深部采礦的熱害防治及治理現(xiàn)狀

1、申南大修課外研學(xué)學(xué) 院：專業(yè)班級:課 題：姓 名：指導(dǎo)教師：2014年9月19日引言隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，我國的淺表礦床及開采技術(shù)條件相對簡單的礦床 儲量不斷消耗，迫使大多數(shù)礦山轉(zhuǎn)入深部或復(fù)雜礦床的開采。 目前，許多硬巖礦 床已進入或接近深部開采的范疇，據(jù)統(tǒng)計，我國有三分之一的礦山即將進入深部 開采。深部礦床開采的技術(shù)難點主要集中在三個方面 ：即深部地壓（巖爆）預(yù)測與 控制技術(shù)、井下熱害控制技術(shù)以及強化開采技術(shù)集成。在深部礦床開采技術(shù)領(lǐng)域 內(nèi)，國內(nèi)的研究工作起步較晚，沒有成熟的技術(shù)和經(jīng)驗可借鑒。在“九五”期間, 雖然開展了部分前期研究工作，但現(xiàn)有的采礦技術(shù)不能有效地解決深部礦床開采 的問題。

2、目前，急需研究開發(fā)適應(yīng)丁深部礦床開采的新工藝新技術(shù)，同時對現(xiàn)有的技術(shù)進行集成與提升，以滿足我國不斷涌現(xiàn)的深部礦床開采的需要。由此可以看出，井下熱害控制技術(shù)在我國深井開采技術(shù)中占有很重要的地位11井下熱源分析井下氣溫升高，是由丁各種熱源散熱的緣故。井下熱源包括地?zé)?、地下水?發(fā)熱、空氣壓縮熱和機械設(shè)備放熱以及爆熱、氧化反應(yīng)熱、人體代謝生成熱等。實踐證明，地?zé)?、空氣壓縮熱、爆熱和氧化反應(yīng)熱是主要的井下熱源。1.1地?zé)岬責(zé)崾亲钪匾纳罹L(fēng)熱源，據(jù)研究，深井巖層放熱占井下熱量的48%' 2 地?zé)崾且試鷰r傳熱形式散熱，地面以下巖層溫度變化規(guī)律是：自上而下，巖層劃 分為變溫帶、包溫帶和增溫帶，其

3、中，包溫帶以下的巖石溫度隨深度增加而增加， 當(dāng)采掘作業(yè)將巖石暴露出來以后， 地?zé)岜銖膸r石中釋放出來。原巖放熱是深井礦 山的主要熱源之一，當(dāng)井下空氣流經(jīng)圍巖時，兩者發(fā)生熱交換，從而使井下空氣 溫度升高。因受地?zé)嵩鰷氐挠绊?，巖石溫度隨深度的增加而升高。圍巖與井巷空 氣熱交換的主要形式是傳導(dǎo)和對流，即借熱傳導(dǎo)自巖體深處向井巷傳熱， 或經(jīng)裂 隙水借對流將熱傳給井巷。在大多數(shù)情況下，圍巖主要以熱傳導(dǎo)方式將熱傳給巖 壁，并通過巖壁傳給井下空氣。巖石溫度隨深度而增高的程度決定丁巖石成分和巖石的導(dǎo)熱性能、水文地質(zhì)特征和其他一些因素，一般用地?zé)嵩鰷芈蕘肀碚鲙r石的增溫程度：4 = % + G（ h hQ ）式中：

4、th為深度h處的巖石溫度（°C） ; t0為該地區(qū)地表空氣的年平均溫度（C）;Gt為地?zé)崽荻龋?#176;C/m） ； h為所測定巖石溫度之點距地表的深度（m） ； ho為包 溫帶的深度（m）。由丁圍巖與井巷空氣熱交換是一個復(fù)雜的非穩(wěn)定過程， 計算也非常繁瑣。為 計算方便，視此類問題為沿巷道軸向進行的一維非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)問題處理， 并設(shè)巖 石內(nèi)溫度高丁井下空氣溫度，巖石傳給井下空氣的熱量可按（ 2）式計算：QQAk（Ti）（2）式中：Q為巖石傳給井下空氣的熱量（J） ; A為巷道斷面積（m2） ; t為巷道通 風(fēng)時間（S） ; Tw為圍巖的原始巖溫（K） ; Ti為巷道內(nèi)某點空氣的溫度（

