矿井降温技术规范

MT/Txxxx-200x矿井降温技术规范一的范围本标准规定了矿山热害防止技术的定义和术语、技术条件、适用范围、技术要求、降温系统的测试和评价方法。本标准适用于煤矿地下开采的矿山，包括生产、新建和改造、扩张。2正规参照文件以下文件的条款通过引用本标准成为本标准的条款。 包含日期的参考文件，之后的所有修改(错误内容除外)或修订版不适用于此标准。 但是，建议根据该标准达成协议的各方考虑是否可以使用这些文件的最新版本。 与日期无关的参考文件的最新版本适用于此标准。GB/T 15586设备和管道保冷设计指南GB 50016建筑设计防火规范GB 50019暖气通风和空调设计标准GB 50050工业循环冷却水处理设计标准GB 50155采暖通风和空调术语标准GB 50215煤炭工业矿山设计标准3术语和定义在GB 50155和AQ/T 1067中建立的术语和定义以及以下术语和定义适用于本标准。3.1矿井热害mine victims煤矿井下工作环境的空气温度超过国家规定的卫生和安全标准，危害人体的健康、生产和安全。3.2防止坑道热害control of mine victims通过采用各种技术措施进行矿山热害的预防和管理，也被称为矿山热害的预防，也被称为矿井空气的调节、矿井热害的抑制或矿井的降温。3.3矿用降温设备mine air conditioning equipment为了满足矿山的特殊环境和安全要求，达到防止热害的目的所必需的各种设备的总称。3.4矿井冷冻降温mine cooling采用人工冷冻措施降低井下工作环境的空气温度。3.5矿井冷冻降温系统mine cooling system为了实现冷却煤矿井下风流的目的，由制冷、制冷、制冷和排热四个基本环节组成的系统。3.6地温场geothermal field地层中的温度分布。3.7地温异常区temperature anomalies地温梯度值(或大地热流值)低于或高于正常值(1.63.0/100m )的地层区域。3.8热害坑道thermvictimmine有热害的矿山被称为热害矿山。3.9井田热害区mine victims of the district在井田，由原始岩温决定的热害地区称为井田热害区。3.10矿区最热月的平均天气参数onaveragethehottestmeterorologicalparameters矿区最热月的空气温度、相对湿度和大气压力的平均值。3.11同一方向的通风煤、混凝土的输送方向与风流方向相同的通风方式。3.12冷冻所refrigeration station安装冷冻机组及其相关设备的场所。3.13风流冷却站merry cooling stations安装空气冷却器(传冷设备)及其附属设备的场所。3.14矿井集中冷冻降温系统mineconcentratedrefrigerationcoolingsystem冷冻站的制冷量在2MW以上，是集中在多个工作场所进行制冷的系统。3.15矿井局部(分散)冷冻降温系统minerol (分布式) refrigerationcoolingsystem制冷站的制冷量不足2MW，是一个或多个工作场所制冷的系统。4热害矿山等级和卫生标准4.1热害矿山等级4.1.1井田热害区等级的划分井田热害区等级应按原始岩温分为两级a )一次热害区： 3137；b )二次热害区： 37。4.1.2矿山温度类型的区分矿山地温类型应按地温梯度分为三种a )低温类：1.6/100m；b )常温系： 1.6/100m3.0/100m；c )高温类： 3.0/100m。4.1.3热害矿山等级的划分热害矿山应把开采工作面的风流温度分成三级a )一次热害矿山： 2830；b )二级热害矿山： 3032；c )三级热害矿山： 一级热害矿山要加强通风，开采工作面风流速度必须为2.5 m/s3.0m/s的二级和三级热害矿山，除加强通风、提高风速外，还应采取人工制冷降温措施。 