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GB50418-2007 煤矿井下热害防治设计规范

附录A等效温度的计算方法

附录A等效温度的计算方法

图A0.1等效温度计算图

中华人民共和国国家标准

为便于客单位和有关人负在使用本规范时能正确理解和损 行，特按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明DB22T 2436-2016 封闭水域客船选型规范，供使用者参考。 在使用中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函告中煤国际 工程集团武汉设计研究院 本规范主要审查人： 王勇刘建华何国伟 吴文彬 郭均生 孟融 康忠佳 李康午 陈建平 刘 毅 鲍巍超 兰大卫 李洪宇 卫修君 陈启水 刘贵平 彭文芳 欧阳广斌

则 (23) 2 术 语 (25) 3 井下作业地点环境气象条件 (26) 矿井气象条件预测 (27) 4.1矿并气象条件预测基础资料 (27) 4.2热害矿井气象条件预测内容和方法 (27) 矿井热害防治 (29) 5.1 一般规定 (29) 5.2非机械制冷降温 (30) 5.3机械制冷降温 (32) 电气及控制 (37) 附录A 等效温度的计算方法 (39)

1.0.1本条闲明了制定煤矿井下热害防治设计规范（以下简称 本规范）的目的和依据。 随着我国大型扩井逐步尚深部延仲，高温热害萨井数量逐年 请多，矿并热害日超产重，这不仅使劳动生产单不断下降，还产重 影响工人的身心健康。虽然国家已领发的有关法律法规、方针政 策，如《矿山安全条例》、《煤矿井下采掘作业地点气象条件卫生标 准》、《煤炭工业矿井设计规范》GB50215、《煤矿安全规程》等，对 保障并下安全生产和并下生产人员的身体健康起了重要作用，并 时热害防治作了一型相关规定，值这此还不馆满足煤矿并下热等 防治设计的需要。因此，根据国家现行有关煤炭工业的法律法规 方针政策和热害防治设计中应遵循的原则，本着以人为本、保障井 下安全生产和井下生产人员的身体健康，改善劳动条件和提高劳 力生产效幸的原则，帮近年国内外矿开费害防中行之有效的先 进技术和管理经验纳人本规范，使得矿并热害防治设计能做到技 术先进、安全可靠、经济合理，并使得矿井热客治理技术不断发 展。 1.0.2本条明确了本规范的适用范围。其设计工作主要包括可 行性研究报告、初步设计、施工图设计和施工组织设计及专项设 计。 1.0.3本条规定了执行本规范的共性要求。由于我国的煤矿井 下热害防治工作尚处于发展阶段，需要正确引导，而热防治工程 没资、运行费用均较高，考患到我国的实际国情，需进行热害专项 设计才能满足要求。 1.0.4煤矿井下热害防治设计，除了本规范规定应遵守的要

求外，还涉及一些相关标准应该遵守，本规范条文中引用的标 准均写出了引用标准的名称，避免与国家相关法规、标准重 复，

求外，还涉及一些相关标准应该遵守，本规范条文中引用的标 准均写出了引用标准的名称，避免与国家相关法规、标准重 复

本章选择了煤矿并下热害防治工作中常用的术语，并参考现 行国家标准《采暖通风与空气调节术语标准》GB50155等相关标 准，考惠热害矿井的特点，给出了有关术语的定义和相应的英文 词，使各术语代表的概念得以确定。

3并下作业地点环境气象条件

3.0.1《煤矿安全规程》（2006年发布）第一百零二条规定：生产 矿井采掘工作面空气温度不得超过26，机电设备室的空气温 度不得超过30：当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人 员的工作时间，并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超 过30℃、机电设备硼室的空气温度超过34时，必须停止作业。 3.0.2本条规定了作业地点环境气象条件评价方法。 井下作业人员对环境气象条件的承受能力、舒适感和劳动生 产率，不仪取决手环境热强参数，即风速、湿球温度、干球度、骗 时温度和大气压力的影，还取决手作业人员的皮肤温度、皮肤面 职、体力劳动能力和工作繁重程度、劳动时间长短等的影均。其中 最主要的是干球温度、湿球温度和风速。理论和实践证明，采用单 项参数的评价方法不尽合理，用气温、相对湿度、风速等进行综合 评价是比较科学、合理的方法。

