无风机式矿井井筒防冻设计
井口防冻保温措施
井筒防冻保温措施
本矿井总进风量为115m³/s，其中主井进风量为45m³/ s，副斜井风量为68m³/s。
根据《煤矿安全规程》规定“进风井口以下的空气温度必须在2℃以上”为防止冬季井筒结冰，保证升车人员的安全为主，在主、副斜井井口设置热风炉对主、副斜井井筒保温。
特制订以下措施：
1、在主斜井井口旁建空气加热室一间，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-35，每台供热量为907KW，热媒为0.3MPa的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。
空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。
2、在副斜井井口旁建空气加热室一座，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-50，每台供热量为1295KW，热媒为0.3MPa 的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。
空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。
3、保温地点的消防设施必须齐全完好，并且每星期检查一次。
4、井口范围内要经常保持干净，不得有积水、杂物、防止结冰。
5、主、斜井热风机组房内在热风机组运行期间必须派专人值班。
6、热风机组由机电队负责管理、维护。
7、瓦斯员每班对主、副斜井检测温度，如温度低于2℃时，及时汇报调度室，采取措施，进行处理。
矿井井筒防冻设计
工作探索矿井井#$冻设计李春香(天地科技股份有限公司，北京100013)摘要：在研究中，针对全风压通风矿井在冬季存在热风问题，基于设计原则，建设方需要以永久锅炉作为能量来源，增加机组设备构建临时热风道，能够将进风井筒冬季防冻存在的安全隐患扼杀于萌芽状态，不断改善矿井建设环境，缩短施工周期，能够显著降低施工成本，并获取良好的综合效益。
关键字：矿井；井筒；防冻；设计1两种井筒防冻方式分析当前很多矿井井筒在进风时采用负压吸入的方式，因此通常将风机安装在进风井井筒位置附近设置空气加热室，将25%的井筒进风量加热到50%左右的热风，再利用风机通过热风道将其送入井筒与从井口房进入的冷空气进行混合，其温度为2!,送入井下，然而采用这种方法是对进风量较大的井筒进行部分冷空气加热，可以集中设置加热设备以及风机，能够用于后期维护，在设备处于运行状况时为确保井筒不，时不能井口房，的冷风从井口进入井筒中，在冷，在井口设置热器也无法达到所需暖需从度，可以在井口设置的冷风室，进能够将冷风通过冷风道送入井筒，对于较的井井筒，其冷风口热风口的井筒，因在用过中需进行用无风机的空气加热式，式是在井口位置加加热室，井口可能处于状，能大部冷空气进入加热室后通过加热器进入井口，其空气加热温度为25!左右，加热的风量风量 的60%，时需设置冷风室，能的冷风通冷风通道进入井筒部，与从井口空气加热室的热风在中进行混，送入井筒部，用这种法能井筒不，时能井口的暖需，能度，对这种是的，需井口较能，可以在大设置，在的位置设置冷风进入，于热风是通过井口进入井筒的，因加热温度，不能够过，加热风量时于用无风机的式，因也需 ，通于50Pa，能放置加热器，井口需留够的空间用于加热器的放置。
2研究方案首先设计依，我们分析该矿井所处的地理位置，其参考依如下所示。
序号项目参数单位回风进入进风量90m3/s 2冷、热风混合温度2!3极端最低温度平均值-25.8!4空气加热温度25!5加热热媒(饱和蒸汽)0.3MPa在计算加热量时，首先对于井筒入风口的加热风量，根据下列公式，/(#»_#0)，m3/s,其中Q为需要加热的风量, !'为精通的进风量，位为m3/s;#”为冷热风混合后的温度，#&为冷风温度，九为热风温度，位为！，其中Q'为井筒平8的总进风量，t”为冷热风混合后的温度，#0为善通表空气温度，t%为热风温度。
煤矿井筒防冻应急预案
一、编制依据为确保冬季井筒防冻工作顺利进行，保障矿井安全生产，根据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》及国家有关防冻防滑的相关规定，结合本矿实际情况，特制定本预案。
二、指导思想坚持以“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，全面提高矿井冬季防冻工作水平，确保矿井冬季安全生产。
三、适用范围本预案适用于本矿所有井筒及其相关设施的冬季防冻工作。
四、组织机构及职责1. 成立井筒防冻工作领导小组- 组长：矿长- 副组长：分管安全副矿长、机电矿长- 成员：生产技术科、机电科、安全科、通风科等部门负责人2. 领导小组职责- 负责组织、协调、指挥井筒防冻工作。
- 制定井筒防冻工作方案和应急预案。