5、K）; k為圍巖的熱導(dǎo)率W/ （m K） ； q為圍巖的熱擴散系數(shù)（m2/S）。1.2空氣壓縮熱地面空氣經(jīng)井筒進入礦井內(nèi)，由丁受到井筒空氣柱的壓力而被壓縮，空氣到 達井筒底部時，其所具有的勢能轉(zhuǎn)化為熱能。試驗研究結(jié)果表明：空氣每下降 100m，氣流溫度升高約0.4C0.5C,空氣壓縮放熱占井下熱量的 20%：2L當(dāng)空氣沿著井巷向下流動時，在重力場作用下，由丁其勢能轉(zhuǎn)換為水含，其壓 力與溫度都有所上升。根據(jù)能量守包定律，風(fēng)流在壓縮過程中的焰增與風(fēng)流前后 狀態(tài)的高差成正比，即："- I = g'如-妃）（3 ）式中：i、i2為風(fēng)流在始點與終點時的粉值（J/kg） ; h、h?為風(fēng)

6、流在始點與終點狀態(tài)下的標(biāo) 高（m） ; g為重力加速度（m/S2）。對于理想氣體:di=Cpdt,即：g（4）式中：Cp為空氣的定壓比熱容，cp=1005J/ （kg - K） ; Ti、T2分別為風(fēng)流在 始點及終點時的干球溫度（K）。故：T2-T1=0.00976 （h1-h2）。從上述結(jié)論可以看出，空氣壓縮所引起的焰增同風(fēng)量無關(guān)，只與兩點標(biāo)高有 關(guān)，而且隨著開采深度的增加而相應(yīng)增大。 空氣沿井筒下降，由丁空氣沿井筒往 下流經(jīng)100m垂深距離時，熱量約增加 0.979J/kg。2深部采礦的熱害防治及治理現(xiàn)狀2.1國外礦井熱害理論研究現(xiàn)狀和水平國外對礦井降溫理論的研究始丁 1740年法國在Be

7、lfort礦山附近進行的地 溫測定4。真正在礦井降溫理論研究上的發(fā)展起步丁 20世紀(jì)20年代。國外在礦 井降溫理論的發(fā)展大致可分為三個時期，即雛形期、發(fā)展期和形成完整的學(xué)科理 論期。雛形期：20世紀(jì)20年代至50年代，這一時期由丁世界各國煤礦的開采規(guī) 模都比較小，礦山熱害問題并不是十分嚴(yán)重，所以礦井降溫理論研究的發(fā)展比較 緩慢。研究成果散見丁各種文獻中，僅限丁個別的研究成果。其中比較有代表性 的是：1923年西德HeistDrekopt在假定巷壁溫度為穩(wěn)定周期性變化的前提下，解析了圍巖內(nèi)部溫度場的周期性變化， 提出了圍巖調(diào)熱圈等概念，盡管其基本假 定不盡合理，但這是研究礦井降溫問題的最初理論；

8、此后在1939年至1941年間， 南非BiccandJappe連續(xù)發(fā)表了題為一深井風(fēng)溫預(yù)測II的論文， 提出了風(fēng)溫預(yù)測計 算的基本思路；1951年英國VanHeerden日本平松等結(jié)合平巷與圍巖的熱交換， 在理想條件下得出了圍巖調(diào)熱圈溫度場的理論解。這個理論解與傳熱學(xué)領(lǐng)域中英國Carslaw等人在1939年用拉普拉斯變換得出的理論解是一致的；1953年前蘇 聯(lián)學(xué)者乂提出了較精確的不穩(wěn)定換熱系數(shù)和調(diào)熱圈溫度場的計算方法；1955年平松乂提出了圍巖與風(fēng)流不穩(wěn)定換熱時的風(fēng)溫近似計算式，這些研究成果奠定了現(xiàn)代礦井降溫理論的研究基礎(chǔ)，有的現(xiàn)在還在沿用。發(fā)展期：20世紀(jì)50年代至70年代初，這一時期由于電

