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[摘 要]我国地域辽阔，矿产资源丰富。金属矿产资源为我国的经济发展做出了巨大的贡献。目前，我国地下金属矿山多数己进入中晚期开采时期，矿井采掘深度增加，地温随之升高，加上其他热源的放热作用，使得受到高温威胁的矿井日益增多。在高温环境下作业，不但劳动生产率会下降，损害工人身体健康，同时严重威胁井下安全作业，并易引发灾害和事故。基于此，文章首先对金属矿山深井热源进行了分析，然后阐述相应的治理措施，以供参考。
[关键词]金属矿山；深井热源；矿井通风
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0007-01
1关于金属矿山深井热源的分析
1.1地热
地热是造成井下温度升高最为重要的一个热源。深井中的岩层放热占到了整个井下热量的一半左右。地下岩层的温度变化规律是：自上而下，岩层可以分成变温带、恒温带和增温带。恒温带以下的岩石温度会随着深度的增加而增高，当工作人员在进行采矿时，开采到了恒温带的岩石层之后，其会释放很大的热量。这便是最为重要的一个热源，当井下空气经过这些岩石时，发生了热交换，从而造成了井下的温度急剧上升。受地热的影响，随着开采矿井的不断加深，地热的影响也会越来越严重。围岩和空气主要是通过对流的形式来实现传热。一般来说，岩石周围之间的岩石容易先被影响，发生热传导，最后，在对整个井下的温度造成影响。
1.2空气绝热压缩散热
在底面空气进入到地下矿井时，因为受到井筒空气柱压力的影响，这些空气被压缩，当空气进入到井底下部之后，其所携带的势能最终转化成了热能。在调查研究中发现，每当空气下降一百米，相关的气温便会上升0.5摄氏度。因为这方面的影响，通过空气压缩而产生的热量占井下总热量的20%左右。
1.3井下爆炸产生的热量
在井下采矿工作中，经常会进行爆炸作业，在爆炸的过程中，一部分能量是破坏了岩石结构，但是还有一部分则是以热量的形式散播在空气中，这就造成了井下温度不断的升高。所以在井下进行爆炸作业时，会出现两种放热的现象，一方面，爆炸时本身会产生一定的热量，另一方面，爆炸时会造成空气快速的流动从而产生热量，这两中现象都会造成井下温度的上升。
1.4井下生产过程产热
除了上述主要热源外，在井下生产过程中，提升机械、机电设备、采掘机械、运输设备、通风设备、排水设备等运行时，会将部分电能或机械能转化为热能，散发到井下空气中，使井下空气温度升高。
2井下热源带来的危害
2.1对人体造成的危害
员工在矿井下工作时，可能遇到各种不利环境和气候。比如，井下的高温、高湿。高温是指一般的温度高于30℃，而高湿是指相对湿度达到了80%以上。工人在这种湿热的环境中进行工作，长期下去会出现中暑或者热虚脱等疾病，而且还会造成人体机能出现问题，这里主要表现在体温自动调节能力失控，体温会升高，水盐代谢出现紊乱，身体中其他系统都因为这种高温高湿出现了严重的问题，最终导致工人生病。
2.2对安全生产和生产效率的影响
在高温矿井中进行工作，生产率效率都一般不是非常高，在调查中发现有的矿山员工的工作效率可能只有30%。而且根据相关的统计发现，在矿井下进行工作时，一旦温度超过适当的温度条件，每超过1℃，员工的工作效率也会相应的下降8%左右。在高温的环境下，人的中枢神经容易受到影响，最终出现疲劳、恍惚和全身无力等症状，在这样状态下进行工作，非常容易引发工作事故。而且从井下事故发生的时间来看，主要是出现在四月份到七月份之间，在这几个月中，也是温度超过30℃，而相对湿度差不多要在90%之上，所以在这个期间是事故最容易发生的时候。
3采取合理的应对措施
3.1提高井下的通风量
在井下工作时，为了有效的控制其温度，工作人员要加强井下通风，通过这样的方式把井下的热量都带走，从而达到降温的效果。在井下通风程中，要减少巷道中的许多设备所产生的阻力。在进行井下通风系统设置时，可以通过计算，设计出通风量最大的井下通道半径。在这样的设计下，井下通风时，受到的阻力最小。而在各种不同形状的断面下，以圆形最优。
所以在现在的的井下建设时，可以通过增大隧道的半径，从而降低通风时收到的阻力。为有效的降低井巷中表面所带来的摩擦，工作人员还可以通过采用爆破和衬砌等措施来减少井巷的摩擦，从而保证通风的质量。另外还需要减少漏风的现象出现，一旦矿井出现漏风的现象，那么通风效果则会大打折扣。所以在进行通风时，工作人员一般采用对角式通风系统，而在开采工作时，采用后退式，进风和回风巷道一般都是设置在脉外岩石中，对通风设设施的构造有严格的要求，确保其严密性，从而保证在通风系统中不会出现漏风的情况。