- 检查井筒防冻工作的落实情况。
3. 相关部门职责- 生产技术科：负责井筒防冻技术方案的制定和实施。
- 机电科：负责井筒防冻设备的维护和检修。
- 安全科：负责井筒防冻安全监督检查。
- 通风科：负责井筒防冻期间的通风管理工作。
五、防冻措施1. 井筒防冻- 加强井筒内通风，确保井筒内温度在规定范围内。
- 对井筒进行保温处理，如采用保温材料包裹井筒。
- 定期检查井筒内管道、阀门等设施，防止冻结。
2. 设备防冻- 对井筒内设备进行防冻处理，如采用加热设备、保温材料等。
- 加强设备维护，确保设备正常运行。
3. 人员防冻- 加强冬季防冻安全教育，提高职工防冻意识。
- 为井下作业人员配备防冻衣物和防冻用品。
六、应急处理1. 发现井筒冻结- 立即启动应急预案，组织人员进行抢修。
- 对冻结设备进行除冰处理，确保设备正常运行。
2. 人员伤亡- 立即进行现场急救，并将伤员送往医院救治。
- 同时，报告上级领导，启动应急预案。
七、培训和演练1. 培训- 定期组织职工进行冬季防冻知识培训。
- 提高职工防冻意识和应急处置能力。
2. 演练- 定期组织井筒防冻应急演练，检验应急预案的可行性和有效性。
八、附则1. 本预案由井筒防冻工作领导小组负责解释。
煤矿井筒防冻设计计算
煤矿井筒防冻设计计算井筒防冻设计计算为防止冬季井筒结冰，保证生产和人员安全，根据《煤炭工业矿井设计规范》的要求，矿井工业场地各进风井均应设置井筒防冻装置，对入井空气进行加热。
本矿主井为立井、副井为斜井，通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。
主、副立井采用有风机冷热风在井筒混合的井筒防冻方式，井筒防冻室外计算温度取历年极端最低温度平均值为-11.7℃，空气加热室出口温度65℃，混合至2℃由热风道送至井筒。
热风计算温度为30℃，主立井和副立井加热热媒为工业场地锅炉房提供的0.3MPa（表压）的饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。
一、井口空气加热方式冷、热风在井筒内混合。
二、空气加热量的计算1、设计参数（1）通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。
（2）主井为立井、副井为斜井。
（3）井筒防冻室外计算温度取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。
（4）主井空气加热室出口温度65℃，斜井空气加热室出口温度45℃。
（5）冷、热在井筒内混合，混合温度取2℃。
（6）热媒采用0.3MPa饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。
2、空气加热量的计算Q=ａMｃｐ(ｔｈ-ｔ1)式中: Q总—井口空气总加热量，KW；M—井筒进风量，㎏/ｓ；ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1；ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃；ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃；ｃｐ—空气定压比热，ｃｐ=1.10ＫＪ／（㎏.K) 。
通风容易时期：Q 总主=1.1×28×1.297×1.10×(2 - -11.7) =602KWQ 总副=1.1×8×1.297×1.10×(2 - -11.7) =172 KW通风困难时期：Q 总主=1.1×6×1.297×1.10×(2 - -11.7) =129 KWQ 总副=1.1×30×1.297×1.10×(2 - -11.7) =645 KW3、通过空气加热量的计算lh l h t t t t aM M --=01，Kg/s 式中: M1—通过空气加热器的风量；M —井筒进风量，㎏/ｓ；ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1；ｔｈ0—加热后加热器出口热风温度，℃，立井取65℃，斜井取45℃；ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃；ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。
寒冷地区矿井基建井筒结冰的危害与预防
寒冷地区矿井基建井筒结冰的危害与预防随着经济快速发展和工业生产的不断增长，矿井建设已成为现代化经济的重要支柱之一。
然而，寒冷地区的矿井在冬季往往会出现井筒结冰的问题，给矿井生产带来诸多危害，如减缓下井的速度、降低采矿效率、影响工人的安全等。
因此，为了避免和解决这些问题，必须采取预防措施。
井筒结冰的原因主要是寒冷气候下井筒地面以下温度低，导致矿井内的水分凝结成冰。
