《煤礦井下熱害防治設計規(guī)范+GB+50418-2017》詳細解讀

《煤礦井下熱害防治設計規(guī)范GB50418-2017》詳細解讀CATALOGUE目錄1總則2術語3基本規(guī)定4井下作業(yè)地點環(huán)境氣象條件5井下氣象條件預測6非制冷降溫7制冷降溫CATALOGUE目錄8電氣與自動化9節(jié)能附錄A等效溫度的計算方法附錄B礦井氣象條件預測方法本規(guī)范用詞說明引用標準名錄編制說明011總則01021.1目的和意義提高煤礦生產(chǎn)效率，降低能耗，促進煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。防治煤礦井下熱害，保障煤礦安全生產(chǎn)和職工健康。1.2適用范圍適用于新建、改建和擴建的煤礦井下熱害防治設計。適用于煤礦井下采掘工作面、機電硐室、運輸巷道等作業(yè)地點的熱害防治。堅持以人為本，保障職工健康和安全。遵循科學、合理、經(jīng)濟、實用的原則。綜合考慮礦井地質(zhì)條件、開拓布局、通風系統(tǒng)等因素，因地制宜地采取熱害防治措施。1.3設計原則熱害防治設計應與礦井總體設計相協(xié)調(diào)，并納入礦井安全設施設計中。設計應充分考慮礦井生產(chǎn)過程中的各種變化因素，確保熱害防治系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。設計應根據(jù)礦井開拓方式、采煤方法、通風系統(tǒng)等實際情況，合理選擇熱害防治技術和設備。設計應注重節(jié)能和環(huán)保，降低能耗，減少對環(huán)境的影響。1.4設計要求022術語礦井熱害是指礦井內(nèi)環(huán)境氣溫超過人體正常適應范圍，導致礦工勞動效率下降，健康受損，甚至引發(fā)生產(chǎn)安全事故的自然災害。定義高溫、高濕、熱輻射等。表現(xiàn)形式地溫、巖層散熱、地下水、通風條件、機電設備散熱等。影響因素2.1礦井熱害預防為主，綜合治理。通過改善通風條件、降低巖層溫度、減少機電設備散熱等措施，降低礦井內(nèi)環(huán)境溫度，保障礦工安全和健康。包括非機械制冷降溫技術和機械制冷降溫技術兩大類。非機械制冷降溫技術主要通過改善通風系統(tǒng)、優(yōu)化巷道布置、加強隔熱保溫等措施來降低礦井溫度；機械制冷降溫技術則通過制冷機組等設備對礦井空氣進行冷卻處理。防治原則防治方法2.2礦井熱害防治123根據(jù)礦井具體條件、技術、經(jīng)濟狀況及發(fā)展水平等因素制定。制定依據(jù)包括礦井熱害的評價指標、等級劃分、監(jiān)測方法以及防治措施等方面的規(guī)定和要求。標準內(nèi)容為調(diào)查井下高溫和確定是否形成礦井熱害以及對其進行治理等提供了依據(jù)和參考，對于保障礦工安全和健康具有重要意義。標準意義2.3礦井熱害標準033基本規(guī)定本規(guī)范適用于煤礦井下熱害防治的設計。適用于新建、改建和擴建礦井的熱害防治設計。適用于不同開采方式和采煤方法的礦井。適用范圍

設計原則防治結合，預防為主在礦井設計、建設和生產(chǎn)過程中，應堅持防治結合、預防為主的原則，采取綜合措施，消除或減少熱害對礦井生產(chǎn)和職工健康的影響。因地制宜，綜合治理根據(jù)礦井的具體條件，因地制宜地采取通風降溫、制冷降溫、個體防護等綜合措施，對礦井熱害進行治理。技術先進，經(jīng)濟合理在防治礦井熱害時，應積極采用先進的技術和設備，確保防治效果，同時應考慮經(jīng)濟合理性，降低防治成本。010204設計要求礦井通風系統(tǒng)應合理、穩(wěn)定、可靠，滿足礦井降溫需求。礦井制冷降溫系統(tǒng)應安全、高效、節(jié)能，滿足礦井生產(chǎn)需要。礦井應配備完善的熱害監(jiān)測和預警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)和處理熱害問題。礦井應制定熱害應急預案，確保在緊急情況下能夠及時、有效地應對。03044井下作業(yè)地點環(huán)境氣象條件包括采煤工作面和掘進工作面，是井下作業(yè)人員主要的工作區(qū)域，也是熱害防治的重點。采掘工作面機電硐室其他作業(yè)地點安裝有大量機電設備，是井下重要的生產(chǎn)輔助地點，也是熱害容易產(chǎn)生的地方。如井下維修地點、材料庫等，雖然不是主要生產(chǎn)地點，但也需要進行熱害防治。0302014.1井下作業(yè)環(huán)境控制地點井下作業(yè)地點的空氣溫度是影響作業(yè)人員舒適度和工作效率的重要因素，需要根據(jù)不同地點的實際情況進行合理設計。