局部位置因风流不畅（或微风）引起的瓦斯超限，还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。

在工作面顶板冒落之前，把抽放瓦斯管直接插入采空区进行抽放，瓦斯管的末端约2m 长的一段要有孔眼，同时要尽量靠近煤层顶板，使其处于高浓度瓦斯带。

实测结果表明，采空区瓦斯最佳抽放位置在距工作面30~60m的范围内。

5结论
鹤煤九矿为高瓦斯矿井（矿井瓦斯绝对涌出量为33.64m3/min，相对涌出量为38.7m3/min，矿井CO2绝对涌出量为7.81m3/min，相对涌出量为7.47 m3/min），矿井风排瓦斯量为19.36m3/min，当矿井实施本煤层预抽（采空区瓦斯抽放含边采边抽）、边掘边抽等综合抽放措施时，预计矿井最大瓦斯抽放总量可以达到23.67m3/min，抽放率高达55%,因此采取综合瓦斯抽放措施相比较单一瓦斯抽放措施可有效的提高瓦斯抽采率，对其他高瓦斯矿井的瓦斯治理具有重要的参考意义。

参考文献
[1]范维唐.以瓦斯治理和(一通三防)为重点同心
协力开创煤矿安全生产新局面[Z].中国矿业年
鉴,2003.
[2]王君.通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到
位，把煤矿瓦斯治理攻峰战扎实有效地推向深入：在全煤矿瓦斯治理现场会上的讲话[R].
2008．
[3]程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技
术的发展[J].采矿与安全学报,2009，26（2）. [4]刘金举，尹经梅.标本兼治努力构建瓦斯治理
长效机制[J].安全生产，2010.
[5]程远平，俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技
术的发展就.[J]采矿与安全学报,2007,24（4）.
[6]国家煤矿安全监督管理总局，《煤矿瓦斯抽采
基啊本指标》（AQ1026-2006），2006.
[7]程远平，俞启香，周红星，王海锋.煤矿瓦斯治
理“先抽后采”的实践与作用[J]采矿与安全学报,2006,23(4）.
[8]梁运培.淮南矿区地面钻井抽采瓦斯技术实
践[J].采矿与安全学报,2007,24（4）.
作者简介
王峰，男，生于1986年11月4日，河南理工大学瓦斯地质研究所。

（收稿日期：2010-12-25）
浅谈矿井井筒防冻设计
金广家
（兖矿集团邹城华建设计研究院有限公司，山东邹城273500）
摘要本文对矿井井筒防冻的两种方式：热风炉及空气加热器的设计计算做出简要论述。

关键词井筒；防冻设计；抽出式通风
中图分类号：TD262文献标志码：A文章编号：1009-0797（2011）02-0069-02
煤矿井筒筒壁有淋帮水、排水沟或排水管时,环境气温降低造成井壁结冰，从而影响井筒提升能力,造成矿井通风断面减小，严重时冰块脱落造成井底严重事故。

因此对于采暖室外计算温度等于或低于-4℃地区的进风立井、等于或低于-5℃地区的进风斜井或低于-6℃地区的进风平硐，应设置井筒防冻设施。

1矿井通风方式简述
矿井通风方法可分为自然通风和机械通风。

自然通风是利用自然风压（主要是热压）促使空气在井巷中流动的通风方法，主要在山区小煤矿建井初期采用。

机械通风有抽出式通风（负压通风）和压入式通风（正压通风）两种。

抽出式通风通风机意外停止运转时，井下空气的压力会稍微提高，可短时抑制采空区及采掘工作面瓦斯涌出，对保护矿井安全有重要意义，故一般都采用抽出式通风。

以下主要针对该种通风方式简述井筒防冻设计。

井筒防冻主要采用井口空气加热保温的方式。

2井口空气加热方式
井口一般采用空气加热器对冷空气进行加热，其加热方式有两种。

2.1井口房不密闭的加热方式
当井口房不宜密闭时，被加热的空气需设置专用的通风机送入井筒或井口房。

这种方式按冷、热风混
69··
合的地点不同，又分三种情况：冷、热风在井筒内混合；冷、热风在井口房内混合；冷、热风在井口房和井筒内同时混合。

2.2井口房密闭的加热方式
当井口房有条件密闭时，热风可依靠矿井主要通风机的负压作用而进入井口房和井筒，而不需设置专用的通风机送风。

采用这种方式，大多是在井口房内直接设置空气加热器，让冷、热风在井口房内进行混合。

抽出式通风矿井，当进风采用冷热风在井口房混合时，宜采用无风机方式，井口房应密闭，经常打开的大门，应及时自动关闭，且空气加热系统的风流阻力，不宜大于50KPa；当热风采用有风机方式时，离心风机宜布置在空气加热器的热风侧，轴流风机宜布置在空气加热器的冷风侧，立井的热风口宜设置在井口地面下2～3m处，斜井、平硐的热风口宜设置在距井口3～4m处。