其中，井筒内温度、风速和湿度等是决定结冰程度的主要因素。
通过分析结冰的主要原因，我们可以采取以下措施来预防和解决井筒结冰的问题。
1. 通过电加热减少结冰矿井井筒结冰是因为井筒内的温度太低，因此，可以通过电加热的方式使井筒温度升高，进而减少结冰。
电加热是在井筒内装置加热器以升高井筒内温度，由此减轻结冰。
通过加热器对不同位置的井筒进行加热，可以降低井筒内的湿度，减少结冰。
特别是在较南部地区井筒离地面越近，湿度大，结冰现象就很严重。
采用电加热的方式，不仅可以减少结冰，而且灵活性高，具有一定的经济效益。
2. 注入热水另一种经济、易操作的结冰预防措施是在井筒内注入热水，以维持井筒温度的稳定。
注入热水的方法是利用钻孔向井筒内注入热水，然后在缓慢进行维持温度。
这样，可以使井筒内的水分发生蒸发，减少因湿度引起的结冰问题。
而且，热水注入可以维持井筒内的温度，避免因温度下降而引起的结冰。
热水注入方法操作简单，不需要特殊技能，成本低，适用广泛。
3. 改善通风系统井筒结冰的原因之一是井筒内的风速过低，致使湿度过高而引起结冰。
因此，改善通风系统是预防井筒结冰的最有效措施之一。
通风系统的改善不仅可以提高井筒内的气流速度，还可以减轻气流内的湿度，从而避免结冰。
同时，合理的通风系统可以提高工人的工作效率和安全性，提高采矿的效率。
4. 其他方法如果以上方法无法预防或解决井筒结冰的问题，还可以采取其他方法进行预防和解决，比如在井筒内喷洒化学药剂，控制湿度的方法等。
总之，针对井筒结冰问题我们可以通过以上多种方式预防和解决这一问题，选择适合自己的方法，可以提高矿井的生产效率，确保工人的安全，以此推动矿业发展的时代步伐。
无风机式矿井井筒防冻设计
无风机式矿井井筒防冻设计摘要：结合河南省神火煤电股份有限责任公司新庄矿井北进风井井口房及空气加热室设备安装工程设计实例，介绍了一种无风机式矿井井筒防冻技术的工艺流程及各设计环节，提出了设计过程中需要注意的相关问题，并给出了具体解决措施，最后谈到了工程设计体会。
关键词：矿井；井筒防冻; 无风机式;工程设计1引言井筒是矿井的咽喉，是煤矿地面和井下相互联系的主要通道。
当矿区室外气温低于0℃时，如果入风井筒防冻保温问题解决不好，井筒淋帮水会在低温空气作用下，在井壁、该井筒内的提升容器、罐道、水管、电缆等处结冰，使井筒提升能力降低，通风断面减小，还可引起卡罐、托罐闸启闭不便、防坠保险失灵等，严重时大块冰塌落，造成损坏井筒设备和人员伤亡的重大事故，影响矿井安全生产。
在相同的室外气温条件下，井筒结冻对立井安全生产影响最大，清理冰块时其危险性也大; 斜井次之; 平峒不仅对安全生产影响较小，而且清理冰块时的工作条件也较好，但平峒往往采用明沟排水，水沟结冰会使排水漫流影响运输。
因此，搞好矿井井筒防冻设计，对保证煤矿冬季正常生产十分重要。
<<煤炭工业矿井设计规范>> ( GB50215-2015)15.5.1规定:供暖室外计算温度等于或低于 - 4 ℃地区的进风立井、等于或低于 - 5 ℃地区的进风斜井和等于或低于- 6 ℃地区的进风平峒，当有淋帮水、排水管和排水沟时，应设置空气加热设备。
2技术简介<<煤炭工业供热通风与空气调节设计规范>> (GB/T 50466-2008)6.0.3 规定:对于抽出式通风矿井，当进风采用冷热风在井口房混合时，宜采用无风机方式……无风机的空气加热方式是在井口房两侧设加热小室，尽量密闭井口房，使大部分冷空气从百叶窗进入加热室后再通过加热器进入井口房，加热空气温度约为20℃~ 30℃，冷风与热风在井口房内混合至2℃，利用井筒主扇负压吸入井下。
井筒防冻措施
井筒防冻及除冰措施
为了保证冬季矿井提升系统的安全运转，防止提升事故的发生，特制定井筒防冻措施：
1、机电队安排专人每天对罐笼、钢丝绳、防坠器等进行全面检查，发现问题，立即整改。
2、井口站码工交接班时，认真检查提升容器的安全状况，发现问题，及时联系处理。
上下班时对井口进行清理，井口减少洒水或积水，到木工房取锯末铺洒井口、井底，增加着地摩擦力。
3、机电队在停产期间对井筒，淋水处加装管子进行疏通减少井筒表面淋水。
4、井筒内及井底水窝24小时放暖气，防止井筒及井底水窝结冰。
5、提升罐笼不得长时间停留在井底，以防罐笼与井底冻结。
6、绞车司机、站码工，每隔半小时进行联系罐笼对升一次。
7、运输队每班安排专人打井筒内的冰凌，打冰时必须腰佩安全带，站在罐笼内，罐笼两个出口的防护罐帘必须放下，用长柄工具击打冰凌，井口站码工密切与绞车司机配合，专心致志听清打冰人发出的信号，及时与绞车司机联系，开停信号。
有问题时，站码工及时发出相关信号。
8、绞车司机升降时必须放慢速度，不得高速升降。
9、打冰时，井底站码工要在10米外警戒，井底不得有人靠近。
10、打冰时，运输队领导不少于1人在现场指导工作。
11、矿调度室、机电队、运输队密切配合，安全科监督。
12、站码工要24小时对主副井进行检查，如发现异常情况及时汇报调度室，进行解决处理。
A200902-97
