《礦井熱害》PPT課件

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1、Chap.6礦井熱害及其防治content:§6.1礦井熱害的形成§6.2礦內(nèi)氣候條件的舒適指標(biāo)§6.3礦內(nèi)熱環(huán)境對(duì)人體和勞動(dòng)效率的影響§6.4礦內(nèi)氣候條件的改善§6.5空氣預(yù)熱人體能量代謝產(chǎn)熱過程是體內(nèi)生物化學(xué)過程，而散熱過程則是物理過程。在正常狀況下，人體依靠自身的調(diào)節(jié)機(jī)能，使產(chǎn)熱和散熱保持動(dòng)平傷狀態(tài)，其平傷關(guān)系可用下式表示：M-W±C±R-E=S應(yīng)當(dāng)指出：當(dāng)產(chǎn)生和放散的熱量能夠保持平衡，即體溫能維持在36.5-37℃時(shí)，人體感到舒適，否則，破壞了這種熱平衡就會(huì)引起身體的不適?！?.1礦井熱害的形成6.1.1地面空氣溫度6.1.2空氣受壓縮或膨脹

2、6.1.3巖石溫度的影響6.1.4礦巖氧化放熱6.1.5礦內(nèi)熱水放熱6.1.6其他熱源放熱6.1.7礦內(nèi)水分蒸發(fā)吸熱6.1.8井巷通風(fēng)強(qiáng)度6.1.1地面空氣溫度地面空氣溫度的高低，直接影響著礦內(nèi)空氣溫度的變化。我國(guó)地處北緯亞熱帶到寒溫帶，地面氣溫變化幅度很大，因而地面氣溫的影響不一。但隨著開采深度的增加，由于進(jìn)風(fēng)流與井巷巖壁內(nèi)巖慘有較充分的熱交換，氣溫影響較小。南方礦井，夏季地表氣溫很高，一般都在35℃左右-40℃。夏季熱空氣進(jìn)入礦井，會(huì)使井下溫度升高，尤其是淺礦井和進(jìn)風(fēng)段較短的礦井，由于熱空氣與井巷巖壁熱交換不充分，工作面附近會(huì)出現(xiàn)高氣溫，惡化勞動(dòng)

3、條件。這樣需要對(duì)礦井進(jìn)風(fēng)流進(jìn)行預(yù)冷。北方礦井，冬季地面氣溫很低，如東北的臨江銅礦、小西林鉛鋅礦等，冬季地表氣溫為-30℃，個(gè)別礦山達(dá)-38℃，冷空氣進(jìn)入礦井后，往往導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)井筒出現(xiàn)冰凍，進(jìn)風(fēng)段空氣過冷，影響提升、運(yùn)輸和勞動(dòng)條件。所以，一般需要對(duì)礦井進(jìn)風(fēng)流進(jìn)行預(yù)熱。6.1.2空氣受壓縮或膨脹當(dāng)空氣沿井簡(jiǎn)下行時(shí)，由于氣壓增大而受壓統(tǒng)，放出熱量，使氣溫升高；相反當(dāng)空氣上行時(shí)就會(huì)因膨陽(yáng)幣降溫。如果認(rèn)為空氣下行受壓縮或上行膨脹的過程視為單純的絕熱過程，則這一過程引起氣溫增(或減)值為：但實(shí)際上，上述過程井非絕熱過程，何況空氣中不但含有水分，而且含濕量還有變化，

4、故每深百米氣溫增減值稍有變化。6.1.3巖石溫度的影響地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的熱量，而且越深熱能就越大。地表以下的巖石溫度是變化的，可分為三個(gè)帶：變溫帶這一帶的巖(地)溫是隨地表季節(jié)溫度而變化，冬天巖石向空氣放熱而降溫，地溫亦低，夏天則相反。恒溫帶這一帶的地濕不受地表氣溫的影響而基本上保持不變，其溫度比當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁芈愿遧~2℃，其深度距地表約20~30m。增溫帶在恒溫帶以下巖石溫度隨深度增加而升高，增加溫度大小與當(dāng)?shù)氐牡責(zé)嵩錾盥食烧?。即：一定深度Z米處的巖石溫度可表示：地?zé)嵩錾盥适侵笌r石溫龐每升高l℃時(shí)所增加的垂直深度。其數(shù)值大小與當(dāng)?shù)氐膸r石成分、水

