“点面结合法”降温技术在梅花井煤矿的应用.pdf

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1、能源技术与管理2013年第38卷第6期126EnergyTechnologyandManagementV0I_38No．6doi：lO．3969／j．issn．1672—9943．2013．06．053“点面结合法’’降温技术在梅花井煤矿的应用张会听，高保彬，袁东升(1．平煤神马建工集团建井一处，河南平顶山467000；2．河南理工大学安全学院，河南焦作454000)[摘要]针对梅花井煤矿二分区开采的高温热害问题及开采相对集中的特点，矿井采用“点面结合法”的非机械制冷降温和地面集中制冷水机械制冷降温相结合的措施，取

2、得了良好的降温效果：采煤工作面干球温度平均下降9℃，掘进工作面千球温度平均下降7．6cC，创造了良好的井下工作环境，保障了矿井的安全生产。“点面结合法”降温技术在梅花井煤矿的成功应用，为其他大型矿井热害的治理提供了参考。[关键词]矿井热害；点面结合法；机械制冷；非机械制冷[中图分类号]TD727+．5[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2O13)06126_O30引言2矿井热害的原因及影响随着矿井开采深度的增加，出现了高瓦斯、高据中煤国际工程集团武汉设计研究院所测定地温、高地应力等复杂的深部开采技术问题

3、。其的数据：各主要煤层在标高+850m以上基本无热中，高温热害治理是比较复杂的。矿井高温热害已害区，一级热害区分布在+850～+650m水平间，二被认为继顶板、水、火、瓦斯、粉尘外的第六大矿井级热害区分布于各煤层+650m水平以深部位。灾害，其严重影响了煤矿正常的安全生产，危害了梅花井煤矿一分区已开采完毕，现开采水平在职工的身体健康。因此，如何针对深部开采的复杂+850m以下的二分区，原始岩石温度超过37，地质条件，合理解决高温热害问题，创造良好的工属于二级热害区。经相关测定，该矿二采区212202作环境，对保障矿

4、井安全高效生产及井下职工的工作面进风流温度高达34qC，夏季最高温度达到健康至关重要。36℃，其他采掘面的温度都在32℃以上。在高温环境中作业时，职工在精神、身体、感1矿井概况觉上与在常温状态下工作有明显差异，感到精神梅花井煤矿隶属神华宁夏煤业集团有限责任恍惚、疲劳、反应迟钝，这种精神状态易导致事故公司。矿井建设规模12．0Mt／a，一期为4．0Mt／a。发生，严重时甚至人体大量失水，导致昏厥，危害采用走向长壁、一次采全高采煤法。一期布置两个井下职工的身心健康，甚至危及矿井的安全生产。中厚煤层综采工作面，二期增加一

5、个大采高综采因此，需要采取有效措施解决梅花井煤矿的热害工作面和一个薄煤层刨煤机综采工作面。矿井采问题，首先分析其形成原因如下：用斜井、单水平开拓方式，全井田划分为两个分区2．1气象影响开采，一分区为+850m水平以上区域；二分区为该地区平均气温为8cI=，相对湿度为70％，5—+850m水平以下区域，各分区均划分为6个煤组9月份天气较热，7月份最热，平均气温为24．4℃，进行回采。矿井通风系统为分区式，通风方式为抽相对湿度为79．2％。夏季井口入风温度高，导致井出式通风。一期由主斜井、一号副斜井和二号副斜下温度升高

6、，地面气温周期性变化使矿井气温产井进风，回风斜井出风；二期增加一个进风立井和生相应的周期性变化。一个回风立井。2．2地质构造该矿开采的机械化程度较高、采掘工作面装梅花井井田位于灵武市鸳鸯湖背斜东翼的中机功率大、巷道断面大等具体情况，更加剧了采掘南部，井田内构造整体呈近南北走向，由西向东倾面热害，不仅严重损害职工的身体健康，甚至影响伏的单斜构造。地势低缓平坦，起伏不大，井田范矿井的安全生产，需采取相关降温措施治理矿井围最大相对高差124m，该井田构造属中等偏简热害。单类型。矿区构造形态以单斜构造为主，地热沿层2013

7、年12月Feb．，2013张会听，等“点面结合法”降温技术在梅花井煤矿的应用127面传导较好，煤层露头和地层浅部为地热散失创矿井采取以上非机械制冷降温措施，只可降造了条件。低采掘工作面的温度，适当降低采掘工作面的冷2．3矿井生产过程产生的热量负荷，减少降温设备的运行时间，达到节能目的，根据中煤国际工程集团武汉设计研究院所测但达不到安全生产降温标准。定的各种热源影响所占比例如下：3．2机械制冷降温措施(1)开采深度。随着开采深度的增加，井巷围3．2．1系统工艺岩温度升高，不断将热量传递到风流中，从而使风在进回风立井井

8、口附近设地面集中制冷站。流温度升高，占热源总量比例的43．1％。制冷站利用水源热泵产生热负荷可供井筒加热和(2)井下设备。采掘机械设备、提升设备、水风井场地设施采暖，产生冷负荷经二次制冷制取泵、照明灯等，使电能转化为热能和做功，使温度低温冷水，通过保温管道由进风立井井筒至井下进一步升高，占热源总量比例的20．6％。高低换热设备硐室，经高低换热设备换热后再回(