低温水作为热媒用于井筒防冻的无风机设计方法胡春胜，程果武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉 (430071)E-mail: sd2752114@摘 要：井筒是地面和井下联系的重要通道，根据相关规范，冬季气温低于一定温度时，井筒必须进行防冻设计，因此井筒防冻设计有着重要而特殊的意义。
我国传统井筒防冻热媒多采用蒸汽或高温水。
低温水作为热媒能否用于井筒防冻，又如何用于井筒防冻设计，在国内尚无相关的理论研究和工程实例运用。
本文针对以上问题，首先给出传统井筒防冻的设计方法，然后结合传统设计方法，提出低温水作为热媒、采用无风机方式的井筒防冻设计方法。
最后结合工程实际，对两者计算方法和结果进行对比、分析，总结出一套全新而且完整的低温水作为热媒用于井筒防冻的无风机设计方法。
关键词：井筒防冻；无风机方式；低温水；空气加热0. 引言井筒是地面和井下联系的重要通道，是矿井的咽喉。
在矿区室外温度低于0℃时，如果井筒防冻问题解决不好，矿井井筒因淋水遇低温空气而结冰，坠冰将砸坏提升系统，并导致伤亡事故。
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-94）规定：“当采暖室外计算温度等于或低于-4℃地区的进风立井、等于或低于-5℃地区的进风斜井和等于或低于-6℃地区的进风平峒，当有淋帮水、排水管和排水沟时，应设置空气加热设备。
”即要进行井筒防冻设计。
井筒防冻措施为：将部分空气经加热设备加热后，送至井筒与井筒入风混合，混合后的空气温度不低于2℃，以达到井筒防冻的目的。
关于井筒防冻方式，《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-94）规定：“通过加热器加热后的热风计算温度，按热风与冷风混合地点及条件可采用下列数值当在井筒内混合时：立井可取60～70℃，斜井及平硐可取40～50℃。
加热空气的热媒，宜采用高温水。
当采用蒸汽热媒时，蒸汽压力不应低于0.3MPa ，并应有可靠的疏水装置，冷凝水应返回锅炉房。
”同时，根据《简明供热手册》规定：“热水供暖供水温度低于100℃者称为低温热水供暖，高于100℃者，称为高温热水供暖。
浅谈矿井井筒防冻设计
术 的 发展 ［ ． 矿 与 安 全 学报 ，０ ９ ２ （ ） Ｊ 采 ］ ２ ０ ，６ ２ ． 刘金 举 ， 经梅 ． 本 兼 治 努 力构 建 瓦斯 治 理 尹 标
长 效机 制［１ 全 生 产 ，０ ０ Ｊ． 安 ２１．
程 远 平 ， 启 香 ．中 国煤 矿 区域 性 瓦斯 治理 技 俞 术 的发 展 就 ．Ｊ采矿 与安 全 学报 ，０ ７２ （ ） ｆ １ ２ ０ ，４ ４ ． 国 家煤 矿 安 全 监 督 管理 总局 ， 煤 矿 瓦斯 抽 采 《 基 啊 本 指 标 》 ＡＱ ０ ６ ２ ０ ， ０ ６ （ １ ２ — ０ ６） ２ ０ ．
井 口一 般采 用空 气加 热器对 冷空 气进 行加热 ， 其 加 热方 式有 两种 。 ２１ 井 口房不 密 闭的加 热方 式 ． 当井 口房 不宜 密 闭时 ， 加热 的空气 需 设置专 用 被 的通 风机 送入 井筒 或井 口房 。这种 方式 按冷 、 热风 混
鉴 。 ０ ３ ２０．
２ 井 口空气 加 热 方 式
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１ 矿 井 通 风 方 式 简 述
矿井 通风 方法 可分为 自然通 风 和机械通 风 。 自然 通 风是 利 用 自然风 压 （ 主要 是 热 压 ） 促使 空 气 在井 巷 中流动 的通 风 方法 ，主要 在 山 区小煤 矿 建 井初 期 采 用 。机 械通 风有 抽 出式 通风 （ 负压 通 风 ） 压入 式 通 和
煤矿 现 代 化
２１ 年第２ ０ １ 期
总第１１ ０期
浅 谈 矿 井 井 筒 防 冻 设 计
金广 家
（ 矿 集 团 邹城 华建 设 计 研 究 院 有 限公 司 。 山东 邹城 ２ ３０ ） 兖 ７ ５ ０
煤矿副井井筒冬季防冻、除冰专项安全措施
目录第一章工程概况 (1)第二章施工安全措施 (1)第一节防冻、防滑、除冰区域的划定 (1)第二节防冻措施 (1)第三节除冰措施 (4)依兰第三煤矿副立井井筒冬季防冻、除冰专项安全措施第一章工程概况中煤能源黑龙江煤化工有限公司依兰第三煤矿井田位于黑龙江省依兰县境内，行政归依兰县管辖。
该矿井设计生产能力240万吨/年，设计主、副、回风井井筒均采用立井开拓方式。
依兰第三煤矿副井井筒全深740m，表土深度6.2m，冻结深度70m，净直径φ8.2m，净断面52.79㎡，井口相对标高±0.000m（相当于绝对标高+109.0m）。
井筒目前已施工至-132.8米，现阶段正进行-132.8 米第二次工作面探水、注浆工作。
