高温对煤矿硐室人员健康影响与温度限值研究

针对煤矿井下机电设备硐室作业人员受高温环境影响引发健康与安全问题,为了降低作业人员热相关疾病的发生概率,提高作业人员热舒适度与工作效率,通过煤矿现场调查问卷和实验测试,结果表明:高温对大多数作业人员产生的心理烦恼程度是“很烦恼”;心率、腋温、口腔温度、血乳酸浓度均大幅升高;肺活量、调节能力、疼痛感知能力均显著下降;注意力集中能力与反应能力降低,但变化幅度不大;暗适应能力基本无变化;建立人体腋窝温度、口腔温度与环境温度之间的相关性模型,得出机电设备硐室作业温度限值为34.6℃。

煤矿避难硐室设备能耗优化控制研究

煤矿避难硐室的内部电源使用效率关系到避难硐室在矿难发生时使用时间的长短及人员安全的保障,使用效率越高,相同容量的电池使用时间更长。避难硐室内设备能为井上救援人员获得更多的救援时间,提高了被困人员的生还率。本文分析了避难硐室设备的能耗,得到了避难硐室生存环境维持系统框图,并研究了避难硐室的最优控制策略;还分析了避难硐室所面临的特殊用电环境,以提高电源使用效率及延长续航时间。

煤矿避难硐室选址评价研究

为最大限度为井下有效区域内的作业人员提供一个及时的、保证生存的、安全可靠的避难空间。以层次分析法为基础,构建了以煤矿避难硐室周边地质情况等7个评价因素为二级指标,围岩稳定性等20个评价子因素为三级指标的煤矿避难硐室选址评价指标体系。在基于层次分析法基本原理和评价流程的基础上,对赵楼煤矿避难硐室进行实例分析,得出其避难硐室选址较为合理。

煤矿避难硐室热环境控制范围探讨

针对人员在煤矿避难硐室内96 h避灾过程中环境温湿度对人体安全的影响，分析了避难硐室内热环境形成原因，推导出硐室内环境升温规律，介绍了热环境对人体引发的危害，并深入分析人在热环境中的热耐受能力，提出在避灾过程中，避难硐室内环境湿度70%~80%、温度32℃以上时，避灾人员对硐室热环境热耐受的安全时间不超过12 h。研究结果对确定煤矿避难硐室与其他受限空间的温湿度控制范围具有一定的参考作用。

煤矿避难硐室空气净化装置布局研究

根据物质守恒定律,推导出避难硐室内有害气体浓度计算表达式,确立了避难硐室内净化需风量与有害气体控制浓度及室内避灾人数的数学关系。利用Fluent软件分析了51型避难硐室内净化装置3种不同工况下,室内的空气流速分布和CO2气体浓度分布,得出2台净化装置可将室内CO2体积分数控制在0.50%以下,满足避难硐室空气净化要求。

煤矿避难硐室防护密闭门有限元结构动力分析

以煤矿避难硐室防护密闭门在爆炸载荷作用下的结构动态响应特性为研究对象,基于有限元平台,建立防护密闭门抗爆性能分析有限元模型并完成求解及后处理工作,分析在爆炸载荷作用下,防护密闭门应力、变形及气密性情况。结果表明:在0.6 MPa冲击波作用下,防护密闭门应力及变形符合要求,气密性良好,为实物样机进入坑道抗爆试验前,对其性能的进一步改进提供了理论依据和数据参考。

基于三大安全因紊的煤矿避难硐室设计实施方案分析

煤矿属于是危险系数很高的行业，尤其是井下的作业环境。煤炭在生产过程中存在着主要“五太”灾害瓦斯、煤尘、顶板、水、火。这五大灾害是影响煤炭安全生产、造成人员伤亡的最主要因素。从安全生产角度出发，矿井做好“五大灾害”防治工作的同时应从安全生产问题面临新的挑战、行业管理体制、安全生产意识三大安全因素出发建立井下避难硐室。本文基于三大安全因素针对煤矿避难硐室设计实施方案进行分析。

硐室车辆尾气污染物扩散特性研究

为解决煤矿井下硐室内怠速状态下车辆排放的尾气严重威胁矿工职业健康的问题,以红柳林公司25211工作面硐室及WC19R(A)型胶轮车为研究对象,基于欧拉方法构建了组分输送模型,模拟分析了不同巷道风速影响下硐室内NO、NO_(2)、CO尾气的扩散特性。结果表明:当风速超过1.0m/s时,因巷道风速的增加,尾气受到硐室内横向涡流影响增强,向硐室口扩散现象逐渐显著;气体在扩散的过程中遵循菲克定律,两侧尾气浓度分别在距硐室口9.0m和1.0m左右达到峰值,同时获得了三种气体的拟合函数关系。经现场验证,模拟结果与现场检测结果误差小于23.7%。

避难硐室传热特性实验研究

紧急避险系统中避难硐室的热负荷计算较为复杂,硐室内初始温度不同对平均热负荷变化比较大。针对避难硐室非稳态传热问题,文章对传热特性进行了全尺寸模拟试验与有限元分析,得出了20人避难硐室的温升规律,拟合得到硐室壁面一维非稳态传热温度场计算公式,并用实测数据进行了验证。为避难硐室热负荷的计算提供理论依据,为不同初始温度下避难硐室配置降温系统提供计算参考。

主平硐在不间断运输下的局部改造

塔山矿主平硐中部驱动硐室是在已投入使用的主平硐及三联巷局部进行挑顶刷帮改造而成。为确保硐室施工不影响矿井正常生产,该硐室施工方案需充分考虑主平硐的设备设施保护以及施工空间受限等问题,故不同于一般的硐室施工方法。本文就塔山矿主平硐中部驱动硐室的特殊施工方法进行了总结,以期为类似条件下的硐室施工提供借鉴。