1　礦井熱害的形成

　　地殼最表層的溫度受地面溫度周期性變化的影響，這種影響是隨著深度的增加而逐漸減弱的；到一定深度，這種影響基本消失，從而地溫保持恒定。地溫常保持恒定的帶稱為恒溫帶。在恒溫帶以上，地溫受太陽輻射熱的影響而具有周期性的變化，故稱為變溫帶。在恒溫帶以下，地溫的變化受控于地球的內(nèi)熱；隨著深度的增加而不斷增溫，故稱為增溫帶。恒溫帶則是變溫帶與增溫帶的分界面。

　　由于恒溫帶的深度大都為十余米、數(shù)十米，而礦井生產(chǎn)的深度大都為數(shù)百米，甚至上千米，遠遠深于恒溫帶的深度；隨著溫度的增加，地溫增高，當?shù)販爻^某一溫度時，就產(chǎn)生了礦井的熱害問題?？梢哉f，熱害是礦井生產(chǎn)向深部發(fā)展過程中不可避免的。

　　2　礦井高溫環(huán)境的危害

　　正常人在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，產(chǎn)熱與散熱處于動態(tài)平衡狀態(tài)，體溫基本上維持在37℃。在體力勞動等情況下，體內(nèi)能量代謝過程加速，產(chǎn)熱增大，人體通過血管擴張血流量增大、汗腺分泌增加及呼吸加速等途徑，將體內(nèi)產(chǎn)生的熱量送到體表，，以輻射、傳導、對流以及汗液蒸發(fā)等換能換熱方式將熱量散發(fā)到周圍大氣中，以維持體溫在正常的變動范圍內(nèi)。

　　高溫的工作環(huán)境會使人感到不舒適，從而降低勞動生產(chǎn)率，增大事故率，影響安全生產(chǎn)和降低工作效率。同時，人在高溫條件下從事繁重體力勞動時，如果周圍環(huán)境的冷卻能力不足以吸收人體散發(fā)的熱量，就會造成熱量在體內(nèi)蓄積，過高的熱環(huán)境甚至使人體的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào)。在失水、心功能不健全、過度出汗后汗腺功能衰竭的情況下，可能進一步促使熱量在體內(nèi)的蓄積并導致大汗不上、體溫升高、頭昏、嘔吐等中暑癥狀，甚至造成死亡。

　　3　降溫措施

　　為保障礦工的身心健康和生產(chǎn)的安全進行，我國的礦山安全條例規(guī)定：井下工人作業(yè)地點的空氣溫度，不得超過28℃，超過時應采取降溫和其他保護措施。同時煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采掘工作面的空氣溫度不超過26℃，機電硐室的空氣溫度不得超過30℃，空氣溫度超過時，要采取降溫措施。

　　改善礦內(nèi)氣候條件的措施很多，歸納起來有兩個方面：一為非人工制冷措施，即礦井通風；一般來說，在地溫31℃以上、37℃以下時，可能產(chǎn)生熱害，但這種熱害一般通風方法（即：非人工風流的措施）就可以解決。二為人工制冷來冷卻風流的措施，也稱為礦井空氣調(diào)節(jié)；在地溫達到37℃以上的地區(qū)，一般來說，單靠加強通風降低溫度難以達到目的，應考慮采用人工制冷降溫系統(tǒng)。

　　礦井通風是采用機械或自然的通風方法，為礦內(nèi)采掘工作面及機電硐室提供足夠的新鮮空氣來沖淡、帶走有毒有害氣體，以滿足工作人員和產(chǎn)生的要求。具體措施有：加大通風強度，可以降低風溫、改善氣候條件；改革通風方式，將上行風改為下行風，可使工作面的風溫降低1~2℃；選擇合理的通風系統(tǒng)，如縮短進風路線的長度，在巷道環(huán)境條件和風量不變的情況下，風路越短風流升溫越小。

　　在高溫礦井中，當采用加大風量等非人工冷卻系統(tǒng)措施都無法使礦內(nèi)氣溫達到安全規(guī)程規(guī)定的標準時，就必須采取人工制冷冷卻風流的措施，也就是采用制冷設(shè)備對礦內(nèi)空氣進行冷卻。巴西、德國、南非、俄羅斯等相繼開展了大規(guī)模的礦井降溫的工作；我國也開展了礦井降溫的研究，取得了一定的經(jīng)驗，并建立起多個井下集中降溫系統(tǒng)。

　　4　個體保護

　　在礦內(nèi)某些氣候條件惡劣的地點，由于經(jīng)濟和技術(shù)上的原因，不宜采取風流冷卻措施時，可以讓礦工穿上冷卻服，以實行個體保護。穿著冷卻服是保護個體免惡劣氣候環(huán)境危害的有效措施；它的作用是當環(huán)境溫度較高時，可以防止其對身體的對流和輻射傳熱；使人體在體力勞動中所產(chǎn)生的新陳代謝熱能，較容易地傳給冷卻服中的冷媒。供礦工穿著冷卻服，必須滿足降溫以便于勞動等方面的要求。

　　此外，在高溫環(huán)境里作業(yè)的礦工應該注意多飲水，以補充汗液的流失，防止脫水；注意營養(yǎng)，多食用高碳水化合物的食物，以補充能量的代謝；注意飲食，補充汗液中失掉的鹽分；注意休息，恢復體力，保持身體健康等。

　　5　地熱的利用

　　地熱（包括地下熱水）是礦井熱害的主要熱源，但在一定條件下，地熱又可以作為能源加以利用。如我國北方冬季氣溫較低，當井筒有淋幫水時，往往發(fā)生冰凍，造成卡罐、墜罐、落冰傷人和管道凍裂等事故，同時過低溫度的風流還會危害工人健康，降低勞動生產(chǎn)率；利用地熱來預熱礦井的冬季進風，達到防凍、保證井筒安全提升的目的，即為地熱利用的一種有效形式。

　　在礦山，由于熱水的出現(xiàn)，一方面加重了礦井熱害的程度，使治理熱水成為這類礦山開發(fā)中不可缺少的措施和步驟；另一方面，在一定的情況下，熱水又是資源，成為礦山的寶貴財富。熱水作為能源和水源，可廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會服務(wù)；當?shù)V井熱水含有某種或某些有益的礦特質(zhì)和微量元素，達到飲用水或醫(yī)療用水的標準時，其利用價值將更大。在礦山，開發(fā)利用礦井熱水，具有一個突出的優(yōu)點，即：不必設(shè)置專門的熱水開發(fā)工程，礦井系統(tǒng)本身就是熱水開發(fā)工程的主體，可以節(jié)省投資。

　　因而，對于礦井地熱、礦井熱水、應除弊與興利相結(jié)合，達到最佳的經(jīng)濟效益為目的。