高地温矿井职业危害防控体系研究

　　摘要：随着矿井开采深度增加，高温热害与粉尘、噪声、有毒有害气体同列为煤矿四大职业危害因素，研究高地温矿井职业危害防控体系对保护矿工生命安全和健康有重要意义。结合山东新巨龙能源有限责任公司龙固矿井实际情况，提出了高地温环境的矿井职业危害综合防治理念，构建了职业危害防控技术体系和管理体系，保障了矿工的身体健康，为开展矿井职业危害防治工作提供有力保障。

　　关键词：高地温,职业危害,防控体系,健康,保障机制

　　随着生产技术水平的提高和浅部煤炭资源的逐渐减少，煤矿开采趋向于深部煤层，深部开采容易导致高地应力、高地压、高地温、高水害等一系列灾害[1-2]。700m井深地温为32~36°C，1000m井深的地温为40~45°C[3-4]。高地温导致的高环境温度，严重影响矿工的工作环境舒适度。马砺[5-6]等通过实验研究了高地温环境对煤自燃特性的影响。杨丁丁[7]等分析得出淮南煤田新区地温分布的规律，并介绍了顾桥等矿人工降温系统的优缺点。煤矿在深部开采过程中，还可能产生煤尘、岩尘、噪声、振动、有毒有害气体等物理化学因素，危害煤矿生产安全和矿工生命安全[8]。

　　宋富美等阐释了我国煤矿尘肺病现状，分析了导致煤矿尘肺病的直接和间接原因，从政府、企业、个人3个角度提出煤矿尘肺病的防治对策。目前关于矿井职业危害的研究大部分集中于非高地温环境下，而针对高地温环境下的矿井职业危害的研究缺乏整体性，因此建立高地温矿井职业危害防控体系十分必要。矿井职业危害综合防治不仅要有先进的职业危害防治技术，也要有科学的管理制度作为支撑。为切实搞好矿井的综合职业危害防治工作，保障职工健康，研究并建立了高地温矿井职业危害防控体系[9-10]。

　　1职业危害防控体系及保障机制

　　山东新巨龙公司坚持文化引领，构建安全文化理念体系，为了切实的保障公司的职业危害的防治，建立了完善的职业危害防控体。1)监测监控体系，做好职业危害超前预防。①构建综合安全监控系统，布置监测点，实现井下施工地点全覆盖，通过对粉尘、瓦斯、CO、温度等安全信息进行实时采集、预警，确保各类问题及时治理;②配备专职人员进行职业危害因素检测，测尘员按规定进行日常检测，作业场所环境温度每天检测1次。2)综合防治体系，创造健康舒适工作环境。针对粉尘、高温热害、有毒有害气体等职业危害因素，开展降尘、降温工程，构建降尘、隔尘、防尘、监尘的“四位一体”综合防尘管理体系，应用井下集中制冷降温技术，打造先进深井降温模式。

　　3)劳动防护体系，确保职业危害防护到位。利用计算机管理，建立健全劳动防护用品管理台帐，实现动态管理，有效提高管理水平和工作效率;综掘工作面配置综掘机司机氧吧，所有人员配置高效防尘口罩，提升接尘人员防护说明。4)安全监督体系，推进企业绿色安全发展。落实企业职业安全监管职责，把煤矿作业场所职业危害防治工作列入监督检查范围，把职业危害防治纳入监管计划，摆到与安全监管并重的位置，同时部署同时推进。从班组、区队、公司层层建立职业危害排查制度，对现场排查的职业危害隐患，制定整改方案，治理合格由安监部门验收后方可生产。5)健康体检体系，保障员工身体健康。开展全员职业健康体检，建立个人职业健康监护档案和职业健康监护信息管理制度，对公司接触职业危害的人员进行定期体检和职业病诊断，受检率达100%。

　　2职业危害防控技术体系

　　针对矿井的四大职业危害因素，建立了包括高温热害、粉尘防治、有毒有害气体和噪声的职业危害防控技术体系。

　　2.1建立全方位防尘体系推进无尘化矿井建设由于采掘机械化程度高，产尘总量大，采掘工作面配风量大，粉尘扩散速度快，公司通过推进粉尘治理创新，应用先进技术管理，建立多层级立体化防尘体系，实现了高机械化矿井无尘化开采。

　　2.1.1构建无尘化管理体系完善粉尘治理标准制度，统一粉尘治理标准，保证粉尘治理有据可依。同时建立粉尘治理队伍，设立粉尘治理专门机构，成立专业煤层注水及防尘队伍，负责矿井粉尘治理技术措施的落实及粉尘浓度测定，确保煤层注水工作及粉尘浓度考核工作正常开展。

　　2.1.2严格清洁生产监督考核本着“谁产尘，谁治理”的原则，做到井下所有地点都明确除尘单位和人员;建立粉尘治理层级负责制，保障矿井绿色无尘化开采。建立无尘化矿井建设，实行日检查、旬验收、月考核制度。根据防尘检查标准，每天对各地点防尘治理进行检查，每旬集中对采掘工作面及井巷硐室进行全覆盖检查，每月在质量标准化中考核，确保粉尘治理效果。为保证注水效果，建立煤层注水市场化考核体系，每旬在工作面采取煤样进行含水率测定。制定《采掘工作面粉尘浓度考核管理规定》，严格粉尘治理考核，治理不达标的采掘工作面质量标准化坚决一票否决。