4.1矿井气象条件预测基础资料

4.1.1、4.1.2条文明确了进行矿井气象条件预测所需要的基础 资料及来源。 进行矿井气象条件预测所需的基础资料是根据矿井气象预测 感的主要热源及其他有关条件和媒有矿并下热害防治经验拟定 的。要求资料来源容易、准确、可靠，使用时应对其进行综合分析 后采用。 进行矿井气象条件预测计算所依据的资料应准确可靠，所必 需的资料主要有恒温带深度、温度、平均地温梯度及其变化：地温 剖面图：煤层底板地温等值线图一、二级高温区的范围：各煤层及 其上下主要岩层的热物理特性参数，如导热系数、比热、密度等：煤 层自燃情况：热水流人矿井的途径、水温、流量、水压、水质及超前 疏放等治理热水的条件；矿区或本地区气象台站历年气象资料，包 括年平均气温、各月平均气温、大气压力、相对湿度：邻近生产或在 建矿井的地质资料和井下作业环境气象资料：矿井开拓、开采及通 风及设备安装等资科：改建、护建和建深矿井气象条件预测的基础 资料使用实测统计资料，更能体现矿井自身的特征。

4.2热害矿井气象条件预测内容和方法

4.2.1预测内容应为矿并热害评价和热害治理提供基本资料和 依据。矿并气象条件预测的内容是根据有关井下作业地点环境气 象标准的法规、标准的规定和热害防治设计经验拟定的，并可为矿 井热害防治设计提供决策和设计依据。 1预测地点如无特殊要求，一般可不必预测回风井巷的气象

条件。 2预测作业地点最热月平均气象参数和机电设备硼室设备 运行台数最多时期的月平均气象参数及气象参数超限月份，是为 了预测矿并热害程度。当存在热害时，为确定热害防治措施、热害 防治设备能力、年运行时间提供依据。据调查，目前，我国并下作 业地点环境气象参数超限月份多数为68月份，少数为5~11月 份。当作业地点环境气象参数值超过最热月平均气象参数值或设 备运行台数最多时期的月平均气象参数值时，可以采取使用热害 防治设备最大能力或其他防护措施。 3当存在热害时，计算出采搬工作面和机电设备例室的需冷 量，是为热害防治设计确定冷负荷和选用设备提供依据。 4.2.2为使矿井通风系统和制冷降温系统设计更为合理，应预测 不同生产时期的并下作业地点环境气象条件，其预测内容为本规 范第3.2.1条规定的内容。 热害最产重时期，可能是在生产中原始岩温最高的地区，也可 能是作业地点进风风路最长、开采深度深、原始岩温高的地区，应 根据矿井的具体情况而定，

4.2.3本条规定了矿并气象条件预测方法应遵循的原则

《煤矿安全规程》第一百零二条规定：新建、改扩建矿井设计 时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有制冷降温设计， 配齐降温设施。 要确定超温地点必须进行矿井风温预测计算。自前，理论预 测计算方法很多，其预测的精度、适用范围和可靠性大部分未经验 证，这样可能会适成开降温改计的不合理。一版预测的采掘工 作面和机电设备耐室的温度与现场的实际温度不应超过5%。现 已有经过鉴定的计算方法和软件可以达到上述要求，

