矿井防冻

矿井防冻，我国北方广大地区冬季气温较低，在进风井巷中有井壁水或潮湿时，产生冰冻现象。由此给运输、提升机械设备正常运转带来困难，对安全生产造成威胁，恶化井下气候条件，必须对冷空气进行预热。可采用锅炉蒸汽预热或地湿预热。

矿井防冻产品介绍

矿井防冻是对进入矿井的冷空气加热，防止井巷结冰的技术措施。

寒冷地区的矿井，冬季气温较低，当进风井巷有淋水时，会发生冰冻现象，给提升运输带来困难，对安全生产造成威胁，并恶化井下气候条件，影响工人身体健康。提高进风流温度的方法有锅炉加热和地温预热两种：

（1）锅炉加热是利用锅炉产生的蒸汽或热水，通过空气加热器加热空气。加热的空气量一般为总进风量的15%～40%。加热后空气温度为40～70℃，加热后的空气与冷空气混合后送人井下，混合空气的温度应保持2℃以上。

（2）地温预热是利用地层的调温作用加热矿井的进风流。地面的冷空气进入井巷后，空气与周围岩体产生热交换，使空气温度逐渐升高，如果岩体的暴露面积较大、教发的热量足以使气温上升到2℃以上，则可利用地温预热冷空气。预热后的空气，一部分送入井下，一部分由提升井排出，防止井筒结冰。通常，多利用废旧井巷或采空区作为预热巷道。预热巷道内不应产生粉尘、有毒气体和放射性物质。根据矿井主扇的能力和自然风压情况，空气预热系统可增设专用的通风机送风。这种方法能耗低、施工简单、易于管理，中国东北金属矿山广泛应用。

矿井防冻设计原则

矿井入风是否需要采取加热措施，主要取决于当地冬季气温高低，也与井筒潮湿和淋水等情况有关。

（一）需要进行矿井入风加热的条件

在下述情况中应对冷空气进行加热：

（1）当地室外采暖温度等于或低于-5℃的竖井和斜井，等于或低于-7℃的平硐。

（二）地面室外空气参数的确定

矿井防冻设计，地面室外空气参数可按以下方法计算。

（1）竖井：取当地最近二十年内极端最低温度；

（2）平峒：取当地最近二十年内极端最低温度和采暖计算温度的平均值；

（3）斜井：取竖井和平峒计算温度的平均值。

（三）加热后空气的温度

采用锅炉和加热器加热矿井入风时，一般只将矿井总入风的一部分进行加热，再与一部分冷空气混合后送入井下。

（1）加热空气的数量，可取总风量的15%～40%；

（2）加热空气所用的热媒，可用压力为2～3 kPa的饱和蒸汽或采用130～70℃的热水；

（3）加热后空气的温度，可取下列数值；

送往竖井井简：50～70℃；

送往斜井及平硐：40～60℃；

送往井口房：30～50℃（无风机时可为20～30+℃）。

（4）加热后的热空气与进入的冷空气混合后的温度应为+2℃。

（5）空气经过加热器的质量流速可采用：

有风机时

无风机时一4

（6）加热器的加热面积备用系数取1.2～1.3，阻力富余系数采用1.1。

（7）矿井为压入式通风时，加热装置一般与矿井主通风机在一起，不必另设通风机；当矿井为抽出通风方式时，加热装置一般设在进风井的井口房内或单独的空气加热室。

矿井防冻设计的主要参数

（1）室外空气计算温度，一般按如下规定选取：

①竖井：取当地最近二十年内的极端最低温度；

②平峒：取当地最近二十年内的极端最低温度和采暖室外计算温度的平均值；

③斜井：取竖井和平峒室外空气计算温度的平均值。

（2）加热空气用的热介质一般采用表压大于295kPa的饱和蒸汽或90~130℃的热水。

（3）加热后的空气温度根据送气地点不同选取；

①送往竖井：取50~70℃；

②送往斜井、平峒：取40~60℃；

③送往井口房：用通风机输送时，取30~50℃；不用通风机输送时，取15~30℃。

（4）冷热风混合后的温度不得低于2℃，一般取2℃。 ‘

（5）空气通过加热器的质量流速

（6）加热器的散热面积宽留有20%~30%的富裕能力，空气阻力宜预留10%作为备用。