在整个通风系统中，通过加强对通风系统的管理和维护，保证漏风和风流循环都是最小的，从而来提高通风系统的运作效率。根据井下的通风情况，要对整个系统进行定期的测定和检测，在这其中包括风速、风量和风压等，确保各项参数都正常，通过这样的方式，从而保证通风系统的正常运行。在提高井下的通风量时，并不是可以无限的增加通风量，因为在这其中会受到风速和降温成本等因素的影响，而且风速过大，还可以能对安全生产带来一些不良的影响，无限的增大的通风量，也会增加主扇的负荷。所以相关的工作人员一定要对通风系统做到合理的设计。
3.2做好阶段通风工作
在金属矿山的工作中，一般都是进行多阶段同时作业的，在这样的工作中，一定要对通风结构做到合理的设计，避免在通风过程中，因为矿物的开采和运输而产生的热量留存在井巷中，从而没有起到很好的通风效果。一般来说，采场下行通风时，矿岩运输的方向是和通风的流向保持一致的，这样在这些矿岩在运输过程中产生的热量和水蒸气会随着通风一并被带出去，而不会在留存在井巷中，增加井下的气温。
3.3采用合理的通风系统
矿井通风系统要和矿床的开发密切的结合起来，因为开采矿山的方式不同，结构不同，入风线路就存在着长短距离的不同，所以，当风吹到人们的作业面时，风的温度也是存在差异的。一般来说，在设计通风系统时，都是采用分区进行开拓和对角式通风系统，这样的设计可以有效的减少风吹到工作面的路程，避免了风流到达工作面时，温度出现了大量的升高。在现代的采矿工作中，通过采用矿井通风的方法，并且对这种通风系统进行不断的优化，加强相关的管理，从而有效的减少井下热能对人们造成的危害。
结语
综上所述，在现代的矿产行业的发展中，随着矿山深井的不断开发，其中因为高温环境给工作带来了严重的不便。为了有效的解决这项问题，工作人员通过对井下的热源的分析，在有效避免产生熱量的同时，相关的工作人员还应该采取相关的应对措施，做好相关的通风工作，保证金属矿山的生产安全和效率。
参考文献
[1]石乃敏，潘爱民，沈雁醒.某金属矿山深部开采人工制冷降温技术方案分析[J].中国矿业，2016，25（7）：161-165.
[2]石乃敏，沈雁醒.某地下矿山深井开采降温技术[J].化工矿物与加工，2016（10）：68-71.
[关键词]金属矿山；深井热源；矿井通风
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0007-01
1关于金属矿山深井热源的分析
1.1地热
地热是造成井下温度升高最为重要的一个热源。深井中的岩层放热占到了整个井下热量的一半左右。地下岩层的温度变化规律是：自上而下，岩层可以分成变温带、恒温带和增温带。恒温带以下的岩石温度会随着深度的增加而增高，当工作人员在进行采矿时，开采到了恒温带的岩石层之后，其会释放很大的热量。这便是最为重要的一个热源，当井下空气经过这些岩石时，发生了热交换，从而造成了井下的温度急剧上升。受地热的影响，随着开采矿井的不断加深，地热的影响也会越来越严重。围岩和空气主要是通过对流的形式来实现传热。一般来说，岩石周围之间的岩石容易先被影响，发生热传导，最后，在对整个井下的温度造成影响。
1.2空气绝热压缩散热
在底面空气进入到地下矿井时，因为受到井筒空气柱压力的影响，这些空气被压缩，当空气进入到井底下部之后，其所携带的势能最终转化成了热能。在调查研究中发现，每当空气下降一百米，相关的气温便会上升0.5摄氏度。因为这方面的影响，通过空气压缩而产生的热量占井下总热量的20%左右。
1.3井下爆炸产生的热量
在井下采矿工作中，经常会进行爆炸作业，在爆炸的过程中，一部分能量是破坏了岩石结构，但是还有一部分则是以热量的形式散播在空气中，这就造成了井下温度不断的升高。所以在井下进行爆炸作业时，会出现两种放热的现象，一方面，爆炸时本身会产生一定的热量，另一方面，爆炸时会造成空气快速的流动从而产生热量，这两中现象都会造成井下温度的上升。
1.4井下生产过程产热
除了上述主要热源外，在井下生产过程中，提升机械、机电设备、采掘机械、运输设备、通风设备、排水设备等运行时，会将部分电能或机械能转化为热能，散发到井下空气中，使井下空气温度升高。
