黃云峰

（山西潞安集團和順一緣煤業(yè)有限責任公司，山西 和順 032700）

1 礦井地理地貌概況

山西潞安集團和順一緣煤業(yè)有限責任公司位于山西省和順縣義興鎮(zhèn)鳳臺村，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，標高為1540.5m，最低處位于井田南部邊界處溝谷中，標高為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 進風行人斜井概況

礦井設有專用的進風行人斜井，該斜井位于主工業(yè)廣場內(nèi)，擔負進風及運送行人任務，井筒地面標高1292.6m，井筒斜長440m，井筒垂深180m。實測進風行人斜井進風量為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：進風井口以下的空氣溫度（干球溫度，下同）必須在2℃以上。我國地處嚴寒地區(qū)的礦山，冬季應采取防止井筒結冰的措施[1-5]。通常采用如下空氣預熱方法：

（1）熱風爐預熱。在遠離工業(yè)場地的小型風井，無集中熱源時采用。熱風爐的位置應使進入井筒的空氣不受污染，且符合防火要求。

（2）空氣加熱器預熱。

（3）空氣地溫預熱。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行預熱，是一種經(jīng)濟可靠的空氣預熱方法，用于非煤非鈾礦井。

（4）其他空氣預熱方法。如利用空壓機等設備產(chǎn)出的熱量預熱。

一緣煤業(yè)在進風行人斜井安設有蒸汽加熱系統(tǒng)，冬季在溫度不低于-10℃時，能夠滿足進風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 暖風系統(tǒng)改造方案

由于礦井進風行人斜井風道斷面偏小，改造工程量量大，因此礦井決定采用在井口鋪設加熱管道的方式來增加供熱面積，從而提高進風行人斜井入風的溫度，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)，開始為進風行人斜井輔助加熱。為考察改造后系統(tǒng)防凍保溫效果，對進風行人斜井井口溫度、井底溫度、風量等進行了連續(xù)觀測（2018年1月1日～2018年1月31日）。統(tǒng)計結果如表1，具體如圖2所示。

圖2 溫度變化曲線圖

圖3 風量變化情況表

由表1、圖3可以看出，安裝加熱器后風量有微量的變化，但前后風量變化小于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，安裝前后對整個礦井的通風系統(tǒng)幾乎沒有影響。

此外，由于進風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 結語

一緣煤業(yè)通過對井筒保溫系統(tǒng)優(yōu)化，補充了新的加熱裝置，完善了井筒保溫系統(tǒng)。該方法就地取材，不需要新建熱風管道等設施，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。