矿井空气调节

控制矿井空气的温度、湿度和风速，使其符合劳动安全和卫生要求的技术

矿井空气调节是控制矿井空气的温度、湿度和风速，使其符合劳动安全和卫生要求的技术。矿井热源散热和水分蒸发，使空气温度和湿度增加。人在高温高湿度环境长时间劳动，会中暑或患湿疹，严重时可能死亡。湿热环境还会引起人体某种机能障碍，导致劳动生产率降低和事故率增加。矿井进风温度过低，会使人感冒和进风井巷结冰造成事故。因此，对深热矿井应采取空气降温调节措施，对寒冷地区的矿井则应采取冷空气预热措施。

技术介绍

矿井空气调节是改善矿内气候条件的主要技术措施之一。其主要内容包括两方面：一是对冬季寒冷地区，当井筒入风温度低于2℃时，对井口空气进行预热；二是对高温矿井用风地点进行风温调节，以达到相关规定的标准。

空气降温措施

(1)加强通风。采用合理的通风系统，缩短通风路线，增大风量提高风速;对发热量大的机电峒室实行独立通风，避免把热量带到采掘作业面;在人员集中的高温作业面用引射器或局扇吹风，增加风速，改善人体散热条件。

(2)减少热源散热。热水型高温矿井可覆盖淋水巷道壁和水沟; 将热水经回风井巷引到地表;预先疏干排水，以减少热水的散热量;深矿井应防止压气管路散热使进风加温。

(3)人工制冷降温，利用制冷机产生的冷源经空气冷却器降低矿内空气温度，降温效果虽好，但技术复杂，费用昂贵。1920年巴西的莫罗·威尔赫(Morro Velho)金矿在地面安装了第一台制冷量为1768kW的氨制冷机，用于降低矿井总进风流的温度。20世纪50年代以后，矿用制冷机数量增加，大部分安装于井下。南非金矿人工制冷降温的规模最大， 1971年17个矿井的总制冷量达16.8万kW。西德也有较多煤矿采用人工制冷降温，1978年鲁尔矿区有56个采掘作业面用人工制冷，平均每个作业面的制冷量为700kW。1965年中国淮南九龙岗煤矿进行了喷雾式人工制冷降温实验。至1979年中国已有8个矿井应用了人工制冷降温技术。人工制冷降温系统由制冷机、空气冷却器和冷却水塔三部分组成。制冷机产生的冷源通过冷媒经管道送入空气冷却器，用于冷却空气。冷媒在制冷机和空气冷却器之间循环。制冷机产生的热量由冷却水带走，经冷却水塔喷淋散热后送回制冷机循环使用。矿用制冷机多为蒸气压缩式，常用的制冷剂为氟利昂。

空气预热措施

加热进入矿井的冷空气，防止井筒结冰有两种方法。

(1)锅炉预热，利用锅炉产生的蒸汽或热水，通过空气加热器将热量传给冷空气，提高气温。通常，被加热的空气量为总进风量的15%～40%，加热后的空气温度为40～70℃，加热后的空气与冷空气混合后送入井下空气的温度应保持在2℃以上。

(2)地温预热，利用地层的调温作用加热矿井的进风流。地面冷空气进入井巷后与周围岩体发生热交换，使空气温度逐渐升高。当岩体暴露面积较大，散热的热量足以使气温上升到2℃以上时，便可利用地温预热冷空气。预热后的空气部分送入井下，部分由提升井排出以防止井筒结冰。预热巷道多利用废旧井巷或采空区。预热巷道内不应产生粉尘、有毒有害气体及放射性物质。根据矿井主扇的能力和自然风压状况，空气预热系统应设置专用扇风机。地温预热方法在中国东北金属矿山广泛应用，具有节省能源，减少污染和易于管理等优点。

系统简介

矿井空调系统的基本类型

目前国内外常见的冷冻水供冷、空冷器冷却风流的矿井集中空调系统的基本结构模式如图1所示。它是由制冷、输冷、传冷和排热四个环节所组成。由这四个环节的不同组合，便构成了不同的矿井空调系统。

矿空调系统设计的依据

矿井空调系统设计的主要依据是行业法规（如《煤矿安全规程》等）和上级主管部门的书面批示。此外还必须收集下列资料或数据：

(1)矿区常年气候条件，如地表大气的月平均温度、月平均相对湿度和大气压力等；

(2)矿井各生产水平的地温资料和等地温线图；

(3)矿井设计生产能力、服务年限、开拓方式、采区布置和年度计划等；

(4)采掘工程平（剖）面图、通风系统图和通风网路图；

(5)矿井通风系统阻力测定与分析数据，如井巷通风阻力、风阻、风量等；

(6)井巷所穿过各岩层的岩石热物理性质，如导热系数、导温系数、比热和密度等；

(7)矿井水温和水量。