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東榮二礦井下霧氣成因分析

  
評(píng)論: 更新日期:2010年10月14日

???? 1 前言

???? 煤礦是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng),存在著很多影響煤礦安全生產(chǎn)的因素。東榮二礦井下出現(xiàn)的霧氣不僅易導(dǎo)致礦井提升運(yùn)輸事故,影響安全生產(chǎn),而且加重了工作環(huán)境污染,有害于人體健康。

???? 東榮二礦開拓方式為立井主要運(yùn)輸大巷采區(qū)上山分區(qū)式開拓,開拓水平標(biāo)高-500m,地面標(biāo)高為66.8m。中一上采區(qū)2條暗絞車道、主要入風(fēng)石門,在每年的部分時(shí)期(尤其是在夏季)霧氣騰騰,能見度很低,嚴(yán)重時(shí)不足2m。霧氣迷漫的環(huán)境,影響人們的視野和心情,使 勞動(dòng)效率下降,使行人、運(yùn)輸受到嚴(yán)重干擾,形成潛在的事故隱患。由于受影響巷道都是運(yùn)輸行人比較頻繁的主要生產(chǎn)巷道,為了保證礦井的安全生產(chǎn)和正常的工作環(huán)境,必須查清井下霧氣的成因,以確定治理霧氣的措施。

???? 2 霧氣的出現(xiàn)規(guī)律

???? (1)霧氣的出現(xiàn)隨著季節(jié)的變化而變化。中一上采區(qū)2條暗絞車道、主要入風(fēng)石門出現(xiàn)的霧氣夏季較大,秋季次之,冬季較小甚至沒(méi)有。

???? (2)霧氣的出現(xiàn)與巷道高度有關(guān)。進(jìn)風(fēng)大巷內(nèi)沒(méi)有霧氣,起霧點(diǎn)位于進(jìn)風(fēng)大巷主、輔絞車道分岔點(diǎn)以上約20m處,直到-325m標(biāo)高的高一工作面入風(fēng)順槽中變電站止都是霧氣迷漫。

???? (3)霧氣出現(xiàn)與巷道風(fēng)流的溫度有關(guān)。在-325m標(biāo)高的高一工作面入風(fēng)順槽中變電站處,由于變電站和泵站產(chǎn)生的溫度較高,變電站處?kù)F氣明顯減少,變電站后20m完全消失。風(fēng)流經(jīng)過(guò)工作面和回風(fēng)巷后進(jìn)入回風(fēng)上山時(shí)又出現(xiàn)霧氣。

???? (4)霧氣的出現(xiàn)與巷道風(fēng)門的開啟有關(guān)。在礦井進(jìn)風(fēng)大巷與中一上采區(qū)輔助絞車道(回風(fēng)上山)之間有二道風(fēng)門,若風(fēng)門同時(shí)打開,回風(fēng)上山巷道內(nèi)的霧氣立即增大。

???? 3 霧氣現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)的測(cè)定

???? 現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行氣體分析。分析結(jié)果表明霧氣成分與正常空氣非常接近,無(wú)有毒有害氣體及其他特殊成分,并且在燈光下呈乳白色。因此,為了分析霧氣的成因,在夏、秋兩季對(duì)東榮二礦井下霧氣出現(xiàn)地點(diǎn)的氣象參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。

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???? 4 霧氣成因的影響因素分析

???? 通常,空氣中的水蒸氣接近飽和,當(dāng)氣象參數(shù)(如空氣溫度、大氣壓力)變化時(shí),使 空氣的飽和能力降低,當(dāng)空氣中實(shí)際所含水分大于空氣對(duì)水分的飽和極限時(shí),多余的水分將凝結(jié)成細(xì)小水滴,即形成霧。隨著溫度的進(jìn)一步下降,水分的析出量加大,細(xì)小水滴聚集成較大小珠,附著于巷壁或金屬設(shè)備的表面。根據(jù)上述觀測(cè)數(shù)據(jù)分析霧氣形成影響因素。

???? 4.1 圍巖溫度的影響

???? 根據(jù)東榮二礦的精查地質(zhì)報(bào)告,該礦區(qū)的恒溫帶深度為20m,恒溫帶溫度為+5.6℃,地溫梯度為2.8℃/hm,地溫率35.7m/℃。根據(jù)地溫預(yù)測(cè)計(jì)算式tvr=t0+(z-z0)/g,可計(jì)算出-500m平均地溫為19.0℃。本地區(qū)使地溫變化的主要因素是自然增溫率,沒(méi)有地?zé)岙惓,F(xiàn)象影響,因此地溫預(yù)測(cè)值不應(yīng)有大的誤差。根據(jù)對(duì)-500m南翼巖巷掘進(jìn)工作面測(cè)溫孔的實(shí)際測(cè)定,原巖溫度為18.8~19.0℃,與計(jì)算值基本相符。
???? 雖然巖壁溫度隨地面季節(jié)變化呈周期性變化,但長(zhǎng)期通風(fēng)的巷道壁面溫度變化不象風(fēng)流溫度變化幅度那樣大,在時(shí)間上也要滯后一段。這是由于巷道圍巖的熱容量非常大,要有長(zhǎng)時(shí)間的熱交換才能使其溫度有明顯的變化,這也就是通常所說(shuō)的巷道圍巖的調(diào)熱作用。

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