礦用井口暖風(fēng)設(shè)備：礦井冬季安全生產(chǎn)的 “御寒屏障”
礦用井口暖風(fēng)設(shè)備是專為礦井井口及井筒防凍設(shè)計的特種供暖設(shè)備，通過加熱空氣并強(qiáng)制輸送至井口區(qū)域，確保冬季井口溫度維持在 2℃以上，防止井筒結(jié)冰、設(shè)備凍裂及提升系統(tǒng)故障，是保障礦井冬季正常生產(chǎn)的核心裝備之一。其設(shè)計需兼顧防爆安全、加熱效率與惡劣環(huán)境適應(yīng)性，在煤礦、金屬礦等地下礦山中應(yīng)用廣泛。
一、核心類型與技術(shù)特點
1. 按熱源類型分類
| 類型 | 工作原理 | 適用場景 | 核心優(yōu)勢 |
|---|---|---|---|
| 電加熱型 | 以電阻絲、PTC 陶瓷等為加熱元件，電能直接轉(zhuǎn)化為熱能，加熱空氣后由風(fēng)機(jī)輸送至井口。 | 高瓦斯礦井、無燃?xì)?/ 燃煤條件的礦區(qū) | 防爆設(shè)計成熟（Ex d IMB 認(rèn)證）、零排放、控溫精準(zhǔn)（±1℃） |
| 燃?xì)?/ 燃油型 | 燃燒天然氣、柴油等燃料產(chǎn)生熱量，通過熱交換器加熱空氣（間接加熱，避免煙氣混入）。 | 低瓦斯礦井、有穩(wěn)定燃料供應(yīng)的礦區(qū) | 加熱功率大（單臺可達(dá) 2000kW）、運行成本較低 |
| 熱泵型 | 利用礦井乏風(fēng)、地下水等低品位余熱，通過熱泵機(jī)組轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮芗訜峥諝狻?/td> | 節(jié)能要求高、有余熱資源的礦區(qū) | 能耗僅為電加熱的 1/3~1/4，符合低碳礦山建設(shè) |
| 蒸汽 / 熱水型 | 以鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或熱水為熱媒，通過翅片管換熱器加熱空氣。 | 已有集中供暖系統(tǒng)的大型礦井 | 可利用礦井現(xiàn)有熱源，改造成本低 |
2. 關(guān)鍵技術(shù)特性
- 防爆安全：電加熱型設(shè)備需通過 GB3836 系列防爆認(rèn)證，外殼采用隔爆結(jié)構(gòu)，電氣元件密封處理；燃?xì)庑托枧鋫浞辣紵骷巴咚剐孤z測裝置，確保在易燃易爆環(huán)境中安全運行。
- 智能溫控：搭載 PLC 控制系統(tǒng)與溫度傳感器，可根據(jù)井口溫度自動調(diào)節(jié)加熱功率、風(fēng)量（如溫度低于 1℃時自動提溫，高于 5℃時停機(jī)節(jié)能），支持遠(yuǎn)程監(jiān)控（通過礦井工業(yè)以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)）。
- 抗惡劣環(huán)境：外殼采用 Q235 鋼板防腐處理（厚度≥5mm），防護(hù)等級達(dá) IP55，可抵御井下高濕度（相對濕度≥90%）、粉塵（煤塵、巖塵）及振動沖擊。
二、典型應(yīng)用場景與案例
1. 煤礦主 / 副井口防凍
在山西大同某煤礦，冬季極端氣溫低至 - 25℃，該礦采用 2 臺 1200kW 防爆電加熱暖風(fēng)設(shè)備（660V 電壓），通過環(huán)形風(fēng)道將熱風(fēng)均勻送入直徑 6m 的副井井筒。設(shè)備運行時，出風(fēng)口溫度穩(wěn)定在 40~50℃，風(fēng)量達(dá) 30000m³/h，確保井筒內(nèi)溫度始終保持在 3℃以上，徹底解決了往年井壁結(jié)冰導(dǎo)致提升鋼絲繩打滑的問題。
2. 金屬礦斜井供暖
云南某銅礦斜井長度 1.2km，冬季井口氣溫低至 - 10℃，采用 1 臺 800kW 燃?xì)鉄犸L(fēng)爐（天然氣為燃料），配合變頻風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量。設(shè)備通過間接換熱技術(shù)（熱空氣與煙氣完全隔離），避免銅礦石與煙氣接觸產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，同時滿足礦井通風(fēng)要求，單臺設(shè)備可覆蓋斜井全程供暖。
3. 高海拔礦井熱泵應(yīng)用
青海某金礦海拔 4200m，冬季嚴(yán)寒且電力緊張，采用 “乏風(fēng)熱泵 + 電輔熱” 復(fù)合暖風(fēng)設(shè)備：回收礦井排風(fēng)（溫度約 12℃）中的熱量，經(jīng)熱泵提升至 50℃后加熱新風(fēng)，僅在極端低溫時啟用電輔熱，較純電加熱方案節(jié)能 58%，年省電約 12 萬度。
三、行業(yè)發(fā)展趨勢與企業(yè)動態(tài)
1. 技術(shù)升級方向
- 智能化：集成物聯(lián)網(wǎng)模塊，實時監(jiān)測設(shè)備運行參數(shù)（溫度、風(fēng)壓、能耗），通過 AI 算法優(yōu)化加熱策略，如山東某企業(yè)推出的 “智慧暖風(fēng)系統(tǒng)” 可根據(jù)天氣預(yù)報提前調(diào)整功率，降低峰電時段能耗。
- 低碳化：與光伏、風(fēng)電結(jié)合，如內(nèi)蒙古某煤礦試點 “光伏供電 + 熱泵暖風(fēng)” 系統(tǒng)，利用礦區(qū)光伏板發(fā)電驅(qū)動設(shè)備，減少對電網(wǎng)依賴。
- 模塊化設(shè)計：采用可拆卸式結(jié)構(gòu)，方便井下狹小空間運輸與安裝，某品牌模塊化暖風(fēng)設(shè)備安裝周期從傳統(tǒng) 7 天縮短至 2 天。
2. 近期企業(yè)動態(tài)
- 宏博機(jī)械推出新一代礦用防爆電加熱暖風(fēng)機(jī)組，采用稀土厚膜加熱技術(shù)，熱響應(yīng)速度提升 40%，已在陜西黃陵煤礦投用，單臺設(shè)備可滿足直徑 8m 井口供暖需求。
- 某能源裝備公司與中煤科工合作，開發(fā)出適用于煤與瓦斯突出礦井的 “本質(zhì)安全型暖風(fēng)設(shè)備”，通過限制電路能量（≤1.2W）和表面溫度（≤80℃），從源頭消除引爆風(fēng)險，首批設(shè)備于安徽淮南礦區(qū)試運行。
礦用井口暖風(fēng)設(shè)備的性能直接關(guān)系到礦井冬季安全生產(chǎn)，其技術(shù)發(fā)展始終圍繞 “安全第一、高效節(jié)能、智能適配” 展開。隨著智慧礦山建設(shè)推進(jìn)，設(shè)備將更深度融入礦井整體控制系統(tǒng)，實現(xiàn)與通風(fēng)、提升系統(tǒng)的聯(lián)動優(yōu)化，為極端氣候下的礦山生產(chǎn)提供更可靠保障。
