深井热害分析与控制技术研究进展
2021-04-02崔益源梅国栋李垚萱
有色金属(矿山部分) 2021年2期
关键词:围岩
崔益源,李 坤,梅国栋,卢 尧,李垚萱
(1.矿冶科技集团有限公司,北京 102628;2.国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京 102628)
矿产资源作为人类社会的基础物质之一,其合理开发与高效产出对国家的发展建设具有至关重要的战略意义。随着经济建设的逐步深入,浅部矿产资源开发已无法满足我国日益增长的需求,大部分矿山企业进入深部开采阶段。随着开采深度的逐渐增加,深井热害问题日渐凸显。深井热害不仅会诱发矿物(特指煤)自燃造成重大的生产安全事故;同时,极端热环境对工作人员造成的生理压力也是不容忽视的重要问题。目前,我国已有千米深矿井近百座,某些非煤矿山工作面温度甚至超过35 ℃,相对湿度接近100%[1]。
对矿井热害的研究始于1740年,法国科学家首先对Belfort地区的金属矿山进行了地温观测[2]。随后,英国、南非、西德等国家也相继开展了矿井热力学的理论研究,并提出了调温圈、制冷降温等概念,建立了矿井热害研究领域最初的理论基础。随着矿井开采深度的逐步加深,热害问题在全球矿业领域凸显严重,引起了学者的广泛重视,矿井热害的研究也从简单的地温监测扩展为岩石-风流热交换、风温预测、湿热计算等方面。时至今日,矿井热害已成为一门多学科交叉、理论研究与工程实践相结合的综合性研究课题。
本文简要综述地下矿山常见热源的成因,以及现阶段在深井热害规律、评价及治理方法方面取得的研究成果,并结合目前科学技术进展,对深井热害规律及治理研究的发展方向提出自己的看法。……
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