装在采掘工作面的空气冷却器冷却工作面进风流，实现降温或者使用冰冷低温矿井降温技术，采用成套制冰设备生产片冰，以片冰为载冷源输送到井下，与水混合后产生低温冷水输送到采掘工作面，依靠安装在采掘工作面的空气冷却器冷却工作面进风流，达到降温。以上两种方式给矿井降温工程的投资和运行费用都很高，并且这些费用随着矿井制冷降温负荷和采掘水平的延伸不断增加；并且这两种方式的效率低，投资大，能耗大并且维护运行费用高，如何在井下环境温度上升至允许范围之前进行积极有效的预防和控制，最大限度的减少投资，提高效率，节约能源，改善井下生产环境，促进安全生产是矿井热害防治技术的研究重点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种矿井热害防治方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：改变矿井由一处(矿井地面广场主、副井)进风，供整个井下用风的通风方式，将矿井用风分为数个用风段，采用多处进风井向井下分段进冷风的方式给井下供风。矿井设置数个进风井，将井下用风工作地点分为数个用风段，每个用风段设有至少一个进风井供该用风段内的用风工作地点用风。采用多处进风井向井下分段进冷风的通风方式，给井下各用风工作地点供风。所述矿井用风段根据井下风流温度变化，可以设二段，也可以设三段，甚至多段；每个用风段的进风井可以设在一处，也可以分二处、三处，甚至多处；每处进风井可以设一个，也可以设二个，甚至多个。具体包括下述步骤①矿井第一用风段供风由原进风井进风，井下风流温度随着通风距离的加长而不断增加，当井下风流温度到达临界温度26℃前，设下一个用风段和下一段进风井。改由下一段进风井进冷风为下一个用风段供风。②重复步骤①直至矿井井下所有用风地点均供得冷风；为进一步实现本专利技术的目的，还可以采用以下技术方案：优选的，当地面环境温度≥22℃时，对进入各段进风井的空气进行降温处理，降温处理的方案为：在地表下变温层、恒温层内设置数条通风降温风道，各段的进风井均连接至少一条或数条通风降温风道，通风降温风道的出风温度＜22℃，气流由通风降温风道进入各段进风井入风口；所述通风降温风道在地下的变温层、恒温层内的排布方向为倾斜、水平或者垂直；通风降温风道在地下的变温层、恒温层内的排布方式为直线、曲线或者结合。本专利技术的优点在于：本专利技术的的热害防治方法根据井下巷道围岩、矿井涌水等散热造成的环境温度变化，改变矿井传统一处(矿井地面广场主、副井)进风，供整个井下用风的通风方式，将矿井用风分为数个用风段，采用多处进风井向井下分段进冷风的方式给井下供风。这样在井下温度达到一定值前，由下一段进风井进冷风，能把矿井热害环境扼制在生成之前，从而能有效的预防和控制矿井热害的产生；本专利技术的热害防治方法由于采取多处进风井给井下分段供冷风方式，缩短了空气在井下的通风距离和滞留时间，减少了井下风流沿途的空气污染，提高了井下，特别是采、掘工作面的空气质量，改善了井下生产环境；本专利技术的热害防治方法在地面温度高于22℃时，对入井空气采取降温措施，在现有降温技术之外，提出一种高效、节能、利用自然环境降温的方案，即根据地壳温度变化特性，利用地表浅层温度较低的变温层和恒温层给矿井入井空气吸热降温。即在地表下(水体下)变温层至恒温层做一倾斜、水平、垂直通风降温风道，给矿井进风降温。让进入矿井的空气首先通过风道降温冷却，然后给矿井供风，使入井空气温度控制在22℃以下；本专利技术的热害防治方法投资少，仅需建设各采区进风井、降温风道，节省了井下制冷降温系统供电、制冷、散热、空冷和管路等大量装备和能源消耗，有效节省了投资、运行费用和维修费用；本专利技术的热害防治方法由于采用分段供风，每段通风的距离均小于原矿井通风距离，通风阻力相对减少，能改善矿井通风状况，保证矿井的安全生产。具体实施方式矿井设置数个进风井，将井下用风工作地点分为数个用风段，每个用风段设有至少一个进风井供该用风段内的用风工作地点用风。采用多处进风井给井下分段进冷风的通风方式，给井下各用风工作地点供风。所述矿井用风段根据井下风流温度变化，可以设二段，也可以设三段，甚至多段；每个用风段的进风井可以设在一处，也可以分二处、三处，甚至多处；每处进风井可以设一个，也可以设二个，甚至多个。