中国五矿：2025高寒高海拔装备安全技术要求与典型案例（58页）.pdf

1、高寒高海拔装备安全技术要求与典型案例高寒高海拔装备安全技术要求与典型案例李富伟李富伟深部金属矿安全智能开采国家矿山安全监察局深部金属矿安全智能开采国家矿山安全监察局金 属 矿 山 安 全 技 术 国 家 重 点 实 验 室金 属 矿 山 安 全 技 术 国 家 重 点 实 验 室金属非金属矿山重大灾害事故分析鉴定实验室金属非金属矿山重大灾害事故分析鉴定实验室国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心长 沙 矿 山 研 究 院 有 限 责 任 公 司长 沙 矿 山 研 究 院 有 限 责 任 公 司高寒高海拔装备安全现状一二汇报提纲三四机械部件安全技术要求及案例电气

2、部件安全技术要求及案例非金属材料安全技术要求及案例五通风与个体防护安全技术要求及案例六高寒高海拔装备安全展望 1.1.高寒高海拔装备安全现状1.1 高寒高海拔装备安全现状高原、高寒、高海拔（矿产丰富）平原、海拔低（矿产枯竭）转移东部地区西部地区p高寒高海拔矿山发展趋近年来，资源供给与消费需求矛盾日益突出，西部地区是重要的矿产储备基地和接替地区，铜矿新增资源量占全国的70%，铅锌矿新增资源量更达83%，矿业向西部转移是必然趋势。西部地区普遍为高原，高寒高海拔地区开展矿业开发面临显著的低温、低氧、低气压等因素影响，导致开采装备存在工作效率低下、安全性和可靠性降低等问题。势1.2 高寒高海拔装备安全

3、现状 低气压：海拔每升高1000米大气压力下降约100kPa；海拔在4000m以上，年平均气压544620kPa，为平原的60%70%。低温：极端低温可达-40以上，年平均气温-28、全年热量条件严重不足；昼夜温差极大，超过20。低氧：当海拔为4000m时，氧含量在12%14%之间，仅为海平面的60%。高辐射：青藏高原年总辐射量超过1800 kWh/，相比之下，四川盆地等地区年总辐射量低于1000 kWh/。海拔、气压及空气密度对照表不同海拔大气压及含氧量的关系p高寒高海拔环境特点1.3 高寒高海拔装备安全现状p高寒高海拔矿区常见装备 适用于高原高海拔露天与地下开采的装备与低海拔地区矿山开采种

4、类相同，但因低温、低氧、低气压、高辐射“三低一高”的特殊环境，对机械装备、电气装备、非金属材料、通风系统及个体防护装备的可靠性和安全性提出了新的要求，包括柴油机、液压系统、空压机、电气系统、输送带等关键部件。1.4 高寒高海拔装备安全现状 低气压：电气绝缘强度降低、散热能力降低、密封性能下降、通风系统的压力 低温：材料脆性增加、油黏度增大、蓄电池容量衰减 低氧：动力效率下降、积炭与磨损加剧、设备效率降低 高辐射：非金属材料加速老化、材料表面粉化p高寒高海拔环境因素对设备的主要影响设备性能衰减，人工效率下降，安全风险加大2.2.机械部件安全技术要求及案例2.1 机械部件安全技术要求综合影响 低气

5、压导致发动机进气量不足、燃烧不充分，直接造成设备功率下降n 功率下降 低氧环境导致燃料燃烧不完全，未燃烧的燃料颗粒随废气排出，形成冒黑烟，污染环境且降低燃油利用率n 排气冒黑烟 低温环境使润滑油、液压油、冷却液黏度增大，造成使用性能降低n 油黏度增大 低温削弱金属韧性、增强脆性，叠加低气压下设备受力变化，导致受力件损伤、开裂甚至结构失效n 结构件强度降低高寒高海拔环境下，“低温、低气压”的双重作用会对机械设备的安全性能产生不利影响，具体表现为功率下降、燃烧不充分、油黏度增大以及结构件强度降低等问题n 功率下降n 燃烧不充分2.1 机械部件安全技术要求综合影响柴油机：启动难、燃烧差、油耗增加、功

6、率降低，部件磨损与故障风险升高空压机：进气量减少、产气效率下降，冷凝水结冰堵塞，部件磨损加速金属结构件：材料冷脆、韧性降，易锈蚀、疲劳开裂，连接部位松动液压系统：油液黏度升高、响应慢、密封失效、泄漏，易空化、结冰堵塞高海拔高寒环境通过“低温、低气压”叠加作用下，会对矿山设备的柴油机、液压系统、空压机及金属结构件分别产生不同负面影响2.2 机械部件安全技术要求柴油机项目项目环境因素环境因素核心影响核心影响特殊技术要求特殊技术要求动力性能低气压燃烧氧气供给不足导致动力衰减、燃烧不充分、积碳增多 海拔2000 m：标定功率无下降；燃油消耗率上升3%海拔3000 m：标定功率下降6%；燃油消耗率上升5