　　2.1.3创新高效粉尘防治模式

　　1)综放工作面粉尘立体防治。①强化煤层注水管理，煤层注水孔施工配备自移式履带钻机，研制孔口除尘器，降低打钻施工粉尘浓度90%以上，煤层注水泵最高注水压力达到30MPa，确保注水效果;②工作面煤机应用高压外喷雾降尘装置，压力达到12.5MPa以上，有效覆盖了煤机滚筒割煤时的煤尘;③自主研发支架收前护板自动喷雾系统，实现煤机割煤时收起前护板自动开启煤机下方3个架间喷雾降尘;④对煤机外喷雾进行改进，安装机身莲花外喷头、滚筒区域加长高压外喷雾，实现产尘区域立体全覆盖;⑤每隔5个支架安装1组光电喷雾，完善移降架、放煤自动喷雾;⑥工作面进回风巷安装全断面喷雾、回风巷安装防尘网，有效隔绝工作面粉尘进入采区回风巷。

　　2)综掘工作面多级除尘。①全岩综掘工作面安装应用CFT湿式除尘系统，优化附壁风筒位置及风量调节，经除尘风机处理后，综合除尘效率达到95%以上;②开展综掘工作面封闭控尘优化技术研究，自行研制玻璃钢双侧控风附壁风筒，通过测量掘进工作面迎头风流场，绘制风速等值图，优化附壁风筒位置及调节角度，提高了封闭控尘效果;③应用湿喷技术，同时利用磁化水降低喷浆粉尘浓度，较普通水喷射混凝土粉尘浓度可降低40%~60%;④巷道后部完善净化喷雾、防尘网自动喷雾，转载点全部应用封闭控尘，有效控制粉尘，实现了粉尘多级治理。

　　3)大巷风流全面净化。①进风大巷风流中安装全自动感应远程控制喷雾，实现与监控系统联网控制，人车通过时自动延时开停，有效净化了大巷风流;②回风大巷根据巷道风速情况，每隔一定距离安装粉尘浓度超限自动净化水幕，有效降低回风流粉尘浓度;③进风大巷应用洒水车，每班对辅助运输大巷进行冲尘，提高冲尘效率。

　　4)粉尘浓度自动监测。建立综采综掘工作面粉尘浓度自动监测系统，实时监控粉尘浓度，实现粉尘浓度超限自动喷雾降尘。

　　2.2构建高温热害综合防治体系

　　2.2.1建立风冷并举科学降温模式

　　着采场延伸拓展，针对矿井建设期、试生产期、达产后等不同阶段热量变化情况,构建适宜的制冷降温模式，先后经历通风降温、水源热泵、冰冷辐射等技术探索，通过对矿井热源分析、基础数据收集计算，确定了机械降温与通风降温并行的治理模式。

　　2.2.2打造高效低耗冷量传输网络

　　应用WAT高效节能制冷技术，实施按需制冷、分区供冷、低耗输冷、高效散冷，彻底杜绝高温区。树立大数据思维，建立矿井热源数据库，使用测温光纤对围岩散热圈进行测量，建立围岩调热圈的计算模型，实现对围岩调热圈温度场及范围的预测。依托风温预测软件，综合考虑采区围岩、机械、通风、涌水等因素，计算出矿井不同时期需冷量，进而确定机组运行数量，实现节能运行。

　　坚持制冷中心最大化靠近需冷中心原则，制冷站靠近采场建设，主供冷距离不超过1km，实现制冷系统和采场有效结合，并随采场改变“迈步”移动。根据矿井开拓布局和供冷需求，超前进行管网水力模拟计算，形成高效率、低阻力管网布局，保证冷量合理分配。根据需冷地点情况灵活采用不同供冷模式，实现最佳供冷。建立风量与冷量配比数值模型，研究同风量对冷量的需求关系，实现矿井通风量与供冷量的最佳配比。优化空冷器安装位置、运行状态，坚持“逢高必降”原则，高温地点全部安设散冷装置。

　　2.2.3制定科学规范系统运行标准

　　1)系统运行标准化。研究制定降温标准，通过日常系统运行数据收集，现场盯班写实，梳理机组危险参数、错误控制等问题，编制操作标准，细化量化各项参数。强制宣贯运行标准，作业人员发放操作手册，组织技术比武、技能大赛等活动，加强标准理解运用，提升系统运行可靠性、高效性。

　　2)设备维护规范化。培育专精人才，采取“走出去、请进来”的方式，主要技术工种赴外进行专业培训，详细了解机组运行各个环节，培养了多名设备维护“金蓝领”，实现了制冷设备的自主维护、维修。实施轮机检修，对备用机组进行“解剖式”检查，及时消除设备隐患。加强水质管理，制冷机组全部“饮用”纯净水，安装高效过滤器，保障机组稳定高效运行。推行巡检制度，对WAT机组运行状态参数进行严格监控，投用以来实现“零故障”运行。