空氣溫度相對濕度過高或過低都會對作業(yè)人員的身體健康和工作效率產(chǎn)生影響，因此需要合理控制。相對濕度適當?shù)娘L速可以加速人體散熱，提高作業(yè)人員的舒適度，但風速過大也會帶來不利影響，如揚起煤塵等。風速井下作業(yè)地點的空氣質(zhì)量需要符合相關標準，保證作業(yè)人員的身體健康。空氣質(zhì)量4.2井下作業(yè)環(huán)境設計參數(shù)055井下氣象條件預測03礦井通風系統(tǒng)包括通風方式、通風網(wǎng)絡、風量分配等，是決定井下氣象條件的重要因素。01礦井地理位置與氣候條件包括礦井所在地區(qū)的海拔高度、地形地貌、氣候類型、氣溫、濕度、風速等氣象數(shù)據(jù)。02礦井開拓與開采方式涉及礦井的開拓方式、開采方法、工作面布置等，對井下氣象條件產(chǎn)生直接影響。5.1基礎資料預測內(nèi)容主要預測井下的氣溫、濕度、風速等氣象條件，以及這些條件對礦工舒適度和安全生產(chǎn)的影響。預測方法采用數(shù)值模擬、相似礦井類比等方法進行預測。數(shù)值模擬通過建立礦井通風和熱力學模型，模擬井下氣象條件；相似礦井類比則參考地質(zhì)條件、開采方式等相似的礦井進行預測。5.2井下氣象條件預測內(nèi)容和方法冷負荷是指為了維持井下適宜的氣象條件，需要向井下提供的冷量。它是設計井下制冷系統(tǒng)的重要依據(jù)。冷負荷概念冷負荷計算通常采用穩(wěn)態(tài)計算方法，考慮井下人員、設備、圍巖等因素對冷負荷的影響。具體包括人員散熱量、設備散熱量、圍巖散熱量等的計算，并根據(jù)氣象條件預測結果進行修正。計算方法5.3冷負荷計算066非制冷降溫利用自然風壓通風根據(jù)礦井地形和氣候條件，合理布置進、回風井位置，充分利用自然風壓進行通風。優(yōu)化通風系統(tǒng)采用分區(qū)式或?qū)鞘酵L系統(tǒng)，減少礦井通風阻力，提高通風效率。加強局部通風管理對于井下局部高溫區(qū)域，采取加大風量、安裝局部通風機等措施進行降溫。6.1通風選用低能耗設備優(yōu)先選用能效比高、發(fā)熱量小的機電設備，減少設備散熱量。合理布置設備將機電設備布置在通風良好的地方，避免設備集中布置導致局部溫度升高。加強設備維護定期對機電設備進行維護保養(yǎng)，確保其正常運轉(zhuǎn)，減少故障發(fā)熱。6.2機電設備選擇及布置熱水源控制對井下熱水源進行調(diào)查分析，采取封堵、引流等措施減少熱水涌出量。熱水利用將井下熱水引至地面或其他需要熱水的地方進行利用，避免熱水直接排放到井下。熱水降溫處理對于無法利用的井下熱水，采取降溫處理措施，如安裝熱交換器、使用冷卻塔等。6.3井下熱水治理在井下主要巷道和工作地點定期灑水，利用水分蒸發(fā)吸收熱量，達到降溫目的。井下灑水降溫在井下巷道和硐室中鋪設隔熱材料，減少圍巖散熱對巷道氣溫的影響。隔熱材料應用為井下作業(yè)人員配備防暑降溫用品，如防暑服、防暑藥品等，提高個體防護能力。個體防護用品配備6.4其他非制冷降溫077制冷降溫制冷降溫設計應符合國家安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的相關法規(guī)和標準。制冷降溫系統(tǒng)應滿足煤礦井下的工作環(huán)境和生產(chǎn)需求，確保井下作業(yè)人員的安全和健康。制冷降溫設備應選用高效、節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)品，并考慮設備的可靠性、維修性和經(jīng)濟性。7.1一般規(guī)定井下集中式降溫系統(tǒng)應設置在井下主要工作地點附近，方便冷量輸送和分配。系統(tǒng)應包括制冷機組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷風輸送和分配系統(tǒng)等主要部分。制冷機組的選擇應考慮井下工作環(huán)境的特殊性，如防爆、防潮、耐腐蝕等要求。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)應保證水質(zhì)的清潔和穩(wěn)定，防止結垢和腐蝕。010203047.2井下集中式降溫地面集中式降溫系統(tǒng)應設置在地面制冷機房內(nèi)，通過冷風井或管路將冷風輸送到井下。制冷機組的選擇應考慮能效比、噪音、振動等性能指標，以及環(huán)保要求。系統(tǒng)應包括制冷機組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)、冷風輸送和分配系統(tǒng)等主要部分?？