.1.1本条是本看热害防宿上程就经济

5.1.2本条是根据热害防治经验拟定的

建井与生产是矿井设计、地热地质条件相同而各有特点的两 个时期。一般情况下，生产期间有热害的矿井，建并期间也会出现 热害。建井的各个时期因通风等情况不同，热害程度不一，本条是 按节省热害防治工程投资、缩短建井工期等原则制定的。 当建井工期较短而在建井期间可以利用生产期的设备和其他 设施时，应充分利用生产期的热害防治设施，以利降低建井投 资。 5.1.3矿井移交生产与达到设计产量两个时期相需不太长，但所 需热害防治设备能力却可能相差较大。统一设计、分期实施，则可 以新免我交生产不久就需增大热害防治设备能力或改变设备制室 大小及位置的情况发生。当达到设计产量时期与后期热害最严重 时期相需时间较长时，热害防治设计应以前者为主。 5.1.4本条规定是为矿并通风降温或采用非机制冷降温提供 依据，并为采用机械制冷降温提供前提条件。根据具体矿并的不 回情说采用增加通风量的方式降温不一定比机械制冷降温经济， 有效，因此，在这种情况下，应做技术经济比教定。 5.1.5本条是为保证热害防治设计方案可行、经济而制定的。 5.1.6本条是为保证热害防治系统正常运行，切实控制并下作业 地点气象参数不超限，在管理及人员方面所作的规定。

5.2.1本条是根据现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GE 50215的有关规定制定的。 条文列还广非机械制冷降温的主要措施，设计应用时应根据 矿并的具体条件，采用其中一种或几种措施的综合。 天然冷源包括冷水、雪、冰等。 增加供风量的方式有：提高通风设备的能力、降低通风阻力等 施： 高扁部风速可采用压力或水力引射器、涡流器、小型通风机 等措施。 有利于降温的通风形式有：下行通风、同流通风、分区通风、W 型或Y型通风、均压通风、机电设备确室独立通风等措施。以上 通风形式应有条件采用，并应符合现行《煤矿安全规程》的有关规 定。 回避井下热源、隔绝或减少热源向进风流散热的主要指施有： 将主要进风巷道布置在导热系数、氧化散热系数均小的岩层中，并 避开局部地热异常和热水涌出的高温带：机电设备散发的热量用 专用地沟排放、采用水冷电机：将压风管等产生热量的管线隔热或 沿回风巷道布置：条件允许时，将机电设备布置在回风巷道中：采 用隔热型支护材料等。 有热水的矿并采取超前疏放或封堵热水是治理矿并热害的有 效措施之一，如平顶山八矿经疏放热水后，矿井气温明显下降。 在热害严重的区段，短时作业人员可采用冷却服等个体防护 施。 5.2.2本条规定是为综合利用已有的冷源来降低矿井温度，以降 低矿并降温的运行成本或社会成本。如可利用矿并周边的天然冷 源和已有制氧厂产生的附属低温产品进行处理后使用。 523平用通风路温的矿共通同设计可按隆温要或计管出矿进

5.2.2本条规定是为综合利用已有的冷源

各部分降温所需的风量。当矿井热害比较严重时，降温所需的风 量一般都比较大，有可能引起井巷断面扩大或井巷风速超限，因 此，井巷的风量应按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215和《煤矿安全规程》的有关要求计算核定

5.2.4本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范>GI

5.2.4本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范>GB 50215规定的原则，并根据国内、外热害防治通风降温的实践和经 验制定的，

5.2.5本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范>GB

5.2.6本条是按现行国家标准《煤炭工业矿并设计规范》GB

5.2.7本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB

5.2.8本条是根据国内、外热害防治在天

因采煤工作面的长度、推进速度、日产量等直接影购来煤工作 面风流流动距离、采空区漏风、围岩和采落煤岩散热量、散湿量TB/T 2075.2-2020 电气化铁路接触网零部件 第2部分：腕臂底座，从

