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泉店煤矿14010 工作面高温热害防治研究及应用

2021-11-09尹站稳

山东煤炭科技 2021年10期

尹站稳

(河南神火煤电有限公司泉店煤矿,河南 许昌 461000)

泉店煤矿14010 工作面位于矿井西翼14 采区东北部,东邻二1-12070 工作面,西邻14 采区三条上山,南邻二1-14030 综采工作面。工作面地面标高+118.1~ +120.5 m,井下标高-386.7~ -237.7 m,主采二1 煤层,平均倾角约27°,煤厚1.5~6.5 m。回采期间工作面温度过高,在31 ℃以上,严重影响工人作业环境和生产安全。

1 工作面热量来源分析

1.1 原始岩温的影响

随着地壳深度的增加,岩体温度逐渐升高,这主要是地心由内至外的热流造成的[1-2]。地热增加按一定地温梯度变化,泉店煤矿的平均地温梯度约为2.3 ℃/hm,14010 工作面埋深约500 m,工作面较地面温度高11.5 ℃。另外工作面裂隙水温度较高,约37 ℃。故埋深和高温的裂隙水是造成工作面地温较高的主要原因之一。

1.2 空气流动自压缩放热及人体发热

空气流动的自压缩放热,是由于地球重力场作用,空气沿井巷向下流动时,其位能转化为焓,致使温度升高。一般可知空气自压缩发热量与风量、风流高差均成正比[3-4],如公式(1)。

式中:Q压为空气流动自压缩放出的热量,kJ;MB为风量,m³/min;ΔH为风流流动的高差,m。

当地面温度在25 ℃时,14010 工作面入风口所处位置的气体温度达27 ℃左右。也就是说,由于空气的自压缩效应,工作面的温度增加了2 ℃。

1.3 工作面风量偏小引起的温度升高

14010 工作面初采时的风量按照标准配风为1000 m³/min,综采工作面平均空间面积为9.3 m2,换算成平均风速为1.79 m/s,比较适合井下环境的适宜风速。

理论和实践证明:在其他条件相同时,流过巷道的风量增加,从岩体中及其他热源放出的热量分散到更多体积的空气中,风流温度会降低。……

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