因我项目部施工的依兰第三煤矿副井位于黑龙江省依兰县境内，当地属于半湿润温带大陆性季风气候，其气候特点是，冬季在极地大陆冷气团控制下，气候寒冷、干燥，冬季漫长而寒冷。
年平均气温3.6℃，最低气温为-38.1℃。
依兰第三煤矿副井井筒工程现已进入冬季施工阶段，东北地区冬季平均气温过低，给施工安全带来许多安全隐患，在低温条件下施工，井口范围内的防滑、防冻，防冰工作尤为重要。
为保证井筒及井口范围内防滑、防冻、除冰工作安全进行和确保冬季安全生产工作顺利进行，根据冬季施工的需要，特编制本专项措施，以保证冬季施工安全。
第二章施工安全措施第一节防冻、防滑、除冰区域的划定南北稳车群、井口范围内20米、天轮平台、二平台、封口盘、伞钻、搅拌机、搅拌机配料系统及井筒内易结冰、形成冰凌的部位均属于井口防滑、防冻、除冰范围。
以上各部位除冰应制定详细的计划，并设各区域除冰负责人，同时根据本地区冬季施工特点及天气变化情况及时调整防滑、防冻、除冰计划及方式。
第二节防冻措施一、井口伞钻防冻措施为有效利用螺杆空压机空冷散热器运行产生的热量，在压风机房东侧散热口处安装方体盒子，罩住压风机三个散热口，盒子外表面用石棉垫覆盖保温。
基于永临结合的基建矿井井筒防冻设计
ｌ ２ ３
４
Ｑ ｔ ｍ
ｔ ｈ
井筒或平峒的总进风量０ ｍ ／ ｓ ℃ 取２ ￣ Ｃ
ｔ ｃ 冷风的温度， 一般为地表空气温度 ℃ 取一 ２ ５ ． ８ ￣ Ｃ
℃ 取加 ℃ ～ ６ ０ ℃
单位 ｍ ／ ｓ ℃ ℃
４
５
空气加热温度
加热热媒 （ 饱和蒸汽 ）
２ ５
０ ． ３
℃
ＭＰ ａ
２ ． ２加 热方 式和加 热 量计 算
袁大滩煤矿隶属陕西中能煤 田有限公司， 该矿井采 用斜井 、 立井混合 开拓方 式 （ 进 风立 井 井简 直径７ ． ５ ｍ， 深 度３ ７ ３ ｍ； 回风立井井简直径 ７ ． ５ ｍ， 深度 ３ ４ ３ ｍ ） 。 当井 筒 施工 到底 ， 与其 他 井 筒 实施 贯 通 后 ， 便进 入 由井 底 车场 开始 等 的二 期工 程 施 工 。进 入 运 输 、 回风 、 胶带 等主 要 大 巷 施 工 时 ， 出 现 了井 下 各 工 作 面 总 风 量 明 显增 多 。如 果 继 续 采 取 井 筒 施 工 期 间 的局 部 通 风 ， 就会 出现井 口局部通风机较多 ， 井筒内风筒林立 ， 通风 管理混乱 ， 掘进工作面施工个数及速度大受影响。 将Ｂ Ｄ—Ｉ Ｉ一１ ０ Ｎ ｏ ２ ７ （ ２×１ ８ ５ ｋ Ｗ） 对 流 式主 通 风 机 布置在进风井井 口， 进风井井筒封闭 ， 利用永久风道或 者砌 筑 临时 风 道 ， 向 各 工 作 面 供 风 的 局 部 通 风 机 均 布 置在井下新鲜风流区， 实现 回风井井筒进风 、 进风井井 筒 回风 的临 时 负 压 通 风 系 统 ， 总进 风 量 为 ９ ０ ｍ ／ ｓ 。详 见图 １ ， 通风 系 统 示意 图
井筒冬季防寒方案优化设计
73科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 工 业 技 术1 暖风方式1.1种类1)工业锅炉、高效散热器扩散供暖法;2)热风炉、热风道直吹热风供暖法;3)电加热直吹热风供暖法。
1.2优缺点及使用范围(如表1)2 方案优化与设计根据比对,选择电加热供暖方式更能体现人文、环保、节能、高效的设计理念,适用绿色经济发展的时代要求。
2.1井筒冬季成冰原因及后果根据地质经验数据显示,表土50m处尚未完全达到地表恒温层,北方冬季最低气温多在-15°以下,且多雨雪,故存在井架积雪、结冰挂凌;井口结冰积雪;井口下因地面雨、雪水渗漏及井筒壁后渗水结冰挂凌等现象,极容易引发井筒坠物伤人、严重损坏井筒装备等重大事故发生,成为威胁矿井安全提升、供电、排水、通信等的重大隐患,需超前制定防范措施。
2.2施工方案(以徐矿集团夹河煤矿西风井为例)夹河矿西风井位于铜山县大彭镇内,为进风井,井筒直径5.5m,井深1060m,现与夹河矿贯通,井筒进风量达3000m 3／h,Ⅳ改型井架,总高28m,天轮平台尺寸7.0m×7.0m 。
2.2.1井架封堵为保证井口干净整洁,避免井口遭受井筒冬季防寒方案优化设计张玉丽(江苏徐州矿务集团有限公司华东机械厂 江苏徐州 221009)摘 要:本文围绕国内常见的几种井筒防寒方法进行比较,提出一种更为经济、安全、环保、节能的新方案,并进行优化设计。
关键词:方法比较 优化设计 节能 经济 环保中图分类号:TD 26文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0073-01大风、雨雪的侵扰,有效地防范冬季井口操车设备液压、润滑部分机能失效,改善井口作业人员的工作环境,提高井口作业人员的身体机能,预防滑倒摔伤事故的发生,保障电加热供暖效果,需对井架天轮平台及井架主体四周进行有效封堵。
封堵方法:天轮平台主梁的下翼缘间隔1m 膛3.5m工16工字钢,其上铺设δ6花纹板,井架四周纵向采用［16槽钢作为底梁,横向间隔1m采用［16槽钢作为彩钢板生根梁,四周采用δ0.5彩钢板进行围堵。
