小康礦 ???耿忠閣 ?李本學(xué)劉連君

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摘 ?要 ?在主通風(fēng)機房風(fēng)門處安裝風(fēng)門防凍系統(tǒng)，熱介質(zhì)通過主加熱單元電熱器加熱、循環(huán)泵加壓及暖氣水輔助加熱器后，進入風(fēng)門熱循環(huán)系統(tǒng)對風(fēng)道進行加熱，通過電控系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行自動化控制和監(jiān)管，使主通風(fēng)機房風(fēng)道內(nèi)溫度達到0℃以上，消除了主通風(fēng)風(fēng)門因結(jié)凍產(chǎn)生的安全隱患。

關(guān)鍵字 ?主通風(fēng)機 ?風(fēng)門 ?防凍 ?熱循環(huán) ???

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煤礦主通風(fēng)機擔(dān)負(fù)著向井下輸送新鮮空氣、排出粉塵和污濁空氣的重任，而風(fēng)門的開啟與關(guān)閉控制著井下馮亮的大小與方向。礦井抽出式主通風(fēng)機在冬季抽出井下濕熱空氣在風(fēng)門處進行冷熱交換產(chǎn)生凝結(jié)水，地表水入風(fēng)道內(nèi)，產(chǎn)生結(jié)凍現(xiàn)象，嚴(yán)重時導(dǎo)致風(fēng)門無法正常開關(guān)?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定主要通風(fēng)機房必須按照2套同等能力的通風(fēng)機，一套使用一套備用，備用通風(fēng)機要在10min內(nèi)啟動。為預(yù)防冬季風(fēng)道風(fēng)門解凍，不能正常切換開啟，應(yīng)采取有效的防凍措施。風(fēng)門的防凍傳統(tǒng)方式主要依靠人工檢查維護，存在工作量大、作業(yè)不安全、防凍不可靠等因素，亟待改進。

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1 項目背景

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小康煤礦地處康平縣，每年1月份為最冷月，日均溫度為-7～-18℃，最低氣溫-28℃，冬季時，由于抽出的井下濕熱空氣在風(fēng)門處進行冷熱交換，風(fēng)門前后產(chǎn)生大量凝結(jié)水，地表水因風(fēng)道低于地表面，會順著風(fēng)道墻壁裂隙滲入風(fēng)道內(nèi)，最后凝結(jié)水和地表水匯集在風(fēng)道內(nèi)，產(chǎn)生結(jié)凍現(xiàn)象，嚴(yán)重時導(dǎo)致風(fēng)門無法正常開關(guān)，存在較大的安全隱患。

?????主通風(fēng)機風(fēng)門的防凍傳統(tǒng)方式主要依靠人工檢查維護，存在工作量大、作業(yè)不安全、防凍不可靠等因素，風(fēng)門防凍措施中的拉動風(fēng)門、撒鹽等措施對風(fēng)門存在誤操作、腐蝕風(fēng)門、積冰增厚造成漏風(fēng)量等安全和損壞設(shè)備的隱患。

根據(jù)設(shè)備檢修記錄記載小康主通風(fēng)機風(fēng)門在2005年1月風(fēng)門絞車鋼絲繩因風(fēng)門結(jié)凍被拉斷，2018年1月主扇風(fēng)門因結(jié)凍拉風(fēng)門，風(fēng)門底部拉起500mm高，造成漏風(fēng)量增大，因此設(shè)計并應(yīng)用一套主通風(fēng)風(fēng)門防凍系統(tǒng)是十分有必要的。

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2 主通風(fēng)機風(fēng)門防凍系統(tǒng)方案設(shè)計

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主通風(fēng)機風(fēng)門防凍系統(tǒng)包括主加熱單元、輔助加熱單元、風(fēng)門熱循環(huán)單元、電氣控制單元和視頻監(jiān)視單元。

2.1主加熱單元

主加熱單位由介質(zhì)箱、加熱器、循環(huán)泵、壓力監(jiān)控及調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度監(jiān)控系統(tǒng)等組成。

利用廢舊稀油站進行改造，油箱作為介質(zhì)箱，油加熱器作為介質(zhì)加熱器，油泵作為循環(huán)加壓泵，使用指針壓力表和電接點壓力表對系統(tǒng)壓力進行監(jiān)控，使用稀油站壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)循環(huán)泵壓力，安裝電接點溫度表，根據(jù)溫度控制電加熱器運行與停止。詳見圖1。

2.2輔助加熱單元

輔助加熱單元由熱源和換熱器組成，在主加熱單元出水管上增加輔助加熱單元，利用暖氣水作為輔助加熱單元的熱源，空壓機水冷卻器改為換熱器。

從值班室暖氣引出進回水進入換熱器散熱管，冷卻液通過換熱器箱體與散熱管接觸帶走熱量進行輔助加熱。同時在主加熱單元發(fā)生故障無法加熱時，可以利用輔助加熱器對循環(huán)介質(zhì)進行加熱，保證風(fēng)門熱循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)運行。

