關于我國國有煤礦開采末期井下氣候環境優化及能源利用的思考

隨著我國對井下煤炭資源的不斷開采，全國各國有煤礦大部分已處于深水平困難的開采時期，就礦井通風而言，由于巷道長度和深度的增加，導致通風阻力的增大和煤、巖層熱量的增加，對礦井通風能力和井下氣候條件造成極大的不良影響。為此，本人根據現場的實踐經歷和多年的教育培訓工作體驗，對于改善優化井下氣候環境和井下能源的有效利用，提及幾點感發與思考。
一、老礦井下安全生產基本狀況：
1、井下氣候環境現狀
井下氣候條件是指井下空氣的溫度、濕度和風速三者的綜合作用，用以表示人體的舒適程度。它直接影響人體健康和勞動生產率，是保證煤礦安全生產的重要因素。我國《煤礦安全規程》除了對井下濕度沒有作出明確的規定外，對井下的溫度、風速都有明確的要求?！安删蚬ぷ髅娴目諝鉁囟炔怀^26℃，機電硐室的空氣溫度不得超過30℃，空氣溫度超過時，要采取降溫措施?！憋L速的大小直接影響人體的散熱效果，另外從風流的動力給人的感受來講，風速不得超過8m/s，同時也影響礦井的安全生產。所以《煤礦安全規程》根據各個巷道的用途對風速都有明確的限定，最低不低于0.15m/s,最高不超過15m/s。 目前我國大部分井工開采的國有煤礦，都處于深水平開采 ，深度大都為數百米，甚至上千米，遠遠深于恒溫帶的深度；隨著溫度的增加，地溫增高，當地溫超過某一溫度時，就產生了礦井的高溫熱害問題。高溫的工作環境會使人感到不舒適，從而降低勞動生產率，增大事故率，影響安全生產和降低工作效率。同時，人在高溫條件下從事繁重體力勞動時，如果周圍環境的冷卻能力不足以吸收人體散發的熱量，就會造成熱量在體內蓄積，過高的熱環境甚至使人體的溫度調節系統失調。在失水、心功能不健全、過度出汗后汗腺功能衰竭的情況下，可能進一步促使熱量在體內的蓄積并導致大汗不上、體溫升高、頭昏、嘔吐等中暑癥狀，甚至造成死亡。然而高溫熱害是礦井生產向深部發展過程中不可避免的?，F在有些礦井的職工還在高溫的環境中工作，甚至有的工作面的職工處于裸體的狀態下作業。為了解決這一問題，大部分礦井都采用增加風量的辦法，此方法所帶來的問題較多，一是增加電耗；二是受風速的限制；三是增加巷道維修費用；四是收效甚微；五是大量的熱能排放于地面空氣中，既浪費了熱能，又污染了環境。 2、礦井瓦斯及治理狀況
在我國井工開采的礦井，大部分都為高瓦斯礦井，隨著開采深度的增加，瓦斯涌出量也不斷增大。為了保證安全生產，除保證礦井通風外，各礦井均裝備了安全監測系統，對于高瓦斯工作面的處理，多采用排放及抽放的方法。這些方法都是被動地迎合于稀釋和排除瓦斯，大量的瓦斯都隨著風流排放于地面空氣中。瓦斯是一種潔凈的能源，它的大量排放，不僅造成了浪費，而且還污染了環境。 3、礦井水的來源及排放情況
礦井水主要來源于地表水、地下水及老空積水。這些礦井水除了用于井下消塵、防火等生產用外，其余都排放于河道。
二、對于科學改變井下不良因素為有利條件的思考：
對于井下的不利因素改變和治理，我們不防拓寬思路變不利為有利，把井下的熱能、瓦斯能及水能進行科學的綜合治理，使其得到有效利用。
1、改善氣候條件，充分利用井下熱能
要想改善井下的空氣溫度，排除熱害，就必須設置降溫系統（空氣透平膨脹制冷系統）。既然要降溫，相對在降溫系統中，就要產生大量的熱能，而這些熱能通過熱水管路送至地面對居民區和浴池進行供暖、供熱。這樣不僅改善了井下氣候條件、熱能得到了有效利用，同時還節約了大量煤炭資源、降低對大氣的污染。 9 7 3 1 2 4 8 : 來源：資源網

2、治理礦井瓦斯變抽放為抽采，充分利用瓦斯能
瓦斯是一種潔凈的能源，但對于煤礦井下安全生產有著較大威脅。隨著科技的不斷發展，瓦斯的抽采技術也在不斷的進展，目前澳大利亞研制出的VLD－1000定向千米鉆機，可采用羽狀鉆孔技術，進行瓦斯抽采?；茨系V業集團公司與勝利油田動力機械集團公司聯合開展低濃度(6%—25%)瓦斯利用技術研發。2005年12月25日，煤礦低濃度瓦斯細水霧輸送及安全發電技術研究科技成果在淮南礦區通過專家技術鑒定。鑒定認為，該項成果在煤礦低濃度瓦斯利用方面提供了新的思路，其技術成果達到了國際先進水平，為大規模利用煤礦瓦斯積累了經驗。雞西礦業集團城子河煤礦就利用了這一技術，利用抽出的瓦斯進行發電。這樣就可以做到“以抽保用，以用促抽”，達到良性循環，同時保證了安全生產。 3、綜合利用井下水，變抽排為抽用
目前我國的水資源已不再是取之不盡，用之不竭了。節約用水，已成為當務之急。而對于煤礦安全生產的需求，有大量的水都要排出地面流入河道，這無疑是一種浪費。在煤礦生產中，需要消塵、防火和隔爆等用水，均可用井下水，在地面浴池、居民住宅、辦公樓等工業廣場的生產生活用水（包括供暖供熱用水），可通過凈化后使用。這就大大增強了井下水的利用率。
我國是一個礦產資源生產消費大國，國民經濟的發展對礦產資源的依賴程度高，但已經探明的礦產資源并不能滿足國內日益擴大的生產消費需求。隨著埋藏較淺容易開采的礦產資源的日益消失，深埋礦井的建設無意將在礦業領域占主導地位。因此，通過以上措施對井下的熱能、瓦斯能及水資源的綜合治理和利用，變有害為有利，除弊與興利相結合，達到最佳的經濟效益 ，同時也大大地降低了煤炭消耗，潔凈大氣環境。目前國家對煤礦正在進行塌陷區及棚戶區改建工程，我們應充分利用這一機遇，結合以上措施，符合市場經濟規律，進行商業化運作，增加科技含量，為我國的煤礦可持續發展開創美好的前景。

9 7 3 1 2 4 8 : 來源：資源網

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