某煤矿副立井井筒冬季“四防”安全技术措施.docx
某煤矿副立井井筒冬季“四防”安全技术措施一、工程概况红庆梁煤矿副井井筒设计净直径φ9.5m，井口设计标高：+1404.5m（相当于±0），井筒深度：462.6m。
冻结深度402.5m。
目前井筒已落底，下步将辅助二期队伍施工。
即将进入冬季，气候逐渐变冷，给施工安全带来许多安全隐患。
为了确保冬季安全生产工作顺利进行，维护广大职工身体健康和生命财产安全，根据当前冬季的特点，特制定冬季四防（防火、防寒、防冻、防煤气中毒）安全措施。
二、冬季“四防”领导小组及成员职责第一节冬季“四防”领导小组组长：于瑞明副组长：白易、赵呈武、刘方印组员：矿建队（闫武志、李伟、李刚、卜祥奎）、机电队（于康、张洪化）、技术组（崔高兴）、材料供应组（张少伟）、后勤组成（张波）。
第二节领导小组成员职责1、组长职责对“冬季四防”工作全面负责，保证该工作所需的人、财、物合理安排。
2、副组长对分管的工作负领导责任，并全面督促检查，对存在问题按“五定”原则，予以认真整改。
3、成员职责队长职责：参加日常井筒及井口的防除冰检查，落实值班期间井口、井下“四防”工作，调用矿建队人员参与、配合措施执行。
班长职责：负责日常井筒及井口的防除冰检查，落实每班施工期间的井口、井下“四防”工作，调用班组人员参与、配合措施执行。
地运班长职责：负责日常井口、井架及井口周围的检查，具体负责班组内、井口、地面其他“四防”工作的落实。
机电班组职责：参加日常检查，具体负责机电设备日常维护保养，机电设备“四防”工作的落实。
材料供应组职责：及时联系供货商，进足够的主材，防止因上冻主材供应不上，影响井筒施工。
后勤组：及时发放过冬御寒的棉衣等劳保用品。
参加日常宿舍检查，对查出的问题整改落实工作。
三、冬季四防安全技术措施第一节防火地面防火（1）冬季“四防”小组成员要不定期的对职工宿舍进行检查。
同时检查施工现场的电线、电缆及各种用电设施，以及施工机械、车辆电器线路的安全性能情况，保证用电线路能在正常负荷范围内运行。
井口防冻保温措施
井口防冻保温措施
井筒防冻保温措施
本矿井总进风量为115m³/s，其中主井进风量为45m³/ s，副斜井风量为68m³/s。
根据《煤矿安全规程》规定“进风井口以下的空气温度必须在2℃以上”为防止冬季井筒结冰，保证升车人员的安全为主，在主、副斜井井口设置热风炉对主、副斜井井筒保温。
特制订以下措施：
1、在主斜井井口旁建空气加热室一间，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-35，每台供热量为907KW，热媒为0.3MPa 的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。
空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。
2、在副斜井井口旁建空气加热室一座，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-50，每台供热量为1295KW，热媒为0.3MPa 的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。
空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。
3、保温地点的消防设施必须齐全完好，并且每星期检查一次。
4、井口范围内要经常保持干净，不得有积水、杂物、防止结冰。
5、主、斜井热风机组房内在热风机组运行期间必须派专人值班。
6、热风机组由机电队负责管理、维护。
7、瓦斯员每班对主、副斜井检测温度，如温度低于2℃时，及时汇报调度室，采取措施，进行处理。
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无风机式矿井井筒防冻设计摘要：结合河南省神火煤电股份有限责任公司新庄矿井北进风井井口房及空气加热室设备安装工程设计实例,介绍了一种无风机式矿井井筒保温防冻技术的工艺流程及各设计环节，提出了设计过程中需要注意的相关问题，并给出了具体解决措施，最后谈到了工程设计体会。
