井筒冬季防寒方案優(yōu)化設計

摘要:本文圍繞國內常見(jiàn)的幾種井筒防寒方法進(jìn)行比較,提出一種更為經(jīng)濟、安全、環(huán)保、節能的新方案,并進(jìn)行優(yōu)化設計。

關(guān)鍵詞:方法比較  優(yōu)化設計  節能  經(jīng)濟  環(huán)保

1 暖風(fēng)方式

1.1 種類(lèi)

1)工業(yè)鍋爐、高效散熱器擴散供暖法;2)熱風(fēng)爐、熱風(fēng)道直吹熱風(fēng)供暖法;3)電加熱直吹熱風(fēng)供暖法。

1.2 優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍(如表1)

2 方案優(yōu)化與設計

根據比對,選擇電加熱供暖方式更能體現人文、環(huán)保、節能、高效的設計理念,適用綠色經(jīng)濟發(fā)展的時(shí)代要求。

2.1 井筒冬季成冰原因及后果

根據地質(zhì)經(jīng)驗數據顯示,表土50m處尚未完全達到地表恒溫層,北方冬季*低氣溫多在-15°以下,且多雨雪,故存在井架積雪、結冰掛凌;井口結冰積雪;井口下因地面雨、雪水滲漏及井筒壁后滲水結冰掛凌等現象,容易引發(fā)井筒墜物傷人、嚴重損壞井筒裝備等重大事故發(fā)生,成為威脅礦井安全提升、供電、排水、通信等的重大隱患,需超前制定防范措施。

2.2 施工方案(以徐礦集團夾河煤礦西風(fēng)井為例)

夾河礦西風(fēng)井位于銅山縣大彭鎮內,為進(jìn)風(fēng)井,井筒直徑5.5m,井深1060m,現與夾河礦貫通,井筒進(jìn)風(fēng)量達3000m3／h,Ⅳ改型井架,總高28m,天輪平臺尺寸7.0m×7.0m。

2.2.1 井架封堵

為保證井口干凈整潔,避免井口遭受大風(fēng)、雨雪的侵擾,有效地防范冬季井口操車(chē)設備液壓、潤滑部分機能失效,改善井口作業(yè)人員的工作環(huán)境,提高井口作業(yè)人員的身體機能,預防滑倒摔傷事故的發(fā)生,保障電加熱供暖效果,需對井架天輪平臺及井架主體四周進(jìn)行有效封堵。

封堵方法:天輪平臺主梁的下翼緣間隔1m膛3.5m工16工字鋼,其上鋪設δ6花紋板,井架四周縱向采用［16槽鋼作為底梁,橫向間隔1m采用［16槽鋼作為彩鋼板生根梁,四周采用δ0.5彩鋼板進(jìn)行圍堵。為延長(cháng)使用時(shí)間,需對封堵用的工字鋼、花紋板、槽鋼等進(jìn)行一底兩面的有效防腐。

2.2.1 電加熱設備及布置

2.2.1.1 電加熱設備選型

根據熱力學(xué)計算,將3000m3／h、-10°C的冷風(fēng)通過(guò)熱風(fēng)加熱至+3°C左右,需供熱量360萬(wàn)kcal/h。

從安全、節能、環(huán)保角度出發(fā),采用技術(shù)性能比較成熟的離心式PTC型電加熱空氣幕(外形尺寸長(cháng)×寬×高=2.0×0.72×1.9m)作為熱源,其單機容量100KW、風(fēng)扇電機機7.5kW,有效送風(fēng)距離10m,供熱量60萬(wàn)kcal/h。

2.2.1.2 設備布置

根據供熱量計算,共需安裝6臺(如圖所示)。其中2臺安裝在進(jìn)風(fēng)通道上口,有利于風(fēng)源快速加熱,4臺安裝在井口棚內。

對井口棚進(jìn)、出風(fēng)通道口采取在保證礦車(chē)安全運行的前提下,縮小其尺寸,并加裝雙重棉布簾等措施,盡量減少熱量散失。

為安全、方便的對6臺進(jìn)行綜合調控,需在井口棚附近安裝一個(gè)專(zhuān)用臨時(shí)變電房,安裝1臺S11-800 6/0.4kV變壓器;一臺PB23-6改高爆開(kāi)關(guān)作為高壓斷路開(kāi)關(guān);1臺GGD型低壓固定式開(kāi)關(guān)柜(1600A)作為總板;3臺GGD型低壓固定式開(kāi)關(guān)柜(400A)作為分板,每塊分2路;高壓電源來(lái)自工廠(chǎng)臨時(shí)變電所內,并安排專(zhuān)人根據氣溫情況有效控制。為安全運行,需在暖風(fēng)機出風(fēng)口安裝安全菱形網(wǎng)圍欄,防止熱風(fēng)傷人。(如圖1)

3 運行效果

經(jīng)一段時(shí)間運行,達到預期效果。氣溫-12°時(shí),當日20.00時(shí)-次日8.00時(shí)開(kāi)5臺,井口進(jìn)風(fēng)溫度4°左右,井口、井筒無(wú)結冰,白天開(kāi)4臺即可;氣溫-7°以上時(shí),白天3臺,夜晚4臺即可。

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