2.3風(fēng)門熱循環(huán)單元

風(fēng)門熱循環(huán)單元由熱介質(zhì)、分水器、集水器、管路系統(tǒng)組成。運行方式為在用風(fēng)機側(cè)關(guān)閉循環(huán)，備用風(fēng)機側(cè)開啟循環(huán)。

熱介質(zhì)：為保證在用風(fēng)機側(cè)關(guān)閉循環(huán)后，防止介質(zhì)產(chǎn)生結(jié)凍，使用冰點為-40℃、沸點為106℃的HEC-‖型防凍液作為熱介質(zhì)。

熱介質(zhì)通過加熱、循環(huán)泵加壓及輔助換熱器后，進入分液器，將出水分成6路，每3路分別進入在用和備用主通風(fēng)機風(fēng)道內(nèi)，使用混凝土將地?zé)峁苈仿裨O(shè)在風(fēng)門前1m范圍內(nèi)，循環(huán)完成后通過集液器匯集到總管后回液至介質(zhì)箱內(nèi)再次加熱、循環(huán)。

圖1 主通風(fēng)機風(fēng)門防凍系統(tǒng)圖

1、電動機2、循環(huán)加壓泵3、壓力調(diào)節(jié)閥4、過濾器5、截止閥

6、疏水器7、分液器8、集液器9、電阻絲加熱器

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2.4電氣控制單元

從主通風(fēng)機房配電室低壓電源柜4-7^#斷路器引出380V電源，為整個系統(tǒng)提供動力電源及控制電源。在配電箱內(nèi)安設(shè)空開、接觸器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等設(shè)備，用于系統(tǒng)的配電及控制。詳見圖2。

圖2 主通風(fēng)機風(fēng)門防凍系統(tǒng)電控系統(tǒng)圖

2.5視頻監(jiān)視單元

在主通風(fēng)機房和風(fēng)道房內(nèi)安裝視頻監(jiān)視器，通過光纖引至調(diào)度室內(nèi)，通過調(diào)度顯示器對防凍系統(tǒng)和風(fēng)門進行監(jiān)視，保證風(fēng)門防凍系統(tǒng)正常、連續(xù)運轉(zhuǎn)。

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3 主通風(fēng)機風(fēng)門防凍系統(tǒng)的應(yīng)用

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風(fēng)門防凍系統(tǒng)應(yīng)用后，系統(tǒng)加熱正常，無發(fā)生加熱器損壞等問題，雙套循環(huán)、加熱系統(tǒng)保證設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)，風(fēng)道內(nèi)溫度提高明顯，在關(guān)閉主通風(fēng)機風(fēng)道房門時，風(fēng)道內(nèi)溫度為13～22℃，開啟主通風(fēng)風(fēng)道房門時，風(fēng)道溫度為9～15℃。

通過風(fēng)門防凍系統(tǒng)提升風(fēng)道內(nèi)風(fēng)門處的溫度，徹底解決北方冬季主通風(fēng)機風(fēng)門處結(jié)冰打不開問題，保證備用主通風(fēng)機風(fēng)門完好備用，減少了備用主通風(fēng)機啟動時間，消除了備用主通風(fēng)機啟動中的安全隱患，保證礦井通風(fēng)安全；消除了風(fēng)門依靠人工檢查維護的防凍傳統(tǒng)方式，降低勞動強度、作業(yè)風(fēng)險和防凍不可靠的因素，消除了風(fēng)門和鋼絲繩拉壞、拉斷的風(fēng)險，降低了誤操作為的風(fēng)險，提高了設(shè)備的安全性。

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4 結(jié) ?論

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風(fēng)門防凍系統(tǒng)應(yīng)用后，系統(tǒng)加熱正常，無發(fā)生加熱器損壞等問題，雙套循環(huán)、加熱系統(tǒng)及視頻監(jiān)視系統(tǒng)保證設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)應(yīng)用狀況非常好，通過風(fēng)門防凍系統(tǒng)提升風(fēng)道內(nèi)風(fēng)門處的溫度，徹底解決風(fēng)門處結(jié)冰問題，無需人力處理風(fēng)門結(jié)凍，徹底解決北方冬季主通風(fēng)機風(fēng)門處結(jié)冰打不開問題，保證主通風(fēng)機備用風(fēng)門完好備用，為保證礦井正常通風(fēng)提供堅強的保障，為礦井以風(fēng)定產(chǎn)提供堅強有力的保障。

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第一作者簡介：耿忠閣（1985-），男，工程師。2008年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)機械工程及其自動化專業(yè)，現(xiàn)任小康煤礦運轉(zhuǎn)隊技術(shù)員。聯(lián)系電話：13591090943。

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