关键词：矿井；井筒防冻; 无风机式;工程设计abstract: combining henan shenhuo coal & electricity co., ltd. xinzhuang mine north air shaft wellhead housing and air heating room equipment installation engineering design examples, introduces a process of antifreezing insulation technology wind machine type shaft and the design process, puts forward the design related problems needing attention in the process, and gives a concrete solution measures, finally talked about engineering design experience. keywords: mine; equipment; no fan type; engineering design 中图分类号：td214文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）1引言> (gb50215-2005)13.8.1规定:采暖室外计算温度等于或低于-4℃地区的进风立井、等于或低于-5℃地区的进风斜井和等于或低于-6℃地区的进风平峒, 当有淋帮水、排水管和排水沟时, 应设置空气加热设备……2技术简介> (gb/t 50466-2008)6.0.3 规定:对于抽出式通风矿井，当进风采用冷热风在井口房混合时，宜采用无风机方式……无风机式矿井井筒防冻即指在矿井进风井的井口房两侧增设若干间加热小室, 并保障井口房极大可能的密闭,使室外部分冷空气先从百叶窗进入加热小室，再通过小室内侧墙壁上安装的加热器，部分冷空气经过加热后随着进风井的负压进入井口房, 空气加热器出风温度约为25℃~ 30℃,冷风与热风按一定设计风量配比在井口房内混合至2℃，最终利用井筒主扇负压吸入井下。
由此可见，此技术此兼顾井筒防冻及井口房的采暖, 极大改善了工人工作环境，且整个过程不需要在井口房额外增风机，从而减少了投资成本，降低了设备噪音。
3工程概况新庄矿井北进风井本矿井为立井，采用井架提升方式。
副井为负压进风，进风量：145m3/s。
室外计算温度（极端最低温度平均值）：-12.1℃。
井筒防冻热负荷为：3000kw，热媒为0.4mpa饱和蒸汽。
选择srz17x10z空气加热器共30台。
每台散热面积：61.54m2，通风净截面积：1.085m2。
为确保总进风量的约38%的空气通过空气加热器进入井口房，要求井口房两端大门采用组合式侧送风空气幕及简易密闭措施，以阻挡大量冷空气进入。
采用疏水自动加压器将凝结水通过室外凝结水管道接至锅炉房软化水箱。
疏水自动加压器型号为szp-2，共6组。
每组额定水量：2m3/h，加压室与控制室工作压力：0.4mpa，加压耗汽：约4kg/m3水。
管道最高点设放气阀，放气管均接至室外，最低点设放水丝堵或放水阀。
空气加热器采用并联连接异程式系统。
该项目平面布置如图1：图1无风机式井筒防冻平面布置图4无风机式井筒防冻各设计环节4.1确定室外空气计算温度>(gb/t50466-2008)6.0.2 规定:立井与斜井应取历年极端最低温度的平均值, 对于平峒取历年极端最低温度平均值与采暖室外计算温度二者的平均值……本进风井为立井，毗邻安徽亳州地区，查阅《暖通空调气象资料集》，故最终确定室外计算温度为-12.1℃。
4.2计算井筒防冻耗热量本井筒为立井，冷热风在井口房混合，且为吸入式热风，热风计算温度选25℃，入井风量按照2℃时的风量计算，富余系数取1.1，入井风混合温度取2℃，空气的热容与比热容取2℃时的值。
井筒防冻入井风的耗热量按下式计算：q=3.6ag.r.cp(2-tw) (1)式中 q----入井风耗热量，kw；a----富裕系数；g----入井风量，m3/s；一般根据矿井瓦斯等级及日产煤量由通风安全专业确定r----空气容重，kg/m3；cp----空气比热容,w/kg.℃；tw----空气加热前的室外计算温度，℃。
根据公式1，井筒防冻耗热量计算详见表1表1井筒防冻耗热量计算表4.3选定空气加热器的散热面积由上表，计算出了该副立井防冻耗热量，可进一步计算出空气加热器的散热面积，但还应同时兼顾散热器翅片的松动和被污染及空气加热器的型式等多种因素，考虑空气加热器散热面积的富裕系数。
>(gb/t50466-2008)13.8.6 规定:空气加热器散热面积的富裕系数，应满足：1.绕片式加热器可取1.15~1.25；2.串片式加热器可取1.25~1.35……、空气加热器的选择主要设计过程是：初选加热器型号→求加热器的传热系数→计算加热面积及台数→检查安全系数→计算空气侧压力损失。
本设计过程详细算例见后附参考文献[8]第457~458页，最终本工程选取选择srz17x10z空气加热器共30台。
单台散热面积：61.54m2，通风净截面积：1.085m2。
4.4 进风百叶窗的选型进风百叶窗在选型上主要是控制流速, 使阻力和噪音都不至于过大, 同时在安装高度的确定上,须考虑地面对吸入空气的污染以及防止雨季雨水的人浸，设计时所选的百叶窗面积必须是有效通风面积。
本设计最终选型尺寸为3000mmx1800mm, 面风速控制在2m/s 以内，百叶窗窗底安装高度为1.2m。