9、子計算機的應(yīng)用， 礦井降溫理論有了較大的發(fā)展。如 1961年前蘇聯(lián)Bopo兀aeB、1966年前西德 Nottort等發(fā)表了用數(shù)值計算法描述圍巖調(diào)熱圈溫度場的學(xué)術(shù)論文。同時，礦井 圍巖熱物理參數(shù)的測試技術(shù)也得到了初步應(yīng)用。如1964年西德Mucke用圓板狀試塊測定穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的巖石導(dǎo)熱系數(shù)。1967年Shernat在現(xiàn)場中對一段巷道強制加 熱，實測圍巖中的溫度分布，從實測值和理論值的對比中，得出了一些熱參數(shù)。 同年南非Starfield等對巷道在潮濕條件下的熱交換規(guī)律進行了初步探討，礦井降 溫理論已朝著實用性的方向邁進。形成學(xué)科理論體系期：20世紀(jì)70年代中后期至今，學(xué)科理論迅猛發(fā)展，一 些系統(tǒng)專

10、著相繼問世，如舍爾巴尼等著的礦井降溫指南、平松等著的通風(fēng) 學(xué)、福斯著的礦井氣候等都對礦井降溫理論做了較系統(tǒng)的闡述。而且問題 的研究也深入到了采掘工作面。如 1971年后西德的J.Voss等相繼提出了一整套 采掘工作面風(fēng)溫計算方法；1975年美國的J.Mcguaid系統(tǒng)提出了礦井熱害治理的 各種對策；1977年保加利業(yè)的Shcherbanl?對掘進工作面的風(fēng)溫計算作了較詳盡 的論述。進入80年代后，學(xué)科的研究更是提高到了一個新的水平，發(fā)表論文數(shù) 量激增，研究成果更加符合實際。如日本內(nèi)野用差分法求得不同巷道形狀、巖性條件下的調(diào)熱圈溫度場，并提出了考慮入風(fēng)溫度變化、有水影響條件下的風(fēng)溫計 算式；南非

11、Starfield等也提出了更為精確的不穩(wěn)定換熱系數(shù)的計算公式，日本天野等提出了較為完整的礦井降溫設(shè)計的程序模型；南非RichardGundersen編制了 迄今較為完善的礦山通風(fēng)與降溫網(wǎng)絡(luò)模擬(VUMA )軟件等。2.2國內(nèi)礦井熱害理論研究現(xiàn)狀和水平我國對礦井降溫理論的研究起步于 20世紀(jì)50年代初期。撫順煤科院最早開 展礦井降溫地溫考察和氣象參數(shù)的觀測。到 60年代，隨著我國高溫礦井?dāng)?shù)量的 增多，國內(nèi)的一些學(xué)者在認(rèn)真學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗的同時，開始結(jié)合我國礦井的實際， 逐步開展了礦井降溫理論的研究，但進展較慢。直至 80年代以后，我國礦井降 溫理論的研究才有了實質(zhì)性的發(fā)展。有代表性的論文主要有黃翩

12、文的一礦井風(fēng)溫 預(yù)測的探討II > 一礦井風(fēng)溫預(yù)測的統(tǒng)計研究II >楊德源的一礦井風(fēng)流的熱交換II 等。到80年代后期，我國也形成了較完整的礦井降溫的學(xué)科理論體系，相繼出 版了一些系統(tǒng)專著，如岑衍強等編著的礦井熱環(huán)境工程、余恒昌主編的礦 山地?zé)崤c熱害治理、王隆平編著的礦井降溫與制冷等。進入21世紀(jì)之后，乂有一些新的書籍的出版，如楊德源主編的礦井熱環(huán)境及其控制、胡漢華主 編的深熱礦井環(huán)境控制、王朝陽主編的低熱損冷源介質(zhì)輸送技術(shù)及高效熱 交換技術(shù)。這些研究內(nèi)容都豐富和發(fā)展了礦井降溫的理論體系，可概括為以下幾個方面5:(1) 建立了礦山地?zé)釋W(xué)的理論體系。礦山地?zé)釋W(xué)主要是研究礦區(qū)地溫場的分

