王春光

摘要：个体防护是深井开采研究的重要技术之一。通过对个体防护原理、冷却介质、相变材料、PCM降温服吸热机制的系统分析，研发了深井开采个体防护降温服，并开展了实用性试验研究。结果表明：穿着降温服受试者的核心温度、皮肤温度、心率均较不穿降温服者低，体感温度下降3 ℃～5 ℃，且工作效率显著提高;相变温度为20 ℃的降温服降温效果与持续时间最佳。

关键词：深井开采;个体防护;降温服;相变材料;温度

引 言

高温热害一直是困扰中国深井矿山开采的重要因素之一[1]。招金矿业股份有限公司夏甸金矿（下称“夏甸金矿”）井下开采深度已达到1 000多m，属于典型的深井矿山。近年来，为解决高温热害对夏甸金矿深部开采的制约，矿山联合科研单位重点研究了矿井降温中的个体防护技术[2]。个体防护技术的目的是实现个体保护。在井下某些气候条件比较恶劣的作业地点，不宜采取机械制冷等其他降温手段时，可给井下作业人员配备个体防护装备[3]。个体防护装备的作用是防止井下环境温度过高时，对身体的辐射与对流传热，使人体能够把自身劳动和新陈代谢产生的热量传递给防护装备中的冷却介质，维持机体内部的热平衡[4]。

本文主要对深井开采个体防护装备——降温服开展研究，系统分析了个体防护原理、冷却介质、相变材料（Phase change materials，PCM）、PCM降温服吸热机制[5-6]及一般性要求，并开展了实用性[7]试验研究。

1 个体防护技术

1.1 个体防护原理

个体防护原理是在高温环境下，作业人员身着降温服，即用高效隔热材料将人体包裹起来，在人体四周形成一个微气候区[8]（见图1），与周围的高温环境隔离开。……