煤矿暖通工程设计研究

高明侠

摘 要 随着我国经济不断发展，对煤矿暖通工程的节能环保性提出了更高要求，煤矿暖通领域新型设计方案也不断增多，但如何同时保障煤矿暖通的功能性和节能环保性成为行业重点关注的问题。基于此，本文重点探究煤矿暖通工程的设计方案。

关键词 煤矿;暖通工程;设计方案

引言

煤矿生产环境恶劣，并且风险因素非常多，煤矿暖通系统和供热系统设计尤为重要，只有保障煤矿暖通工程设计质量，在能够促进煤矿产业平稳发展，保障煤矿生产工作顺利、安全展开，保证煤矿生产的整合效益。随着科学技术不断发展，国家也提出了节能环保的设计理念，对煤矿暖通工程设计提出了节能环保要求，这就要从多个方面对煤矿暖通工程设计进行考虑，确保能够跟上时代发展步伐。

1 采暖系统设计

1.1 采暖方式

大部分煤矿的锅炉燃料都是自采原煤，采暖供热介质为热水，锅炉房内设置换热设备负责热水加热供暖，在矿井中设置独立的采暖供热系统，在室外供暖管中引入各个供暖管道延伸到需要供暖的建筑物当中。

1.2 采暖设备

煤矿暖通工程多数都是采用散热器采暖，结合建筑功能需求，散热器主要是采用钢管散热器或地暖形式，工业厂房由于灰尘较大，因此主要采用容易清扫的散热器。室内采暖主要是应用机械循环热水供暖系统。采暖设备安装形式主要是根据房间布置状况、房间类型确定，大体上可以划分为“上供下回”式单管顺流方案和“单双管混合”式采暖方案，如果室内结构较为特殊还可以应用水平串联式采暖方案。室内采暖温度标准为：车间厂房在14～16℃、办公室与宿舍楼18～25℃、浴室与更衣室22～26℃、矿灯房18℃、井口房16℃、井口等候室18～20℃。

1.3 烟气净化

考虑到矿井水资源紧张、冬季室外温度较低，除尘装置中的水容易结冰，所以在设计中烟气除尘不采用湿式除尘方案，采用干式除尘方案，选择多台组合式烟气脱硫装置。烟气生成之后先通过引风机进入到除尘器中，之后进入到脱硫除尘装置净化后排入烟囱[1]。

2 通风系统安全运行保障措施

煤矿生产环境危险因素较多，这就需要根据煤矿资源实际分布情况确保生产安全性，采取有效防护措施降低风险发生概率，这样才能够保证生产安全性。对于煤矿通风安全来说，主要有两大影响因素：

2.1 人为因素

人为作为煤矿暖通系统的控制主体，工作人员的职业素养、工作能力、道德水平、责任心都会影响通风系统的安全性。所以，想要保证通风系统安全运行，必须要减少人为因素的负面影响。

2.2 环境因素

环境因素会直接影响通风过程，也是造成煤矿安全事故的重要因素，环境因素会导致火灾事故、中毒事故，而环境因素控制过程必须要从动态控制、定量控制两个方面着手，做好环境因素带来的负面影响[2]。

3 井下通风系统优化

随着我国科学技术不断发展，当今已经全面实现了机械化煤矿生产，通过不断的借鉴国际先进的技术，完善煤矿开采技术标准，煤矿企业全面贯彻执行，做好新井建设、旧井改造工作，从而避免瓦斯大量涌出、开采深度增加所带来的问题。贯彻节能减风、综合运转的方针，将传统煤矿暖通系统进行优化，做好煤矿暖通系统建设改造工作。

3.1 积极采用新型设备

为了能够保证井下通风系统运行功能以及集约化发展需求，在暖通工程设计中采用最新的轴流式风机和离心式风机。为了进一步加强节能效益，还可以引入对旋式风机，该风机具备效率高、能耗少等优势，已经逐渐成为主流设备。

采用离心式风机自动调节装置（变频调速），可以根据矿井实际情况自动调整风速，同时配备可控硅调速器、液力耦合器等。

全面做好通风机、相关附属设备管理，减少整个通风系统的阻力损失、风力损失，提高风机系统的运行效率。特别是对于老旧风机改造工程，要提前确定风机性能和通风网络风阻特性匹配差，很多老旧风机一直处在低效区运行，这就需要同时考虑风机运行经济性、功能性，对老旧风机展开技术改造，如叶轮改造、机芯更换、叶片改造等，进一步提高风机运转效率。

3.2 采区风机系统优化

采区、工作面通风装置决定了煤矿生产的安全，如提高通风能力、保证瓦斯排出效果。随着煤矿开采深度增加、集约化生产模式出现，煤矿工作面所产生的瓦斯量也迅速增加，这就对工作面通风能力有了更高要求。在采取通风系统设计当中，采用的单独进风、回风上山方案，也就是借助采煤工作面、掘进工作面独立通风，确保采区通风的稳定性，一旦出现意外事故也为工作人员脱离危险提供了先决条件。在采煤工作面通风系统设计中，常规所采用的U型通风系统性能不足，可以采用“U+L”的通风设计方案，该设计方法可以改善采空区流场分布，避免工作面局部出现瓦斯聚集，有助于瓦斯排放[3]。

4 暖通节能设计

在暖通工程设计方面，可以从以下几点出发：

蒸汽换热设备在运行中会凝结很多水分，将这部分水分收集统一传递到凝结水箱中，减少凝结水流失量，避免资源浪费。室外热力管道、相关设备保温采用热导率低、保温性强的材料，减少能量流失。

采用低煤耗、高热效率的锅炉和热交换器，借助调频技术让水泵时刻保持最佳的运行状态，管道选取要结合具体设计流量确定管道规格，避免管道流速过大或过小。

为了确保锅炉房设备可以保持最佳的运行状态，借助PLC技术实现锅炉房设备自动控制，在设备上设置传感器，时刻监控设备的运行状态。结合实际负荷变化控制煤量，保证煤和空气为最佳配比，充分燃烧，避免不充分燃烧造成的热损失。采用位式调节的锅炉给水系统，自动控制给水软化除氧，保证整个系统运行的经济环保性。

5 结束语

综上所述，为了能够全面提高煤矿生产的安全性、功能性以及环境舒适性，必须要注重煤矿暖通工程的设计工作，采用更先进的暖通设备和技术工艺，为保证煤矿安全生产、效率生产提供先决条件，确保煤矿生产工作可以顺利展开。

参考文献

[1] 王文全，左宏伟，李培云.西北严寒地区煤矿暖通工程设计简介[J].山东煤炭科技，2017，（z1）：315-316.

[2] 白延斌，焦春玲，霍海红.新形势下煤矿暖通设计的探讨[J].制冷与空调（四川），2017，（3）：666-668.

[3] 謝飞武.对煤矿暖通及供热系统的设计探究[J].中华民居（下旬刊），2012，（10）：966-968.