13、布特征，巖體的熱傳導(dǎo)規(guī)律和巖石的熱物理性質(zhì)， 基本上掌握了巖體熱傳導(dǎo)的 基本規(guī)律；井巷圍巖調(diào)熱圈溫度場變化特征；地殼最上層地溫場的特征及其影響 因素，鉆孔的熱平衡理論；地?zé)醽碓矗绊憛^(qū)域地溫場的因素；巖石的熱物理性 質(zhì)以及礦井水文地質(zhì)學(xué)與地?zé)釋W(xué)的相互關(guān)系等。(2) 建立了礦井熱交換理論體系。在礦井生產(chǎn)系統(tǒng)形成之后，整個礦井便形成為一個開口的熱力系統(tǒng)，礦井熱交換理論就是描述這一系統(tǒng)中熱交換特征。 如風(fēng)流通過井巷的熱質(zhì)交換規(guī)律；井巷圍巖與風(fēng)流間的不穩(wěn)定熱交換特征；礦內(nèi)煤炭、硫化物以及有機物質(zhì)的氧化放熱特征；礦井涌水的放、吸熱和散濕特征；礦內(nèi)運輸中的礦物和砰石的放熱特征等。通過大量的現(xiàn)場測試研究和實

14、驗室試 驗，基本上掌握了上述規(guī)律和特征，建立了礦井熱交換的理論體系。(3) 建立了礦井制冷降溫系統(tǒng)的熱力學(xué)基礎(chǔ)。礦井降溫系統(tǒng)是由制冷、輸冷、傳冷和排熱4大部分組成，并構(gòu)成了一個熱力系統(tǒng)。掌握了系統(tǒng)各個組成要 素的熱力學(xué)、水力學(xué)特征及各個要素的優(yōu)化組合， 對降溫技術(shù)工藝進行了有益探 索。2.3國外礦井降溫工程技術(shù)研究現(xiàn)狀和水平國外一些國家應(yīng)用礦井空調(diào)技術(shù)已有 70多年的歷史。英國是世界上最早在 井下實施空調(diào)技術(shù)的國家。早在1923年英國彭德爾頓煤礦就在采區(qū)安設(shè)制冷機 冷卻采煤工作面風(fēng)流，巴西的莫羅維羅礦及南非的魯賓遜深井也早在30年代就采用了集中冷卻井筒入風(fēng)風(fēng)流的方法降溫。60年代南非便開始了大

15、型的礦井降溫工作，礦井空調(diào)系統(tǒng)也逐漸大型化和集中化6。德國是目前世界上煤礦開采深度最大的國家， 現(xiàn)有生產(chǎn)礦井均采用地面集中 或井下集中式或混合式布置水冷機組，井下局部可移動式僅作為上述系統(tǒng)的補 充。其礦井降溫思路是采用大制冷量的集中式機械制冷水降溫系統(tǒng)。比如，依靠其發(fā)達的工業(yè)設(shè)備制造業(yè)，盡可能大的提高系統(tǒng)制冷能力來彌補各種冷量損失。 以采取地面集中制冷系統(tǒng)的伊本比倫 (Ibbenbueren)煤礦為例說明。該礦位于魯 爾礦區(qū)東北部，系卜若烏斯煤炭公司(PREussAG)的唯一煤礦。井田尺寸為16 X 5 (km2),中央井垂深818m;深部(北部)立井垂深1436m，距老井約3km, 設(shè)置一對