必须对三级热害矿山采取有效的降温措施，才能停止工作。4.2煤矿井下气象条件要求生产矿山开采工作面空气温度不得超过28，机电设备室空气温度不得超过30。开采作业面的空气温度在32以上，机电设备室的空气温度在34以上时，请停止作业。 开采工作面风流温度为2830时，工作场所的风流速度必须为2.5 m/s 3.0m/s，开采工作面的风流温度为3032时，工作场所的风流速度为3.0 m/s 4.0m/s。5矿井热害防止通则5.1矿山热害防止技术基础矿井地温测量和深部地温预测资料矿内风流热状态预测资料生产矿山风流热状态的实际测试资料的矿山设计或实际生产系统。5.2矿山热害防止原则矿井热害的防治应遵循以下原则a )矿井热害的防治应以预防为主，采取综合防治措施b )应传播国内外现有的新技术、新装备和成熟经验c )采用的技术装备应满足煤矿安全规程和国家有关法律法规的要求d )采取的技术措施必须进行能源效率分析，符合国家的节能减排政策e )对于新设计的矿井，应根据矿井通风的便利性、矿井热环境条件的变化，有计划地实施防热害措施。5.3人工冷冻的降温和非人工冷冻的适用界限冷冻降温和非人工冷冻的适用界限根据以下规定a )井田位于一级热害区，首先应采用非冷冻降温措施，使矿山无热害，应采用人工冷冻降温措施b )井田位于二级热害区，矿山采取非人工冷冻技术措施后，开采工作面的风流温度仍超过30，应采取人工冷冻降温措施c )矿井热害的防治，应通过技术经济分析，在满足矿井热害防治需要的前提下，换算成费用的最小值，把能源消耗量低作为非人工冷冻温度和人工冷冻温度的界限。6非人工冷冻降温技术6.1热害矿井通风系统设计原则6.1.1缩短通风通道长度，优先采用区分式或对角式通风系统。6.1.2矿山的主要道路必须在低温岩层挖掘。6.1.3通风巷道应避免或减小井下局部热源的影响。 大型机电室必须采用独立通风系统。6.1.4增大开采工作面的供风量，提高工作场所的风速，但在采煤工作面内不超过4m/s。6.2坑道泉水(淋浴)温水处理6.2.1在井下涌水温度高的矿井中，热水必须在隔热管道或槽中放入隔热罩排出。6.2.2排水管路必须配置在回风巷和回风井，热水不得溢出胡同。6.2.3必须明确热水的来源，采用特殊的热水对策。6.3采煤工作面的通风需要降温的情况下，可以采用同方向(或下行风)换气或w型换气方式，但有煤(岩)和气体(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不能采用下行换气方式。6.4采矿技术根据热因素决定了采煤工作面的长度、供给风量、采煤技术和顶板管理方法，减少采空区漏风。6.5天然冷源利用有天然冷源可以合理利用的矿区。 例如，低温水(水温不到15)、冷空气(冬天)和冰雪等，应该充分利用。6.6矿山开拓生产系统根据热因素决定矿山开拓生产系统a )热害矿山的开拓系统、通风系统、井田开拓和开采程序、矿山生产系统的配置，应认为有利于防止热害b )矿山和采煤工作面的日产量、生产水平的海拔等参数，必须用热力学的方法计算。6.7井下用水必须采用温度低的水源。6.8井下管路配置井下温水管等必须优先配置在回气井和回气巷道。 在通风道上设置时，必须采取隔热措施。6.9个体保护在热害矿山等级为23级的作业环境下，短时间作业的人，可以穿着冷却服进行个体保护。6.10煤壁注水利用准巷道进行煤壁注水(水温比原始煤体温度低5以上)，降低煤体温度。7人工冷冻降温技术7.1开采工作面和机电室热情况的鉴定7.1.1认定位置热情况的认定地点如下a )挖掘工作面的鉴定位置，在工作面距正面2米的风流中b )长壁采煤作业面的鉴定位置在从采煤作业面的输送空间的中央到离回风口15m处的风流中c )机电室的鉴定位置在室的回风巷口的回风中d )温度计感温包(或测温元件)距人体、热介质或热介质0.5m以上。