一緣煤業(yè)井筒暖風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造效果分析

黃云峰

（山西潞安集團(tuán)和順一緣煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 和順 032700）

1 礦井地理地貌概況

山西潞安集團(tuán)和順一緣煤業(yè)有限責(zé)任公司位于山西省和順縣義興鎮(zhèn)鳳臺(tái)村，井田地處太行山中段西側(cè)。區(qū)內(nèi)地勢總體表現(xiàn)為中部高而南北兩側(cè)低，最高處位于井田東部山梁，標(biāo)高為1540.5m，最低處位于井田南部邊界處溝谷中，標(biāo)高為1282.00m。年平均氣溫為6.3℃，一月份氣溫最低，極端最低氣溫為-24.8℃。霜凍期平均為11月底至次年3月中旬，約115d，最大冰凍深度為110cm，屬于典型的高寒地區(qū)。

2 進(jìn)風(fēng)行人斜井概況

礦井設(shè)有專用的進(jìn)風(fēng)行人斜井，該斜井位于主工業(yè)廣場內(nèi)，擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)及運(yùn)送行人任務(wù)，井筒地面標(biāo)高1292.6m，井筒斜長440m，井筒垂深180m。實(shí)測進(jìn)風(fēng)行人斜井進(jìn)風(fēng)量為3500m3/min。

3 礦井防凍保溫措施及存在的問題

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度（干球溫度，下同）必須在2℃以上。我國地處嚴(yán)寒地區(qū)的礦山，冬季應(yīng)采取防止井筒結(jié)冰的措施[1-5]。通常采用如下空氣預(yù)熱方法：

（1）熱風(fēng)爐預(yù)熱。在遠(yuǎn)離工業(yè)場地的小型風(fēng)井，無集中熱源時(shí)采用。熱風(fēng)爐的位置應(yīng)使進(jìn)入井筒的空氣不受污染，且符合防火要求。

（2）空氣加熱器預(yù)熱。

（3）空氣地溫預(yù)熱。利用礦山廢舊巷道或采空區(qū)的巖溫，將送入井下的冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，是一種經(jīng)濟(jì)可靠的空氣預(yù)熱方法，用于非煤非鈾礦井。

（4）其他空氣預(yù)熱方法。如利用空壓機(jī)等設(shè)備產(chǎn)出的熱量預(yù)熱。

一緣煤業(yè)在進(jìn)風(fēng)行人斜井安設(shè)有蒸汽加熱系統(tǒng)，冬季在溫度不低于-10℃時(shí)，能夠滿足進(jìn)風(fēng)行人斜井的加熱需求，遇到-20℃以下的極端天氣，礦井現(xiàn)有的加熱系統(tǒng)往往很難滿足要求。

4 暖風(fēng)系統(tǒng)改造方案

由于礦井進(jìn)風(fēng)行人斜井風(fēng)道斷面偏小，改造工程量量大，因此礦井決定采用在井口鋪設(shè)加熱管道的方式來增加供熱面積，從而提高進(jìn)風(fēng)行人斜井入風(fēng)的溫度，改造方案具體如下：

利用廢棄的一寸和兩寸鋼管自制加熱器，具體如圖1所示，然后將加熱器固定在井口的墻壁上，最后將進(jìn)水管路與回水管路接入位于井口旁邊的礦井供熱主管路上，利用礦井的供熱系統(tǒng)進(jìn)行供熱。

圖1 加熱器布置示意圖

5 改造后防凍保溫效果考察

礦井于2017年12月5日將自制的加熱器安裝完畢接入礦井工業(yè)場地的主供熱系統(tǒng)，開始為進(jìn)風(fēng)行人斜井輔助加熱。為考察改造后系統(tǒng)防凍保溫效果，對(duì)進(jìn)風(fēng)行人斜井井口溫度、井底溫度、風(fēng)量等進(jìn)行了連續(xù)觀測（2018年1月1日～2018年1月31日）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1，具體如圖2所示。

圖2 溫度變化曲線圖

圖3 風(fēng)量變化情況表

由表1、圖3可以看出，安裝加熱器后風(fēng)量有微量的變化，但前后風(fēng)量變化小于1%。這說明增加了加熱器以后，雖然減小一部分井口斷面，但由于影響的面積較少，安裝前后對(duì)整個(gè)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)幾乎沒有影響。

此外，由于進(jìn)風(fēng)行人斜井的井口溫度的提高，工人下井的舒適度得到了一定的提高。

表1 溫度變化情況匯總表

6 結(jié)語

一緣煤業(yè)通過對(duì)井筒保溫系統(tǒng)優(yōu)化，補(bǔ)充了新的加熱裝置，完善了井筒保溫系統(tǒng)。該方法就地取材，不需要新建熱風(fēng)管道等設(shè)施，簡單易行，成本低，加工速度快，能夠很好地解決礦井極端低溫天氣井筒易結(jié)冰的難題，保證了礦井的安全生產(chǎn)。該方法為同類礦井解決井筒保溫問題提供參考。