16、窄罐和一對寬罐，作進風(fēng)用；老井兩翼各設(shè)風(fēng)井一個?，F(xiàn)(北部)采區(qū) 至老井的膠帶機巷長約2500m。煤厚0.86-1.86m,系6個刨煤機綜采面。礦井特 點是：開采深度大、地溫高、礦壓大、瓦斯大(瓦斯涌出量37m3/t)。2009年產(chǎn)商品煤160萬噸，出砰石174萬噸。礦井全員工效4.237噸/工。礦井降溫系統(tǒng) 制冷量高達10MW6-7。東歐國家以前蘇聯(lián)和波蘭為代表，礦井高溫問題也相當(dāng)嚴(yán)重。前蘇聯(lián)從 70 年代開始采用大規(guī)模的礦井空調(diào)降溫系統(tǒng)，礦井采深達1200m,巖溫高達4045C，最高達52C，井下單機制冷能力最大達1.5MW,地面達4.2MW。波 蘭煤礦平均采深為575m,巖溫為3043.5

17、C。1983年波蘭首次在井下安裝了一 套局部空調(diào)裝置，制冷量為0.25MW,此后，波蘭的礦井空調(diào)技術(shù)發(fā)展很快。東 歐國家礦井降溫思路是采取小制冷量的局部或分散式機械制取冷水降溫系統(tǒng)。但由于設(shè)備可靠性原因，市場占有率較低。世界上礦井空調(diào)規(guī)模最大的當(dāng)屆南非金礦。由于其開采的礦產(chǎn)資源是黃金、 鉆石等貴重金屆，開采深度大(3000-5000m),圍巖原始巖溫高(50-70 C), 礦井高溫?zé)岷ο喈?dāng)嚴(yán)重。全國礦井全部采用礦井空調(diào)。南非對礦井空調(diào)技術(shù)的研 究十分重視，其礦井降溫思路是采用冰冷低溫輻射降溫空調(diào)系統(tǒng)。1985年11月南非首次在世界上采用冰作載冷劑。由于冰的溶解熱高于水的比熱，所以對于輸送相同的

18、冷量，冰的質(zhì)量流量僅為水的1/5, 1噸0C冰融化為0C水所散發(fā)冷量相當(dāng)于1噸80C的水降為0C。2.4國內(nèi)礦井降溫工程技術(shù)研究現(xiàn)狀和水平(1) 礦井降溫工程技術(shù)發(fā)展過程我國礦井空調(diào)工程技術(shù)的應(yīng)用始見于 60年代。在60年代初，我國開始采用 小型制冷設(shè)備對礦井風(fēng)流進行冷卻。1964年淮南九龍崗礦在水平分層假頂工作 面和掘進頭采用一臺蘇制4Y-10型制冷機進行降溫試驗，取得了一定的效果。 1966年武漢冷凍機廠和撫順煤研所共同研制了JKT-20型礦用移動式空調(diào)器。1979年在JKT-20型的基礎(chǔ)上乂研制出了 JKT-70型礦用移動式空調(diào)機組在平頂 山一礦使用，使用時配備了 4臺55KW的空冷器，

19、使工作面溫度下降了 46C。 1980年湖南某金屆礦在我國第一個采用了地面集中制冷、井下冷卻風(fēng)流的礦井 空調(diào)系統(tǒng)。地面設(shè)置兩臺6AW-17型制冷機，產(chǎn)冷量達0.67MW,空冷器的實際 供冷量達0.22MW,工作面氣溫平均降低67C，掘進效率提高7884%,這是 我國礦井集中降溫的雛形。1984年山東新汶孫村礦在井下-400m水平建立了我 國第一個井下集中制冷系統(tǒng)，設(shè)備為兩臺重慶通用機械廠生產(chǎn)的U-JBF50X 0型離心式制冷機，制冷量為1.75MW。冷水管道總長為1530m,管道保溫材料為 EPS可發(fā)性聚苯乙烯?？绽淦髟O(shè)于工作面進風(fēng)口，冷凝熱利用礦井總回風(fēng)流排放。 由于輸冷管路系統(tǒng)處于回風(fēng)流中