2井下热源带来的危害
2.1对人体造成的危害
员工在矿井下工作时，可能遇到各种不利环境和气候。比如，井下的高温、高湿。高温是指一般的温度高于30℃，而高湿是指相对湿度达到了80%以上。工人在这种湿热的环境中进行工作，长期下去会出现中暑或者热虚脱等疾病，而且还会造成人体机能出现问题，这里主要表现在体温自动调节能力失控，体温会升高，水盐代谢出现紊乱，身体中其他系统都因为这种高温高湿出现了严重的问题，最终导致工人生病。
2.2对安全生产和生产效率的影响
在高温矿井中进行工作，生产率效率都一般不是非常高，在调查中发现有的矿山员工的工作效率可能只有30%。而且根据相关的统计发现，在矿井下进行工作时，一旦温度超过适当的温度条件，每超过1℃，员工的工作效率也会相应的下降8%左右。在高温的环境下，人的中枢神经容易受到影响，最终出现疲劳、恍惚和全身无力等症状，在这样状态下进行工作，非常容易引发工作事故。而且从井下事故发生的时间来看，主要是出现在四月份到七月份之间，在这几个月中，也是温度超过30℃，而相对湿度差不多要在90%之上，所以在这个期间是事故最容易发生的时候。
3采取合理的应对措施
3.1提高井下的通风量
在井下工作时，为了有效的控制其温度，工作人员要加强井下通风，通过这样的方式把井下的热量都带走，从而达到降温的效果。在井下通风程中，要减少巷道中的许多设备所产生的阻力。在进行井下通风系统设置时，可以通过计算，设计出通风量最大的井下通道半径。在这样的设计下，井下通风时，受到的阻力最小。而在各种不同形状的断面下，以圆形最优。
所以在现在的的井下建设时，可以通过增大隧道的半径，从而降低通风时收到的阻力。为有效的降低井巷中表面所带来的摩擦，工作人员还可以通过采用爆破和衬砌等措施来减少井巷的摩擦，从而保证通风的质量。另外还需要减少漏风的现象出现，一旦矿井出现漏风的现象，那么通风效果则会大打折扣。所以在进行通风时，工作人员一般采用对角式通风系统，而在开采工作时，采用后退式，进风和回风巷道一般都是设置在脉外岩石中，对通风设设施的构造有严格的要求，确保其严密性，从而保证在通风系统中不会出现漏风的情况。
在整个通风系统中，通过加强对通风系统的管理和维护，保证漏风和风流循环都是最小的，从而来提高通风系统的运作效率。根据井下的通风情况，要对整个系统进行定期的测定和检测，在这其中包括风速、风量和风压等，确保各项参数都正常，通过这样的方式，从而保证通风系统的正常运行。在提高井下的通风量时，并不是可以无限的增加通风量，因为在这其中会受到风速和降温成本等因素的影响，而且风速过大，还可以能对安全生产带来一些不良的影响，无限的增大的通风量，也会增加主扇的负荷。所以相关的工作人员一定要对通风系统做到合理的设计。
3.2做好阶段通风工作
在金属矿山的工作中，一般都是进行多阶段同时作业的，在这样的工作中，一定要对通风结构做到合理的设计，避免在通风过程中，因为矿物的开采和运输而产生的热量留存在井巷中，从而没有起到很好的通风效果。一般来说，采场下行通风时，矿岩运输的方向是和通风的流向保持一致的，这样在这些矿岩在运输过程中产生的热量和水蒸气会随着通风一并被带出去，而不会在留存在井巷中，增加井下的气温。
3.3采用合理的通风系统
矿井通风系统要和矿床的开发密切的结合起来，因为开采矿山的方式不同，结构不同，入风线路就存在着长短距离的不同，所以，当风吹到人们的作业面时，风的温度也是存在差异的。一般来说，在设计通风系统时，都是采用分区进行开拓和对角式通风系统，这样的设计可以有效的减少风吹到工作面的路程，避免了风流到达工作面时，温度出现了大量的升高。在现代的采矿工作中，通过采用矿井通风的方法，并且对这种通风系统进行不断的优化，加强相关的管理，从而有效的减少井下热能对人们造成的危害。
结语
综上所述，在现代的矿产行业的发展中，随着矿山深井的不断开发，其中因为高温环境给工作带来了严重的不便。为了有效的解决这项问题，工作人员通过对井下的热源的分析，在有效避免产生熱量的同时，相关的工作人员还应该采取相关的应对措施，做好相关的通风工作，保证金属矿山的生产安全和效率。
参考文献
[1]石乃敏，潘爱民，沈雁醒.某金属矿山深部开采人工制冷降温技术方案分析[J].中国矿业，2016，25（7）：161-165.
[2]石乃敏，沈雁醒.某地下矿山深井开采降温技术[J].化工矿物与加工，2016（10）：68-71.