具体包括下述步骤：①矿井第一用风段供风由原进风井进风，井下风流温度随着通风距离的加长而不断增加，当井下风流温度到达临界温度26℃前，设下一个用风段和下一段进风井。改由下一段进风井进冷风为下一个用风段供风。②重复步骤①直至矿井井下所有用风地点均供得冷风；为进一步实现本专利技术的目的，还可以采用以下技术方案：根据地面环境气候变化：在地面环境温度＜22℃时，地面空气可以直接从各段进风井入井，但各进风井口在冬季要采取保温措施，防止井口结冰；当地面环境温度≥22℃时，对入井空气作降温处理，使之低于22℃。除现有降温技术之外，提出一种高效、节能、利用自然环境给矿井进风降温的方案，即根据以下地壳温度变化特征，利用地表浅层温度较低的变温层和恒温层吸热降温，具体方案为：在地表下变温层、恒温层内设置数条通风降温风道，主、副井和其他各段的进风井均连接至少一条或数条通风降温风道，通风降温风道的出风温度＜22℃，气流由通风降温风道进入主副井和其他各段进风井的进风口；所述通风降温风道在地下的变温层、恒温层内的排布方向为倾斜、水平或者垂直；通风降温风道在地下的变温层、恒温层内的排布方式为直线、曲线或者结合。在地球地下三千米内的地层按照温度变化情况分为三层：①变温层：温度主要受太阳影响，温度随着季节、昼夜变化，一般在0.5～1.5米深，年变化影响深度达10～15米；②恒温层：受太阳能和大地热流的综合作用，地球内热和上层变温带影响达到平衡，温度基本不变，该层温度与当年地平均气温大致相当，四季基本恒定，平均18℃左右；③增温层：深度每增加1km，地温增值的梯度全球平均为25～30℃/km。该方法可以在金属、非金属矿井应用。也可以在非热害矿井应用，以改善矿井通风状况和井下工作环境。实施例1某煤矿井田位于温带半湿润季风区，属海洋与大陆间过渡性气候，矿区四季分明。年平均气温为13.6℃。多年平均最低气温-2℃。月平均气温最低为-4.1℃，日最低气温-21℃；月平均最高气温29℃，日最高气温41.6℃。根据地质资料，矿区恒温带深度50～55m、温度18.2℃；平均地温梯度2.76℃/100m。初期采区大部分块段原始岩温为40～45℃，处于二级热害区。该矿地面大气环境温度5-10月平均气温大于20℃，7、8、9三个月达到28℃以上，其余在18℃以下。井下风流平均百米升温达1.59℃。矿井采用一对立井开拓方式。根据矿井实际，将矿井通风改为二段三处进风井进风，回风井总回风。方案如下：第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井热害防治方法，其特征在于：矿井设置数个进风井，将井下用风工作地点分为数个用风段，每个用风段设有至少一个进风井供该用风段内的用风工作地点用风。采用多处进风井向井下分段进冷风的通风方式，给井下各用风工作地点供风。所述矿井用风段根据井下风流温度变化，可以设二段，也可以设三段，甚至多段；每个用风段的进风井可以设在一处，也可以分二处、三处，甚至多处；每处进风井可以设一个，也可以设二个，甚至多个。具体包括下述步骤：①矿井第一用风段供风由原进风井进风，井下风流温度随着通风距离的加长而不断增加，当井下风流温度到达临界温度26℃前，设下一个用风段和下一段进风井。改由下一段进风井进冷风为下一个用风段供风。②重复步骤①直至矿井井下所有用风地点均供得冷风。

【技术特征摘要】
1.一种矿井热害防治方法，其特征在于：矿井设置数个进风井，将井下用风工作地点分为数个用风段，每个用风段设有至少一个进风井供该用风段内的用风工作地点用风。采用多处进风井向井下分段进冷风的通风方式，给井下各用风工作地点供风。所述矿井用风段根据井下风流温度变化，可以设二段，也可以设三段，甚至多段；每个用风段的进风井可以设在一处，也可以分二处、三处，甚至多处；每处进风井可以设一个，也可以设二个，甚至多个。具体包括下述步骤：①矿井第一用风段供风由原进风井进风，井下风流温度随着通风距离的加长而不断增加，当井下风流温度到达临界温度26℃前，设下一个用风段...

【专利技术属性】
技术研发人员：师吉运，
申请(专利权)人：师吉运，
类型：发明
国别省市：山东;37