20、， 冷損高達45%以上，制冷系統(tǒng)可靠性低、降溫 效果差。一七五H期間，平頂山八礦乂建立了我國第二個井下集中制冷系統(tǒng)。制冷站設(shè)備選用了三臺國產(chǎn)的m -JBF50X 0型離心式制冷機，一臺德國產(chǎn)的 WKMZ-1200型螺桿式制冷機組，總制冷能力為 0.5MW,實際運轉(zhuǎn)制冷能力為 0.24MW。采煤工作面安設(shè)兩臺 KBL-150型空冷器，安設(shè)位置距工作面進風(fēng)口 100m，掘進工作面安設(shè)一臺 KBL-90型空冷器，安設(shè)位置距迎頭 50100m。供 冷管道為雙層隔熱管道，隔熱材料為聚氨酯泡沫塑料，管道冷損量為5.1%,冷凝熱利用礦井總回風(fēng)流排放，總排放量為 0.3MW。降溫前，平八礦采掘工作面 氣溫一般

21、為2932C，最高時達34C,降溫后，當(dāng)采煤工作面風(fēng)量為 600900m3/min時，風(fēng)溫降低46C ,掘進工作面風(fēng)量為80130m3/min,風(fēng)溫降 低36C。1991年孫村礦在千米立井的地面建立了集中制冷系統(tǒng)，設(shè)3臺制冷機組，2臺國產(chǎn)、1臺進口德國機組。但沒有進口高低壓換熱器，地面系統(tǒng)未投入 運行。90年代末孫村礦在考察平頂山五礦的井下集中制冷系統(tǒng)后，乂在井下-800水平建立了集中制冷系統(tǒng)。2002年新汶礦業(yè)集團在總結(jié)國內(nèi)20年的礦井制冷降 溫經(jīng)驗教訓(xùn)后，考察了南非的地面集中制冰、 井下輸冰的降溫系統(tǒng)，在千米立井 設(shè)置了地面集中制冰、井下輸冰的冰冷低溫輻射礦井降溫系統(tǒng)。(2) 幾種礦井降溫

22、工程技術(shù)近年來，針對日益嚴(yán)重的礦井高溫災(zāi)害，相關(guān)專家、學(xué)者以及現(xiàn)場工程技術(shù) 人員相繼提出、開發(fā)出多種具體、特殊的礦井降溫工程技術(shù)，詳細(xì)如下：1) 礦井壓氣空調(diào)系統(tǒng)礦井壓氣(壓縮空氣，簡稱壓氣，下同)空調(diào)系統(tǒng)是利用壓縮空氣作為供冷 媒質(zhì)，直接向采掘工作面噴射制冷。該系統(tǒng)是由山東科技大學(xué)陳平教授2004年首先提出。由于壓縮空氣壓力高，密度大，比常壓空氣具有更大的輸冷能力，且 送達工作面后具有較強的吸熱能力。由于輸氣管道的斷面小，在采煤工作面上可 用金屆或橡膠軟管沿工作面全長均勻供冷。且由于壓氣的膨脹吸熱能力強，所需 的制冷設(shè)備負(fù)荷小，工作面進風(fēng)巷道內(nèi)不需要安設(shè)局部通風(fēng)機。缺點是僅適用于 局部地點的

23、降溫，如果全礦井采用此種系統(tǒng)，則能耗大，運行費用高，這制約了該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用8-9?；茨系V業(yè)集團首先在潘一南風(fēng)井開始實施熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)項目，利用礦井抽采瓦斯，進行瓦斯燃燒發(fā)電，瓦斯發(fā)電機組冷卻及尾氣余熱通過漠化鋰吸收制 冷機組制冷，實現(xiàn)熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，形成瓦斯發(fā)電余熱制冷井上集中供冷 與井下移動制冷結(jié)合的礦井降溫格局。謝橋、張集礦也采用了這一模式解決礦井 熱害問題。2) 2007年，兗礦集團開發(fā)的礦井工作面降溫系統(tǒng)的冷風(fēng)制備裝置利用冷媒 水噴淋實現(xiàn)大風(fēng)量、大溫差、大焰差處理制備冷風(fēng)，可以減少熱交換過程次數(shù)，降低傳熱溫差，提高整體效率，減少中間過程冷量損失。該礦井降溫工程技術(shù)適 于立井井