諝馓幚硐到y(tǒng)應對空氣進行過濾、冷卻、加濕或除濕等處理，以滿足井下工作環(huán)境的需求。7.3地面集中式降溫地面與井下聯(lián)合制冷降溫系統(tǒng)應結合地面和井下的制冷資源，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，提高降溫效果。地面和井下制冷機組應通過管路或風道相連通，實現(xiàn)冷量的輸送和分配。7.4地面與井下聯(lián)合制冷降溫系統(tǒng)應包括地面制冷機組、井下制冷機組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷風輸送和分配系統(tǒng)等主要部分。系統(tǒng)應設置自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對制冷機組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷風輸送和分配系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)測。7.5井下移動式降溫01井下移動式降溫設備應選用體積小、重量輕、便于移動的產(chǎn)品，以適應井下工作面的變化。02設備應包括制冷機組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)等主要部分，以及必要的電氣控制系統(tǒng)和安全保護裝置。03制冷機組的選擇應考慮能效比、制冷量、噪音等性能指標，以及防爆、防潮等安全要求。04空氣處理系統(tǒng)應對空氣進行過濾、冷卻等處理，以滿足局部工作面的降溫需求。01系統(tǒng)應包括載冷劑泵、載冷劑管路、閥門和控制系統(tǒng)等主要部分。載冷劑泵的選擇應考慮流量、揚程、效率等性能指標，以及防爆、防潮等安全要求。控制系統(tǒng)應實現(xiàn)對載冷劑循環(huán)系統(tǒng)的溫度、壓力、流量等參數(shù)的自動控制和監(jiān)測。載冷劑循環(huán)系統(tǒng)應選用無毒、無味、不腐蝕的載冷劑，以保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。0203047.6載冷劑循環(huán)系統(tǒng)01冷卻水循環(huán)系統(tǒng)應保證水質(zhì)的清潔和穩(wěn)定，防止結垢和腐蝕。02系統(tǒng)應包括冷卻水泵、冷卻水管路、閥門和控制系統(tǒng)等主要部分。03冷卻水泵的選擇應考慮流量、揚程、效率等性能指標，以及防爆、防潮等安全要求。04控制系統(tǒng)應實現(xiàn)對冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的溫度、壓力、流量等參數(shù)的自動控制和監(jiān)測。7.7冷卻水循環(huán)系統(tǒng)2014010302047.8空氣冷卻處理空氣冷卻處理系統(tǒng)應對空氣進行過濾、冷卻、加濕或除濕等處理，以滿足井下工作環(huán)境的需求?？諝馓幚頇C組的選擇應考慮處理風量、冷量、噪音等性能指標，以及防爆、防潮等安全要求。系統(tǒng)應包括空氣處理機組、送風管路、閥門和控制系統(tǒng)等主要部分。控制系統(tǒng)應實現(xiàn)對空氣處理系統(tǒng)的溫度、濕度、風量等參數(shù)的自動控制和監(jiān)測。088電氣與自動化應選用防爆、防潮、耐高溫的電氣設備，以適應井下惡劣的工作環(huán)境。電氣設備選擇應采用雙回路供電系統(tǒng)，確保在一路電源故障時，另一路電源能迅速投入，保證井下連續(xù)供電。供電系統(tǒng)設計電纜應沿巷道壁或?qū)Ｓ秒娎|溝敷設，避免受到機械損傷和水浸。電纜敷設井下電氣設備應進行接地保護，防止漏電和人身觸電事故。接地保護8.1電氣應在井下關鍵位置設置溫度傳感器，實時監(jiān)測井下溫度變化。溫度監(jiān)測應監(jiān)測井下的甲烷、一氧化碳等有害氣體濃度，確保井下作業(yè)安全。有害氣體監(jiān)測應根據(jù)井下溫度和有害氣體濃度，自動調(diào)節(jié)通風系統(tǒng)，保持井下空氣流通。通風系統(tǒng)控制應自動控制排水系統(tǒng)，確保井下涌水及時排出。排水系統(tǒng)控制8.2監(jiān)測與控制溫度計應選用防爆、耐高溫的溫度計，準確測量井下溫度。流量計應選用適用于井下環(huán)境的流量計，準確測量井下風流和水流流量。