3空气加热量的计算
井口空气加热量包括基本加热量和附加热损失两部分，其中附加热损失包括热风道、通风机壳及井口房外围护结构的热损失等。

基本加热量即为加热冷风所需的热量，在设计中，一般附加热损失可不单独计算，总加热量可按基本加热量乘以一个系数求得，该系数在井口房不密闭时可取α＝1.05～1.10，密闭时取α＝1.10～1.15。

室外冷风计算温度通常按下述原则确定：立井和斜井采用历年极端最低温度的平均值；平硐采用历年极端最低温度平均值与采暖室外计算温度二者的平均值。

热风计算温度规定如下：当冷热风在井口房混合时，压入式取30℃～35℃，吸入式取20℃～30℃；当冷热风在井筒内混合时，立井取60℃～70℃，斜井与平硐取40℃～50℃。

空气混合温度通常取2℃。

具体计算参照下式。

Q=αGγC p(2-t)（1）式中Q—井筒防冻入井风耗热量，kW;
α—热量损失系数；
G—井筒进风量，m3/s；
γ—空气容重，可由下式计算：γ=101325/｛287×（t+273.15）｝，kg/m3；
t—室外冷风温度，℃；
C p—空气定压比热，C p＝1.005kJ/（kg·K）。

Q r=Q/｛C pγ（t r-t）｝（2）式中Q
r
—热风进风量，m3/s；其余同上
4空气加热器的计算
热风获取通常采用热风炉或空气加热器。

当进风井远离主工业场地、采暖热负荷很少或严重缺水时，可采用热风炉，且应选择矿用型定型产品，台数不得少于两台。

其他情况一般均应选择空气加热器，空气加热器热媒出于节能考虑，应尽量选择供回水温度130℃～70℃或110℃～70℃的高温水，若采用高压蒸汽，蒸汽表压不应低于0.3M Pa。

空气通过加热器的质量速度，离心风机宜为6～10kg/m2·s，轴流风机宜为4～8kg/m2·s，无风机宜为2～4kg/m2·s。

空气加热器不得少于两台，面积富余系数应在1.2～1.3之间，对于串片式空气加热器取值应大些。

空气加热器高度不宜大于1750mm。

（1）初选加热器型号
A=Gγ/νp
式中A—加热器通风净截面积，m2；
νp—空气质量速度，kg/m2·s；其余同上（2）计算加热器的传热系数
K=λ（νp）n
式中λ、n为实验系数和指数，因不同加热器而异。

K—加热器的传热系数，W/m2·K
（3）计算所需加热器的散热面积
A=Q/（K△t）
式中△t—热媒与空气间的对数平均温差，亦可取平均温差
（4）检查加热器的安全系数
（5）按照加热器厂家所提实验数据，计算加热器的空气阻力和水阻力
井筒防冻设计计算是煤炭工业矿井设计中的重要组成部分，对矿井的安全运行、矿工正常工作都有重要的意义。

煤矿安全规程（2010版）第一百零二条做出明确规定：进风井口以下的空气温度（干球温度，下同）必须在2℃以上。

本文依据有关规范对井口加热室设计提出了设计步骤及有关要求，敬请各位同行、朋友批评指正。

参考文献
[1]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册（第二版）,
2008年5月第二版.
[2]中华人民共和国建设部.煤炭工业矿井设计规
范.GB50215-2005
[3]中华人民共和国建设部.煤炭工业供热通风与空
调设计规范GB/T50466-2008.
作者简介
金广家（1973-）：男，山东邹城人，工程师，国家注册（给水排水）设备工程师，国家注册（暖通空调）设备工程师，现任职于兖矿集团邹城华建设计研究院。

（责任编辑：张宗社；收稿日期：2010-11-21）
70
··。