利用反風(fēng)方法替代絞車道供熱系統(tǒng)

1概述
北方由于冬季氣候寒冷，空氣非常干燥，礦井巷道的供熱是必不可少的。通常是將巷道入風(fēng)流加溫、加濕、達(dá)到較車道不結(jié)冰，升入井人員不受凍，煤塵不飛揚，以確保冬季煤礦的安全生產(chǎn)。
雞西礦業(yè)集軒公司滴道礦三井布置有3條斜巷，統(tǒng)稱為絞車道。原絞車道的供熱系統(tǒng)是1964年投入使用的，主要裝備有1.5t臣試鍋爐3臺、5.5kW引風(fēng)機(jī)3臺、55kW離心式通風(fēng)機(jī)1臺、22kW水泵1臺、40t刮板輸送機(jī)一套、100m供熱管雙趟，由工區(qū)負(fù)責(zé)供熱。該供熱系統(tǒng)1996年停用，其主要原因是：①設(shè)備老化，其實際工作效率僅達(dá)到35％；②24h供熱仍達(dá)不到絞車道供熱要求，井筒結(jié)冰嚴(yán)重；③暖風(fēng)硐以下100m范圍內(nèi)產(chǎn)生霧氣大，絞車道能見度極低；④由于入井風(fēng)量大，風(fēng)速高，絞車道為串車提升，故拉車時，中下部區(qū)段煤塵飛揚嚴(yán)重；⑤設(shè)備龐大，系統(tǒng)復(fù)雜，燃料消耗和電力消耗過高，人員多成本高，由此可見，該供熱系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)不到絞車道的供熱要求，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)，是該礦冬季安全生產(chǎn)的最大隱患；也不適應(yīng)當(dāng)前煤礦解困發(fā)展、降成提效的要求。為此，經(jīng)過調(diào)查研究，決定調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，利用絞車道反風(fēng)方法替代原供熱系統(tǒng)，成為了最優(yōu)化、最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法。
2礦井冬季生產(chǎn)的困難及解決方案
滴道礦三井是一個年產(chǎn)25萬t的片盤式斜井，入井絞車道共有3條（一斜、二斜、三斜），都在－130m主運輸?shù)肋B通。1992年三井向斜南采區(qū)因資源枯竭而報廢，二、三斜絞車道也隨之報廢物，但仍可作為入風(fēng)井，僅有一斜絞車道正常服務(wù)于全井，擔(dān)負(fù)著全井的提煤、提矸、運人、下料和入風(fēng)，是全井的咽喉要道。
一斜絞車道全長880m，坡度為25°，井口標(biāo)高為＋246m，井底標(biāo)高－130m，即－130m主運輸?shù)?。主要提升設(shè)備為：2.5m絞車，32×6×7鋼絲繩，固定式1t礦車，采用單鉤串車提升。
由于一斜絞車道供熱能力不足，冬季結(jié)冰嚴(yán)重，必須組織專人進(jìn)行刨冰，方能維持正常生產(chǎn)。
根據(jù)三井開拓布局和通風(fēng)現(xiàn)狀，改變通風(fēng)系統(tǒng)，將一斜絞車道下行冷風(fēng)改為上行暖風(fēng)的辦法取代原供熱系統(tǒng)，即可解決該問題。具體方案為：
（1）在一斜絞車道井口設(shè)置立式風(fēng)門，將冷空氣擋住，風(fēng)門漏風(fēng)量僅為原入風(fēng)量的20％；礦車通過風(fēng)門時及時開啟，通過后及時關(guān)閉。
（2）一斜暖風(fēng)硐在井口以下20m處，將暖風(fēng)房內(nèi)的壓入式風(fēng)機(jī)改為抽出式風(fēng)機(jī)，增大暖風(fēng)硐負(fù)壓，把風(fēng)門漏風(fēng)冷空氣引入風(fēng)硐，將－130m暖風(fēng)流引至風(fēng)硐中，絞車道風(fēng)流反向，暖風(fēng)流通過絞車道全線；抽出式風(fēng)機(jī)開機(jī)時間，可視地面溫度高低，一般地面氣溫達(dá)到－20℃以下時，啟動通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)開機(jī)時間可適當(dāng)調(diào)整，本著既節(jié)電又保證一斜處于良好的風(fēng)流狀態(tài)。
（3）調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，調(diào)整風(fēng)量。一斜絞車道風(fēng)流反向后，增大二、三斜絞車道入風(fēng)量，確保全井總?cè)腼L(fēng)量不減少。
（4）由于入風(fēng)流與巷道磨擦產(chǎn)生熱量和經(jīng)過井下地溫加熱，二、三斜入風(fēng)流到－130m主運輸?shù)篮?，風(fēng)流溫度提高10℃以上，然后再井入一斜上行，使一斜絞車道溫度處于零上溫度，即可避免一斜冬季結(jié)冰。
3效果分析
（1）一斜絞車道風(fēng)流反向上行，風(fēng)流溫度達(dá)到8～14℃（地面氣溫－20℃），絞車道150m3冰體開始溶化，3d后全部溶化完；通過反風(fēng)，一斜絞車道風(fēng)流處于最佳狀態(tài)，既不結(jié)冰也沒有塵霧，消除了三井冬季的最大安全隱患，確保三井的正常安全生產(chǎn)；
（2）一、二、三斜絞車道風(fēng)量發(fā)生變化，但是在－130m主運輸巷總?cè)腼L(fēng)點風(fēng)量沒有變化，全井各用風(fēng)地點風(fēng)量、溫度均沒有變化；
（3）一斜絞車道上行風(fēng)量為200m3/min左右，并與礦車上行同向，提、放車時，原來煤塵飛揚睜不開眼和霧氣彌漫看不清道的狀態(tài)立即塵消霧散，風(fēng)流清爽。
（4）與原供熱系統(tǒng)比較，該方案投放使用后，供熱成本下降了95％，每月可節(jié)省資金10萬元。