　　3)监测预警信息化。所有采掘地点、机电硐室安设温度传感器进行在线监测，实时监测采掘工作面各地点温度，实行三级高温预警，并及时采取应对措施。空冷器安装监测装置，在线监测运行参数，保证稳定运行。WAT机组安装监控装置，对各系统运行参数进行在线监测，实现机组远程操控。通过监测系统的大数据收集和分析，为提升热害防治水平积累了原始数据。

　　2.3搭建有毒有害气体防治体系

　　采空区有毒有害气体主要来自于煤自燃过程中释放出大量的CO、CO2、SO2、NOx等，因此采空区有毒有害气体的防治通过防治煤自燃的方式解决，实现采空区有毒有害气体的有效防治。1)矿井有毒有害气体监测技术研究。构架矿井有毒有害气体无线监测系统，研发有毒有害气体无线监测硬件，优化有毒有害气体无线监测系统布置方法。2)矿井有毒有害气体防控技术研究。采用采空区封闭隔离防控技术、采空区注氮惰化防控技术、采空区泡沫阻化防控技术、采空区液态CO2降温窒息防控技术等防治矿井有毒有害气体。为防止密闭被顶板来压破坏，同时考虑减少采空区漏风，全面推广应用充填密闭或钢筋混凝土密闭，建筑密闭必须使用实心砌块，建筑完成后对墙体进行勾缝，密闭强度高，漏风减少，同时加强密闭的建设及管理。

　　2.4开展噪声综合防治营造安静生产环境

　　1)-810主排水泵房设备开停在地面调度室，远离噪声源，避免噪声污染危害;-710强力胶带驱动间与操作间处于不同的峒室，操作室噪声在60dB以下，实现高噪声设备采用远距离自动控制。2)通风机房电机室内壁贴敷微孔吸声结构，采取隔声门窗，并在风道扩散口设置阻性消声器，室内墙壁设吸音泡沫，减少噪声对环境的影响;作业场所设置隔声间，主井井塔、副井绞车房、压风机房等地点设置隔声操作间，声级不大于70dB。3)从平面布置上合理布局，在设备选择上采用低噪声设备，将高噪声源远离声环境敏感点，合理规划和布置场地内办公区、生产区和辅助生产区等，空闲地段、道路两侧和产噪强度较高的车间外四周绿化林带，通过绿化降噪，厂区噪声控制在标准以内。

　　3职业危害防控管理体系

　　1)成立职业危害防治管理工作领导小组，构建公司、专业、部室、区队、班组五级职业卫生管理机构，逐级制定岗位责任制，层层分解目标，签订《职业危害防治目标责任书》，逐级落实职业卫生管理职责，把职业危害防治责任分解到每个人，形成逐级负责的管理模式。

　　2)根据《安全生产法》、《职业病防治法》、《煤矿作业场所职业病危害防治规定》等法律法规，结合公司实际，制定下发了《职业病危害防治制度》等14项管理制度，规范了职业危害防治的管理和监督，为职业危害防治提供制度保障。

　　3)公司加强职业健康资金投入，经营预算中编列专门预算用于职业安全健康保障资金，并做到专款专用。4)公司充分利用电视、网络等媒体和LED显示屏、宣传橱窗、标语横幅等宣传阵地，对职业危害知识进行广泛深入的宣传，同时印发《职业安全健康宣传手册》，做到人手1册，使员工在潜移默化中不断学习职业健康知识;依托公司三级教育培训中心资质，以教培中心为主，各区队为辅，进行全员职业健康知识培训，建立员工职业健康教育培训档案，普及职业病防治知识。

　　4结语

　　针对高地温矿井职业危害的特点，提出了科学的管理理念和制度，研究先进的职业危害防治技术，构建安全文化理念体系，树立了“以人为本、健康至上”的职业健康理念，完善了监测监控、综合防治、劳动防护、安全监督、健康体检等体系，为矿井职业危害防控提供了保障。从高温热害、粉尘防控、有毒有害气体及噪声等4个方面研究了高地温矿井职业危害防控体系及关键技术，开发了相应的防控装备，提高了矿井职业危害防控技术水平。

　　参考文献：

　　[1]马砺，雷昌奎，王凯，等.高地温环境对煤自燃危险性影响试验研究[J].煤炭科学技术，2016，44(1)：144.

　　[2]罗时金，王新丰，刘锋，等.深井开采面临的关键问题及技术对策[J].煤炭技术，2014，33(11)：309-311.

　　[3]谢中朋，宋晓燕.高温矿井地温分布规律与反问题研究[J].能源技术与管理，2009(4)：84-86.

　　[4]徐传升.丁集矿地温随深度变化趋势及防治措施[J].煤炭技术，2014，33(9)：321-322.

　　[5]马砺，任立峰，王乃国，等.深井高地温工作面煤自燃特点及预控方法研究[J].煤炭科学技术，2016，44(10)：39-43.

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