5、文地質(zhì)條件i山川地勢(shì)等因素有關(guān)，因而各地不同。目鏡我國(guó)許多金屬礦區(qū)的gr值還有待測(cè)試和按集。6.1.4礦巖氧化放熱在礦內(nèi)某些礦巖中，主要指硫化礦石，如黃鐵礦、磁黃鐵礦等，容易和周圍介質(zhì)中氧結(jié)合放出大量的熱。如黃鐵礦在10~15℃，開始氧化，其反應(yīng)過程為：黃鐵礦在氧化時(shí)，若有水存在，則生成硫酸，變成酸性加使氧化加快；則生成二氧化硫和無(wú)水硫酸鐵。在開采過程中產(chǎn)生粉塵，由于其與空氣接觸面積大，故能助長(zhǎng)氧化并放出熱量。若采用加大通風(fēng)量不但難以排除氧化放出的熱量，反而會(huì)使氧化加劇。因此國(guó)內(nèi)外一些硫化礦床開采的礦山，井下溫度很高，如蘇聯(lián)烏拉爾銅礦采區(qū)內(nèi)的空氣溫度

6、達(dá)58~60℃，我國(guó)某銅礦回采工作面空氣溫度達(dá)32~40℃，最高達(dá)45~60℃。6.1.5礦內(nèi)熱水放熱地處溫泉地帶的礦井，某些地點(diǎn)地下循環(huán)水溫度很高，甚至超過當(dāng)?shù)貛r溫，成為熱水型礦井。從裂隙出來(lái)的熱水向空氣大量散熱使氣溫升高而形成熱害。若排水溝沒有加蓋時(shí)，熱水散熱量可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：若水溝有混凝土蓋板，Β=60%。6.1.6其他熱源放熱礦內(nèi)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、電力照明、燈火燃燒、爆破、而散發(fā)到空氣中。局部熱源放熱量可按下列各式確定：采掘機(jī)械電動(dòng)機(jī)散發(fā)熱量，可按下式計(jì)算，即Q1=3.6×103N1KkJ/h絞車提升散發(fā)的熱量：Q2=3.6×103N2（

7、1-η2）K2kJ/h變壓器工作時(shí)散發(fā)的熱量：Q3=3.6×103N3mkJ/h工人工作時(shí)散發(fā)的熱量：Q4=4.2×103qpnpkJ/h6.1.7礦內(nèi)水分蒸發(fā)吸熱礦內(nèi)水分蒸發(fā)隊(duì)可從空氣中吸收熱量而使氣溫降低。水分蒸發(fā)的難易程度，“取決于當(dāng)?shù)乜諝獾南鄬?duì)濕度和氣溫?？諝庀鄬?duì)濕度愈大，水分蒸發(fā)愈困難時(shí)，人體出汗來(lái)發(fā)熱就比較困難。若空氣中相對(duì)濕度達(dá)飽和狀態(tài)，即相對(duì)濕度達(dá)100%，水分蒸發(fā)就完全停止。礦內(nèi)水分蒸發(fā)對(duì)氣溫的影響，可按下式計(jì)算，即6.1.8井巷通風(fēng)強(qiáng)度井巷通風(fēng)強(qiáng)度對(duì)于風(fēng)流與巖體之間熱交換有顯著的影響。當(dāng)進(jìn)風(fēng)流的氣溫低于巖溫時(shí)，井巷周圍巖體將向風(fēng)流

8、散熱，而且散熱量隨著風(fēng)速的增大而增加。巖體放出的熱量將被加大了的風(fēng)流所吸收，最終仍可使氣溫有所降低。然而，借