24、筒掘砌時期的降溫、可延伸到井底車場開拓時期掘進工作面的降溫。， 該項技術(shù)降溫效果良好，可充分利用井筒凍結(jié)時期制冷設(shè)備，實現(xiàn)資源的重復(fù)利 用，推廣應(yīng)用前景廣闊10-11。3) 個體冷卻平頂山礦務(wù)局科學(xué)研究所1993年研制的礦用冷卻服，它適合于礦井高溫環(huán) 境作業(yè)人員使用。它分冷卻層、保冷層和外罩層，在冷卻層的前、后面縫制有數(shù) 個用來盛裝蓄冷劑的口袋，蓄冷劑使用前須經(jīng)冰柜冷凍，可以反復(fù)使用。冷卻層 的外層是保冷層，它的作用是延長蓄冷劑有效持續(xù)時間， 達到人體在一定時間范 圍內(nèi)降溫的目的。在保冷層外為外罩層，它通過束緊帶來束緊礦用冷卻服的下擺 口，進一步起到保冷效果。KL-FP-1型礦用冷卻服(專利號

25、：ZL93210390) 12。2006年江蘇省徐州市陳寧、彭偉設(shè)計的礦井降溫服裝為短袖式四層結(jié)構(gòu)， 從內(nèi)到外由水冷襯層、冷卻管網(wǎng)、保溫層和耐磨層構(gòu)成。其特征是降溫系統(tǒng)是一 套由細(xì)軟管構(gòu)成的環(huán)形冷卻管網(wǎng)，縫制固定在襯層上，降溫服上設(shè)有接頭模塊， 一端與冷卻管網(wǎng)相連接，另一端與外接導(dǎo)管相連接，導(dǎo)管頭部設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)快裝接頭， 接頭分別連通冷卻水的進水管和出水管。使用時通過外界輸入16-20C的冷水至冷卻管網(wǎng)內(nèi)，由外部動力推動在服裝內(nèi)循環(huán)，作業(yè)人員可通過接頭模塊上的流量 調(diào)節(jié)旋鈕來調(diào)節(jié)水流，以達到最佳降溫效果。礦井降溫服裝(專利號： CN200610040352) 13。3下一步的工作展望礦井降溫是一項

26、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，它涉及到采礦 工程、通風(fēng)安全、地?zé)?、環(huán)境工程、勞動衛(wèi)生、管理及制冷、空調(diào)等多學(xué)科領(lǐng)域， 需要相關(guān)人員的密切合作和技術(shù)、經(jīng)驗交流。由于作者基礎(chǔ)理論水平和現(xiàn)場經(jīng)驗 的不足，仍有一些問題需要進一步的研究：(1) 礦井熱害機理的進一步研究。目前，已明確礦井熱害形成的各種熱源 以及三種傳統(tǒng)熱交換方式，但對于微觀系統(tǒng)下熱害機理、各種熱源及傳熱方式的 耦合作用卻鮮有研究，需要繼續(xù)加強實驗分析及現(xiàn)場實踐，為建立控制礦井熱害 的數(shù)學(xué)物理模型、求解以及工程技術(shù)措施奠定理論基礎(chǔ)。(2) 礦井涌水熱害綜合防治技術(shù)工藝的優(yōu)化和完善。目前，國內(nèi)外鮮有專門針對礦井涌水熱害的研究。本文根據(jù)礦井生產(chǎn)實際，提出了頗有效果的涌水熱 害綜合防治技術(shù)方案，雖然在一定程度上減輕了巷道的涌水熱害效應(yīng)， 但技術(shù)工 藝本身仍處在較低的層次水平，而且并未從源頭解決涌水熱害問題，只是在問題 出現(xiàn)之后的被動應(yīng)對