一种煤矿井筒防冻保温方法与流程

本发明属于煤矿井筒防冻，特别涉及一种煤矿井筒防冻保温方法。

背景技术：

1、现阶段，矿井乏风中的大量余热未被有效利用，造成了能源的极大浪费。如某煤矿中，矿井进风量约6300m3/min，其中:副井约4800m3/min，主井约1500m3/min，风井排风量约6400m3/min，排风温度17-20℃左右，湿度约为88％，风井乏风每小时可提取的热量约为4802kw/h。如不加以利用，这部分热量会导致极大的浪费。而相应的井筒保温措施，目前常用的有提取地下水热进行保温以及利用回收余热进行保温，设备结构复杂，大都需要重新搭建，对现有矿井的友好性较差。

技术实现思路

1、本发明提供一种煤矿井筒防冻保温方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、该方法在煤矿井筒井口处安装散热器和暖风机，散热器采用矿井乏风余热换热供暖，在散热器温度低于15℃时，开启暖风机供暖。

4、所述矿井乏风余热换热供暖通过风风换热器实现，煤矿井下乏风通过扇风机由管道输送至风风换热器，在风风换热器中将热量交换给冷空气，冷空气加热后供给换热器，为井筒保温，换热后的乏风排至大气。

5、所述风风换热器采用模块式设计，由9个换热模块组成，每3个换热模块为一套加热段组，每个加热段组内为三级加热段，三级加热段内的换热模块之间串联，三套加热段组平行安装。

6、所述换热模块外部均设有不锈钢外罩和空气过滤网，不锈钢外罩包裹换热模块，换热模块入口和出口处均安装空气过滤网。

7、所述风风换热器每个换热模块内部分为乏风通道和冷空气通道，乏风通道和冷空气通道互不联通。

8、所述乏风通道内的乏风和冷空气通道内的冷空气在风风换热器中逆向流动。

9、所述冷空气经过风风换热器加热后，通过轴流风机和输风管道送至井筒，为井筒提供热源。

10、所述加热后的冷空气温度为15-18℃。

11、所述乏风无需安装导流切换风阀，矿井乏风100％进入风风换热器。

12、所述矿井扇风机热量同时进入风风换热器。

13、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

14、本发明采用风井乏风换热供暖和暖风机配合，采用plc模糊控制技术，优先使用乏风余热，当不能满足井筒防冻时，开启井口暖风机，温度升高时，暖风机逐级停止，既满足井口防冻的需要，又防止能源的浪费。本发明方法无需安装导流切换风阀，100％的乏风进入风风换热器，风风换热器效率最大化。而且矿井排风机热量也进入排风，热量更充分。本发明系统在排风口外施工，风险性小，不影响矿上正常排风生产。

技术特征：

1.一种煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，在煤矿井筒井口处安装散热器和暖风机，散热器采用矿井乏风余热换热供暖，在散热器温度低于15℃时，开启暖风机供暖。

2.根据权利要求1所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述矿井乏风余热换热供暖通过风风换热器实现，煤矿井下乏风通过扇风机由管道输送至风风换热器，在风风换热器中将热量交换给冷空气，冷空气加热后供给换热器，为井筒保温，换热后的乏风排至大气。

3.根据权利要求2所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述风风换热器采用模块式设计，由9个换热模块组成，每3个换热模块为一套加热段组，每个加热段组内为三级加热段，三级加热段内的换热模块之间串联，三套加热段组平行安装。

4.根据权利要求3所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述换热模块外部均设有不锈钢外罩和空气过滤网，不锈钢外罩包裹换热模块，换热模块入口和出口处均安装空气过滤网。

5.根据权利要求3所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述风风换热器每个换热模块内部分为乏风通道和冷空气通道，乏风通道和冷空气通道互不联通。

6.根据权利要求5所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述乏风通道内的乏风和冷空气通道内的冷空气在风风换热器中逆向流动。

7.根据权利要求2所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述冷空气经过风风换热器加热后，通过轴流风机和输风管道送至井筒，为井筒提供热源。

8.根据权利要求2所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述加热后的冷空气温度为15-18℃。

9.根据权利要求2所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述乏风无需安装导流切换风阀，矿井乏风100％进入风风换热器。

10.根据权利要求2所述的煤矿井筒防冻保温方法，其特征在于，所述矿井扇风机热量同时进入风风换热器。

技术总结
本发明公开一种煤矿井筒防冻保温方法，属于煤矿井筒防冻技术领域。该方法利用矿井乏风余热，通过全新设计的风风换热器，实现矿井乏风余热的回收以及利用，同时采用风井乏风换热供暖和暖风机配合，优先使用乏风余热，当不能满足井筒防冻时，开启井口暖风机。风井乏风换热供暖系统中，井下乏风通过扇风机从井下抽至地面，在扇风机和排风通道之间加装风风换热器，将风井乏风中的热量进行提取。冷空气经过风风换热器加热后，通过轴流风机和输风管道送至井筒，为井筒提供热源；经过风风换热器被提取热量的乏风通过原排风通道排向大气中。该方法有效利用了矿井乏风余热，实际应用中，改造工程量小，易于实现。

技术研发人员：张勇,贾良杰,冉海舰,李春平,王钧明,孙建国,刘统申
受保护的技术使用者：内蒙古上海庙矿业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12