而影喇采煤工作面的气温和相对湿度，所以应进行有关计算核定。 5.2.9、5.2.10这两条规定是按现行国家标准《煤炭工业矿井设 计规范XGB50215规定的原则制定的。 根据国内、外热害防治的实践和经验，对采空区进行预防性灌 浆、喷注情性气体、阻化物料以及煤层注水、煤岩层预冷等对风流 均能起到一定的降温作用。利用天然冷水作为作业用水，能减少 热源对风流的敢热量，又是一种有效的节能措施。 5.2.11~5.2.13同本规范第5.2.5条条文说明。 5.2.14本条是根据国内、外热害防治实践和经验制定的。国内 已有热害矿并短时作业人员使用过冷却服，并取得了一定的效果。 5.2.15根据国内、外热害防治的实践和经验，采用条文中的综合 防治措施对机电设备确室能起到降温的作用，并可增加作业人员 的舒适感，

冷知器的降温效果和能力

5.3.20本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB

大，对人体健不利，这时可以考虑采用综合的空气处理方式，具 体处理方式需结合矿并的实际条件进行多方案比较论证后确定。 5.3.21本条是为了便于提高作业地点风流冷却效果。 5.3.22由于井巷断面小，面作业地点负荷又较大，参照国外有关 资料，表冷式空气冷却器内迎面风速为5～7m/s，风流进出口温差 6～12℃，载冷剂进出口温差7~15℃，有利于提高空气冷却器的 换热效率

5.3.23本承龙按现行国家标准《煤换工业矿井设计规范》G

地面集中空调降温系统利用温度较低的天然水体和井下空调 降温系统利用条件合适的矿井涌水来排除制冷设备的冷凝热可以 有效地节能。根据热害防治经验，当矿并回风风流的湿球温度 过29亡时，利用回风风流排除冷凝热一般都比较困难。 5.3.24冷却水循环系统有较大的损耗，要及时对冷却水进行补 充，以保证制冷或制冰设备的制冷效率， 5.3.25本条规定了冷却水系扬程的最低计算值，以保证冷却水 循环系统的正常运行。冷却水输送管道及附件的阻力系摩擦阻力 与局部阻力之和。 5.3.26本条是按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215规定的原则制定的。 5.3.27本条规定了矿井降温系统中的供冷系统水质和水处理设 计的要求。 目前我国关于冷水水质要求还没有相应的规范，为了控制供 冷系统由水质引起的结垢、污和牌蚀，保证设备的换热效率和使 用年限，本规范对冷水水质主要指标作出了规定和要求。 5.3.28本条规定了矿井降温系统中的冷却水系统的水质和水处 理设计的要求。

术先进、经济合理，冷却水系统的水质和水处理设计按现行国家标 准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050的有关规定执行。 5.3.29本条规定了降温系统中管路的布置及安装等要求。载冷 剂传输管道不宜布置在回风巷中，以免回风风流对载冷剂传输管 道加热而增加冷量损失量。

6.0.1本承是表现行国家标准炭工业矿并设计规范》G 50215规定的原则制定的。 6.0.2本条规定制冷站电力负荷装机容量和远景规划容量的计 算方法。 6.0.3井下电气设备选型应符合现行《煤矿安全规程》有关防爆 等要求及煤矿矿用产品安全标志。 6.0.4本条规定了矿并制冷系统控制水平的设计原则。制约矿 井制冷系统控制水平的因素很多，主要表现在如下方面： 1控制设备的可实施性； 2节能效果； 3技术经济比较。 针对矿井制冷降温技术，采用集中控制方式较为切实可行。 由于矿井制冷系统启动或停止过程中QX/T 130-2011 电离层突然骚扰分级，各设备之间存在着一 定的制约关系，为了保证系统在启动或停止过程中各设备接一 的次序启动或停止，故宜采用程序集中控制。 此外，因制冷工艺系统布置较分散，系统控制环节较多，为了 便于操作、管理和维护，宜设专门的控制室。对于有专人值班的制 冷站，控制室可以与值班室合并。 6.0.5本条规定了制冷系统运行、调试和集中管理所需要的参数 和测点。设计时应根据具体要求加以取含。 对传感器设置地点的要求，是为了提高制冷系统的控制精度 及信息采集的准确度。 6.0.6由于矿井制冷系统是为生产服务的，根据现行国家标准 《煤炭工业矿井设计规范》GB50215规定的原则，主要设备销室应