礦用井口暖風設備：礦井冬季安全生產的 “御寒屏障”
礦用井口暖風設備是專為礦井井口及井筒防凍設計的特種供暖設備，通過加熱空氣并強制輸送至井口區域，確保冬季井口溫度維持在 2℃以上，防止井筒結冰、設備凍裂及提升系統故障，是保障礦井冬季正常生產的核心裝備之一。其設計需兼顧防爆安全、加熱效率與惡劣環境適應性，在煤礦、金屬礦等地下礦山中應用廣泛。
一、核心類型與技術特點
1. 按熱源類型分類
| 類型 | 工作原理 | 適用場景 | 核心優勢 |
|---|---|---|---|
| 電加熱型 | 以電阻絲、PTC 陶瓷等為加熱元件，電能直接轉化為熱能，加熱空氣后由風機輸送至井口。 | 高瓦斯礦井、無燃氣 / 燃煤條件的礦區 | 防爆設計成熟（Ex d IMB 認證）、零排放、控溫精準（±1℃） |
| 燃氣 / 燃油型 | 燃燒天然氣、柴油等燃料產生熱量，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、有穩定燃料供應的礦區 | 加熱功率大（單臺可達 2000kW）、運行成本較低 |
| 熱泵型 | 利用礦井乏風、地下水等低品位余熱，通過熱泵機組轉化為高溫熱能加熱空氣。 | 節能要求高、有余熱資源的礦區 | 能耗僅為電加熱的 1/3~1/4，符合低碳礦山建設 |
| 蒸汽 / 熱水型 | 以鍋爐產生的蒸汽或熱水為熱媒，通過翅片管換熱器加熱空氣。 | 已有集中供暖系統的大型礦井 | 可利用礦井現有熱源，改造成本低 |
2. 關鍵技術特性
- 防爆安全：電加熱型設備需通過 GB3836 系列防爆認證，外殼采用隔爆結構，電氣元件密封處理；燃氣型需配備防爆燃燒器及瓦斯泄漏檢測裝置，確保在易燃易爆環境中安全運行。
- 智能溫控：搭載 PLC 控制系統與溫度傳感器，可根據井口溫度自動調節加熱功率、風量（如溫度低于 1℃時自動提溫，高于 5℃時停機節能），支持遠程監控（通過礦井工業以太網傳輸數據）。
- 抗惡劣環境：外殼采用 Q235 鋼板防腐處理（厚度≥5mm），防護等級達 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 防爆電加熱暖風設備（660V 電壓），通過環形風道將熱風均勻送入直徑 6m 的副井井筒。設備運行時，出風口溫度穩定在 40~50℃，風量達 30000m³/h，確保井筒內溫度始終保持在 3℃以上，徹底解決了往年井壁結冰導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 燃氣熱風爐（天然氣為燃料），配合變頻風機調節風量。設備通過間接換熱技術（熱空氣與煙氣完全隔離），避免銅礦石與煙氣接觸產生化學反應，同時滿足礦井通風要求，單臺設備可覆蓋斜井全程供暖。
3. 高海拔礦井熱泵應用
青海某金礦海拔 4200m，冬季嚴寒且電力緊張，采用 “乏風熱泵 + 電輔熱” 復合暖風設備：回收礦井排風（溫度約 12℃）中的熱量，經熱泵提升至 50℃后加熱新風，僅在極端低溫時啟用電輔熱，較純電加熱方案節能 58%，年省電約 12 萬度。
三、行業發展趨勢與企業動態
1. 技術升級方向
- 智能化：集成物聯網模塊，實時監測設備運行參數（溫度、風壓、能耗），通過 AI 算法優化加熱策略，如山東某企業推出的 “智慧暖風系統” 可根據天氣預報提前調整功率，降低峰電時段能耗。
- 低碳化：與光伏、風電結合，如內蒙古某煤礦試點 “光伏供電 + 熱泵暖風” 系統，利用礦區光伏板發電驅動設備，減少對電網依賴。
- 模塊化設計：采用可拆卸式結構，方便井下狹小空間運輸與安裝，某品牌模塊化暖風設備安裝周期從傳統 7 天縮短至 2 天。
2. 近期企業動態
- 宏博機械推出新一代礦用防爆電加熱暖風機組，采用稀土厚膜加熱技術，熱響應速度提升 40%，已在陜西黃陵煤礦投用，單臺設備可滿足直徑 8m 井口供暖需求。
- 某能源裝備公司與中煤科工合作，開發出適用于煤與瓦斯突出礦井的 “本質安全型暖風設備”，通過限制電路能量（≤1.2W）和表面溫度（≤80℃），從源頭消除引爆風險，首批設備于安徽淮南礦區試運行。
礦用井口暖風設備的性能直接關系到礦井冬季安全生產，其技術發展始終圍繞 “安全第一、高效節能、智能適配” 展開。隨著智慧礦山建設推進，設備將更深度融入礦井整體控制系統，實現與通風、提升系統的聯動優化，為極端氣候下的礦山生產提供更可靠保障。