7.1.2检定时间在生产班(8点10点或20点22点)进行。7.1.3测试仪一般采用机械通气式干湿球温度计，最小分度为0.2，仪表至少每6个月校正一次。7.2风流冷却站的位置风流冷却站设在开采工作面和机电室的通风巷道中，具体位置如下a )从采煤作业面进气口为50 m 100mb )从掘进工作面出头50 m 100mc )机电设备室的吸气口。7.3矿山需要降温7.3.1矿山的必要冷却量用式(1)计算(1)式中：qx-矿井制冷降温所需的冷热量、kW；实施QC-降温的采煤工作面总是需要冷温量、kW实施QJ-降温掘进工作面总必要冷量、kW；实施Qd降温的机电室总必要制冷量，kW；QS-矿山冷冻降温系统总冷量损失，kW。7.3.2采煤工作面需要冷热采煤工作面所需冷热量的计算方法如下根据7.1.1的规定，以工作面出口的风流温度为基准值，本基准为28；b )以28为初始参数，进行逆热计算，计算风流冷却站的混合风流的参数，即温度(tc )、含水量(xc )和焓(ic )c )计算空气冷却器出口的风流参数： tx、xx、ix；d )根据正向热计算的结果计算空气冷却器的进风参数： t1、x1、i1；e )采煤工作面的空气冷却器的发热量可以用式(2)计算(2)式中：MBO 通过空气冷却器的风量，千克/秒。7.3.3挖工作面需要冷热掘进工作面所需冷热量的计算方法如下按照7.1.1的规定，以工作面正面的风流温度为基准值，本基准为28；b )以28为初始参数进行逆热计算，空气冷却器后的风流参数：温度(t2 )、含水量(x2 )、焓(i2 )；c )根据正向热计算的结果，计算空气冷却器的进风参数： t1、x1、i1；d )挖掘工作面的必要冷却量用式(3)计算7.3.4机电设备的配管室需要冷热机电设备各室所需的冷热量的计算方法如下根据7.1.1的规定，以客房出口风流温度为基准值(30)b )以30为初始条件，进行逆热计算，计算室温(t2 )、含水量(x2 )、焓(i2 )c )计算空气冷却器的进风参数： t1、x1、i1；d )机电设备各室的必要冷却量用式(4)计算(4)7.3.5矿山冷冻降温系统的冷热损失矿井降温系统的冷热损失必须在20%以下。7.3.6矿山有效冷热量和冷冻设备的冷热量矿山有效冷热量和冷冻设备的冷热量如下a )矿山的有效冷热量等于用于冷却开采工作面和机电设备的风流温度的所有空冷器的冷热量之和b )冷冻设备的配制冷量用式(5)计算7.4矿井降温系统类型7.4.1井下局部降温系统7.4.1.1采用冷风机组局部降温系统该系统的冷风机组分散设置在井下，适用于井下具有足够的排热能力(或把冷凝热排到地面)的能排冷冻设备的冷凝热的矿山，煤矿井下用冷风机组应满足井下的安全要求。7.4.1.2采用冷水机组局部降温系统该系统的冷水机组分散设置在井下，适用于井下有足够的排热能力(或把冷凝热排到地面上)，能够排出冷冻设备的冷凝热的矿山，煤矿井下冷水机组应满足井下的安全要求。7.4.2集中降温系统7.4.2.1井下集中(包括井下分区集中)降温系统该系统的制冷站集中设置在井下，适用于井下具有足够的排热能力(或把冷凝热排到地面)的能够排出冷冻设备冷凝热的矿山，煤矿井下用冷冻空调设备应满足井下的安全要求。7.4.2.2地面集中降温系统冷冻站集中设置在地面上，适用于矿井冷气量多、井下排热困难的矿井。 但是，地面系统具有设备寿命长、安全可靠等优点，可以广泛用于深部开采矿山降温。7.4.2.3地面和井下的联合降温系统地面和井下设有集中制冷站，适用于矿井所需冷热量特大、井下排热困难的矿井。 这个系统系统复杂，技术难，可以在有条件的矿山中使用。7.4.2.4建立集中冷却系统的矿山边缘采矿区，集中冷却线路太长，仍需用中小型设备进行局部冷却。7.5矿用冷冻设备的适用条件矿用冷冻设备的适用条件如下a )设备冷冻量按要求选定。b )冷冻站的冷冻设备的台数，相对于集中冷冻