矿用降温服性能试验研究

摘 要：为了解决煤矿热害损伤矿工身体，影响煤矿安全生产的问题，研究设计了矿用降温服（含降温帽）。通过实验室基础研究、人工气候仓模拟、正交试验和两淮部分高温矿井井下现场应用等手段，对其性能进行了综合试验。结果表明：受试者试验前后血清中的乳酸脱氢酶、肌酐、尿素、钠离子、钾离子等生化指标发生了明显改变，说明湿热环境下人体肝脏、肾脏、心脏等功能受到了损害；因此，降温服不仅使人体热感觉及热舒适性明显好转，而且对于人体机能所受到的危害在一定程度上也得到了缓解，为煤矿井下高温环境作业的工人提供了高温保健作用。

关键词：降温服；热害矿井；个人防护

中图分类号：TD78文献标识码：A

文章编号：1672-1098(2012)02-0029-06

收稿日期：2012-05-03

作者简介：周孟颖（1958-），男，安徽淮南人，研究员，硕士，从事煤矿安全生产管理、科学技术研究等工作。

Test of Performance of Mine Thermal Protective Vest

ZHOU Meng-ying, FENG Li-pin, LIANG Guo-zhi

(Research Center of Fire and Thermal-damage of Mine，Anhui Province Coal Science Research Institute, Hefei Anhui 230001, China)

Abstract: In order to solve thermal damage to miners, which influneces on safety of production in high temperature coal mines, mine thermal protective vest (including cooling helmet) was sudied and designed. Performance of thermal protective vest was tested by laboratory study, simulation in artificial climate chamber, orthogonal test and in-situ application in some high temperature mines in Huainan and Huaibei mining areas. The results showed that biochemical indices (Lactate Dehydrogenase, Creatinine, urea, sodium and potassium ion) in serum of tested persons before and after experiment in hot environments are changed, which shows that liver, kidney and heart of tested persons were damaged. Mine thermal protective vest (including Cooling helmet) not only improves thermal sensation and thermal comfort for miners, but also alleviates to some extent damage to function of human body, which protectes miners health working in high temperature environment.

Key words: thermal protective vest; mine thermal damage; personal protection

我国是产煤大国，也是高温热害矿井较多的国家。 自上世纪80年代以来， 我国矿井高温热害的发展异常迅速， 煤矿热害对矿工的健康和安全生产造成的危害十分突出。目前矿井采深度平均每年以11 m的速度向深部延伸， 有些矿井深度已达1 000 m以上，地温热害现象明显加大，全国约200多对矿井的采掘工作面风流温度超过30 ℃，部分超过36～38 ℃，尤其是进入夏季，更多矿井的采掘工作面风流温度都超过规定的26 ℃［1］ 。据不完全统计从1983年以来，我国煤矿已发生上百次人员高温中暑事故；山东某高温矿井的矿工发病率比常温（26 ℃）下平均高1.83倍，最高达3.61倍。徐州某矿每年5～9月因高温影响，矿工出勤数明显下降，采掘工作面劳动率下降20%～30%，最高达40%～50%；目前淮南、淮北矿区不少矿井地处高地热区，其井深都在－650 m以下，进入二级热害区，夏季时采掘工作面温度高达33～38 ℃，已发生多起矿工因中暑晕倒在作业地点事故，由于深部开采所带来的岩温高、湿度大等引发的皮肤病使矿工痛苦不堪，部分矿井采掘工作面因风流温度过高而被迫停产；因此，解决矿井高温作业环境问题在采矿业发展中具有十分重要的意义，已成为煤矿亟待研究的课题。

根据实际情况，经过多方论证和比较，研发了无源多功能矿用降温服，降温服各项指标均已通过国家有关部门检测。经性能测试和煤矿井下现场应用表明，降温服满足了煤矿安全规定要求，可为煤矿井下高温环境作业的工人提供保健作用。

1 矿用降温服结构及工作原理

长期在矿井高温、高湿环境中作业，人的机体会出现一系列生理功能的改变，这些变化在一定程度内是属于适应性反应，但如果超过限度，则产生一系列生理功能的不良影响：体温调节发生障碍，主要表现为体温和皮温升高；水盐代谢出现紊乱，使人体的机能受到影响等。一般情况下，人依靠生理性体温调节来维持人体的热平衡，如颤栗、汗毛竖起等能防止体温下降；蒸发、出汗等能防止体温上升，但自律性体温调节仅能在较有限的气温范围内保持体温恒定。高温、高湿的矿井环境使人体自身体温调节机能受到一定的限制，产生的热量难以全部散出，在体内蓄存，导致体温上升，感觉不适，甚至影响工作效率及人身安全，因此需要辅以行为性体温调节。因此矿用降温服可显著降低衣内温度上升速率，减缓皮肤温度的变化，延长其热舒适感觉［2］。