氣體檢測儀應選用高靈敏度、快速響應的氣體檢測儀，實時監(jiān)測井下有害氣體濃度。壓力表應選用耐腐蝕、抗震動的壓力表，準確測量井下風壓和水壓。8.3儀器、儀表099節(jié)能煤礦井下熱害防治設計應遵循環(huán)保、節(jié)能的原則，優(yōu)先選擇低能耗、高效率的工藝和設備。設計應考慮余熱、余壓的回收利用，提高能源利用效率。煤礦應建立健全節(jié)能管理制度和能源計量體系，加強能源消耗定額管理。9.1一般規(guī)定9.2工藝系統(tǒng)及設備節(jié)能礦井通風系統(tǒng)應合理布局，減少通風阻力，降低通風能耗。礦井排水系統(tǒng)應優(yōu)先選擇節(jié)能型水泵，采用變頻調(diào)速等節(jié)能技術。礦井提升、運輸系統(tǒng)應選用高效、節(jié)能的設備，減少加減速和空載運行時間。壓縮空氣系統(tǒng)應合理選擇空壓機型號和數(shù)量，采用集中供氣方式，減少空壓機和管道漏氣損失。19.3其他能源利用煤礦應積極利用可再生能源，如太陽能、地熱能等，用于井下照明、供熱等。礦井廢水、廢氣等應進行處理后回收利用，如廢水可用于井下消防、灑水等，廢氣可用于發(fā)電或供熱。煤礦應推廣使用節(jié)能型燈具、電器等，減少電力消耗。煤礦應加強宣傳教育，提高員工的節(jié)能意識和技能水平。10附錄A等效溫度的計算方法指在一定環(huán)境條件下，人體通過蒸發(fā)散熱和對流散熱等方式達到熱平衡時所對應的溫度。它是評價礦井熱環(huán)境對人體熱舒適影響的重要指標。包括空氣溫度、相對濕度、風速以及人體新陳代謝率等，這些參數(shù)對等效溫度的計算結果具有重要影響。定義與概念計算參數(shù)等效溫度確定計算參數(shù)根據(jù)礦井現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)或相關標準確定空氣溫度、相對濕度、風速等參數(shù)。選擇計算公式根據(jù)礦井熱環(huán)境特點和人體熱舒適需求，選擇合適的等效溫度計算公式。進行計算將確定的參數(shù)代入公式中進行計算，得出等效溫度結果。計算方法與步驟注意事項在計算過程中，需要注意參數(shù)的準確性和公式的適用性，避免因參數(shù)錯誤或公式選擇不當導致計算結果失真。誤差分析由于礦井熱環(huán)境復雜多變，實測數(shù)據(jù)可能存在一定誤差，同時計算公式本身也存在一定局限性，因此需要對計算結果進行誤差分析，以評估其準確性和可靠性。注意事項與誤差分析11附錄B礦井氣象條件預測方法氣象條件預測重要性氣象條件對礦井作業(yè)環(huán)境有重要影響，準確預測有助于制定有效防治措施。預測內(nèi)容包括溫度、濕度、風速等關鍵氣象參數(shù)。預測方法分類基于數(shù)學模型、經(jīng)驗公式、數(shù)值模擬等多種方法。氣象條件預測概述通過建立礦井熱平衡方程，計算不同條件下礦井氣溫變化。熱平衡方程分析各氣象參數(shù)間關聯(lián)性，建立數(shù)學模型進行預測。氣象參數(shù)關聯(lián)分析適用于具有穩(wěn)定氣象條件和充足數(shù)據(jù)支持的礦井。適用場景數(shù)學模型預測法經(jīng)驗公式來源基于大量實測數(shù)據(jù)和經(jīng)驗總結得出的公式。公式應用根據(jù)礦井具體情況選擇合適的經(jīng)驗公式進行預測。局限性與改進經(jīng)驗公式具有一定局限性，需結合實際情況進行修正和改進。經(jīng)驗公式預測法介紹常用的礦井氣象數(shù)值模擬軟件及其功能特點。數(shù)值模擬軟件模擬流程結果分析與驗證闡述數(shù)值模擬預測礦井氣象條件的基本流程和步驟。對模擬結果進行分析，并與實際測量數(shù)據(jù)進行對比驗證。030201數(shù)值模擬預測法多種方法綜合運用根據(jù)礦井實際情況，綜合運用多種預測方法進行對比分析。預測結果評估與優(yōu)化對預測結果進行評估，根據(jù)評估結果進行優(yōu)化調(diào)整，提高預測準確性。實際應用案例結合具體案例介紹綜合預測方法在礦井氣象條件預測中的實際應用效果。綜合預測方法12本規(guī)范用詞說明指礦井內(nèi)環(huán)境氣溫超過人體正常適應范圍，導致礦工勞動效率下降，健康受損，甚至引發(fā)事故的一種災害。礦井熱害采取通風降溫、隔熱、個體防護等措施，以改善礦井作業(yè)環(huán)境，保障礦工身心健康和安全生產(chǎn)的過程。熱害防治術語和定義規(guī)范用詞及解釋不應不宜表示不允許這樣做，以避免違反規(guī)范。表示在多種做法中不