4.5空气加热器的布置如图2所示，本设计采用2台srz17x10z空气加热器水平并联布置，最大限度的利用了井口房每跨的可用空间。
墙上的框架由土建预埋，各构件连接均采用焊接，图中螺栓位置为示意，其正确位置应与空气加热器校对后再进行配钻。
考虑热空气流向并保证加热防冻效果，空气加热器均采用低位安装形式。
图2 空气加热器支架制作图4.5井筒防冻的监控由于室外温度每变化1℃，井筒防冻负荷将产生7%的变化，而在冬季至少有60%的时间室外空气温度高于设计值-12.1℃。
为节约能源，在井筒防冻供热管道上设置控制阀，以便根据环境温度进行流量调节，以达到用最小的能耗，实现最佳的井筒防冻效果。
5 需注意的问题及采取的措施无风机式井筒防冻关键是防止热风外逸，该技术设计关键就是在根据室外最低温度平均值、加热后温度及混合温度三者得出设计风量分配关系，在此条件下,对通过门、百叶窗、空气加热器等进风严格进行阻力平衡计算。
设计的冷、热风流必须满足阻力平衡计算要求，只有这样才能使流经空气加热器的风量达到设计分配风量, 否则不能将井筒防冻需要的设计热量带入井筒，发成冻井现象，甚至会造成矿井井筒设备损坏及人员伤亡的重大事故,严重影响矿井安全生产。
针对这些问题，该技术采取的有效措施有：5.1 井口房应密闭，经常打开的大门应及时自动关闭。
5.2减少通过空气加热器的重量流速，减少风流阻力，使得空气加热系统的风流阻力不宜大于50pa。
5.3空气加热器上方的隔断墙应设调节风阀。
根据室外气温设调节加热风量也很重要，而且由空气加热器上面进入的冷风，防止热风上浮效果很好。
6 设计体会6.1为确保防冻效果，避免热风飘逸现象，需对相关风流进行详细、严格、准确的阻力平衡设计。
6.2整个通风系统流程设计方案的确定牵涉到采矿通风、机制、机电、矿井四大件，土建、总平等多个外专业工种, 因此设计中不仅要熟悉本专业的工艺, 同时对其他工种工艺也要有所了解。
这就要求工程设计人员要有钻研和好学的精神。
6.3 各工种间需要多次、反复、交叉的工程设计委托，要求各个专业之间要不断协调、沟通，既要强调分工又要加强合作。
只有在各工艺工种密切配合的基础上,才能做出正确合理的设计。
本工程各专业间委托达数十次，就涉及到暖通专业的有：①采矿通风安全专业将井筒所需进风量委托给暖通专业进行井筒防冻热负荷计算；②机制专业将井口房布局委托给暖通及土建专业进行综合统筹空气加热室布置；③暖通依据防冻耗热量计算布置好空气加热室后委托给机制及土建。
④机制校核好各功能房间满足工艺尺寸后托给土建及暖通；⑤暖通将所需布置的房间预留洞口及相关预埋件委托土建，并将大门空气幕及值班室空调等电负荷参数委托机电做动力配电；⑥各专业都定好方案后，暖通接受土建最终布置图委托，暖通出施工图。
6.4工程中的预埋件数量较多,且在定位要求上相对较严, 在设计中要进行仔细的布置和认真的核对。
设计中所有参数及计算公式要缜密校核反复推敲，数据的选取要有依据。
要求工程设计人员有严谨的科学态度和实事求是的工程作风。
7结束语本工程竣工后运行多年，业主反映极佳，根本上解决了新庄煤矿冬季井筒防冻的基本要求。
本设计于2012年度被煤炭工业合肥设计研究院评为“优秀工程设计一等奖”。
综上，无风机式矿井井筒防冻设计技术主要优势有：7.1不需要新增风机、控制柜等机电设备,从而大大节约了项目能耗，降低了工程初始投资及运营成本。
7.2避免了风机噪声的干扰,无需采取减噪消音隔振措施，环保。
7.3维护管理方便,安全可靠。
7.4巧妙解决了井口房的采暖问题, 极大改善了井口房工人的工作环境。
故本技术非常适合于我国广大矿区的井筒防冻保温现状,在当前经济条件下造价相对低廉、绿色, 广大设计人员应该将此技术进一步加强推广普及与应用。
参考文献[1] 采暖通风与空气调节设计规范［s］.gb50019-2003.[2] 煤炭工业矿井设计规范［s］.gb50215-2005.[3] 煤炭工业供热与空气调节设计规范［s］.gb/t50466-2008.[4] 郑万兵.煤矿井筒防冻的无风机方式及耗热量计算［j］.工业安全与环保,2003.6.10[5] 臧思茂.寒冷地区矿井冬季井下通风供暖系统设计［j］.煤炭工程,2011.06.20.[6] 吴亚非.对无风机方式井筒防冻存在问题的思考.煤炭工程,2009.8.20[7] 高虹宇,宋进国,煤矿井筒防冻方式的比较. 煤炭工程,2004.4.20.[8] 实用供热空调设计手册(第二版)［m］.陆耀庆著.中国建筑工业出版社.[9] 王玉麟. 新庄矿井北进风井提升机房电动机冷却通风设计［j］. 全国建筑环境与设备第3届技术交流大会会议论文集,2009.[10] 王玉麟. 井下移动式局部降温系统设计［j］.制冷与空调，第11卷第6期，2011.12.44~48.第一作者简介：王玉麟，男,（1982.8.29-）,安徽当涂人，工程师，合肥工业大学土木与水利工程学院工程硕士，煤炭工业合肥设计研究院暖通热机室长期从事暖通空调与热能动力工程设计与研究工作。