煤矿井筒防冻设计计算

工作探索矿井井#$冻设计李春香(天地科技股份有限公司，北京100013)摘要：在研究中，针对全风压通风矿井在冬季存在热风问题，基于设计原则，建设方需要以永久锅炉作为能量来源，增加机组设备构建临时热风道，能够将进风井筒冬季防冻存在的安全隐患扼杀于萌芽状态，不断改善矿井建设环境，缩短施工周期，能够显著降低施工成本，并获取良好的综合效益。

关键字：矿井；井筒；防冻；设计1两种井筒防冻方式分析当前很多矿井井筒在进风时采用负压吸入的方式，因此通常将风机安装在进风井井筒位置附近设置空气加热室，将25%的井筒进风量加热到50%左右的热风，再利用风机通过热风道将其送入井筒与从井口房进入的冷空气进行混合，其温度为2!,送入井下，然而采用这种方法是对进风量较大的井筒进行部分冷空气加热，可以集中设置加热设备以及风机，能够用于后期维护，在设备处于运行状况时为确保井筒不，时不能井口房，的冷风从井口进入井筒中，在冷，在井口设置热器也无法达到所需暖需从度，可以在井口设置的冷风室，进能够将冷风通过冷风道送入井筒，对于较的井井筒，其冷风口热风口的井筒，因在用过中需进行用无风机的空气加热式，式是在井口位置加加热室，井口可能处于状，能大部冷空气进入加热室后通过加热器进入井口，其空气加热温度为25!左右，加热的风量风量 的60%，时需设置冷风室，能的冷风通冷风通道进入井筒部，与从井口空气加热室的热风在中进行混，送入井筒部，用这种法能井筒不，时能井口的暖需，能度，对这种是的，需井口较能，可以在大设置，在的位置设置冷风进入，于热风是通过井口进入井筒的，因加热温度，不能够过，加热风量时于用无风机的式，因也需 ，通于50Pa，能放置加热器，井口需留够的空间用于加热器的放置。

2研究方案首先设计依，我们分析该矿井所处的地理位置，其参考依如下所示。

序号项目参数单位回风进入进风量90m3/s 2冷、热风混合温度2!3极端最低温度平均值-25.8!4空气加热温度25!5加热热媒(饱和蒸汽)0.3MPa在计算加热量时，首先对于井筒入风口的加热风量，根据下列公式，/(#»_#0)，m3/s,其中Q为需要加热的风量, !'为精通的进风量，位为m3/s;#”为冷热风混合后的温度，#&为冷风温度，九为热风温度，位为！，其中Q'为井筒平8的总进风量，t”为冷热风混合后的温度，#0为善通表空气温度，t%为热风温度。

煤矿井筒防冻设计计算井筒防冻设计计算为防止冬季井筒结冰，保证生产和人员安全，根据《煤炭工业矿井设计规范》的要求，矿井工业场地各进风井均应设置井筒防冻装置，对入井空气进行加热。

本矿主井为立井、副井为斜井，通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。

主、副立井采用有风机冷热风在井筒混合的井筒防冻方式，井筒防冻室外计算温度取历年极端最低温度平均值为-11.7℃，空气加热室出口温度65℃，混合至2℃由热风道送至井筒。

热风计算温度为30℃，主立井和副立井加热热媒为工业场地锅炉房提供的0.3MPa（表压）的饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。

一、井口空气加热方式冷、热风在井筒内混合。

二、空气加热量的计算1、设计参数（1）通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。

（2）主井为立井、副井为斜井。

（3）井筒防冻室外计算温度取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。

（4）主井空气加热室出口温度65℃，斜井空气加热室出口温度45℃。

（5）冷、热在井筒内混合，混合温度取2℃。

（6）热媒采用0.3MPa饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。

2、空气加热量的计算Q=ａMｃｐ(ｔｈ-ｔ1)式中: Q总—井口空气总加热量，KW；M—井筒进风量，㎏/ｓ；ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1；ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃；ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃；ｃｐ—空气定压比热，ｃｐ=1.10ＫＪ／（㎏.K) 。

通风容易时期：Q 总主=1.1×28×1.297×1.10×(2 - -11.7) =602KWQ 总副=1.1×8×1.297×1.10×(2 - -11.7) =172 KW通风困难时期：Q 总主=1.1×6×1.297×1.10×(2 - -11.7) =129 KWQ 总副=1.1×30×1.297×1.10×(2 - -11.7) =645 KW3、通过空气加热量的计算lh l h t t t t aM M --=01，Kg/s 式中: M1—通过空气加热器的风量；M —井筒进风量，㎏/ｓ；ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1；ｔｈ0—加热后加热器出口热风温度，℃，立井取65℃，斜井取45℃；ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃；ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。

第二篇冻结施工组织设计1 井筒概况梁宝寺二号井是肥城矿业集团有限责任公司在梁宝寺矿区规划筹建的第二对矿井。

矿井位于山东省嘉祥县境内，年设计生产能力1.5Mt，采用立井开拓方式，布设主井、副井、风井三个井筒，主井井筒设计净直径5.0m，全深1100.5m；副井井筒设计净直径6.5m，全深1130.5m；风井井筒设计净直径5.5m，全深1028.5m。

三井均采用冻结法施工，井筒主要特征如下：表2-1-1 井筒主要技术特征表2 井筒地质及水文情况2.1 地质概况2.1.1地层概况根据梁宝寺矿井检2孔资料，井筒自上而下穿过的地层有：第四系、上第三系、二叠系上石盒子组地层。

现分别叙述如下：（1）第四系（Q）厚148.90m，为一套河湖相沉积，不整合于上第三系之上，主要由中～巨厚层粘土夹少量砂质粘土，粘土质砂及砂层组成。

粘土呈土黄、锈黄、灰绿、浅红等色，粘性、膨胀性均较强，刀切面光滑，局部含砂及姜结石。

砂质粘土呈土黄、锈黄、灰绿等色，含细、粉砂不均一，粘性较差。

粘土质砂呈灰绿、锈黄、肉红色，以中、细砂为主，含粘土不均一，较松散，局部含小砾石。

砂层上部呈土黄、锈黄色，下部呈灰绿、肉红色，细～粗粒，纯净、松散，成分以石英为主，长石次之，上部分选性较好，下部分选性较差。

本段地层粘土、砂质粘土总厚119.85m，占该段地层的80.5％。

（2）上第三系（N）厚315.50m，为一套河湖相沉积，不整合于下伏基岩之上，主要由中～巨厚层粘土夹少量砂质粘土，粘土质砂及砂层组成。

根据地址情况及其组合，可将上第三系分为上、中、下三段。

①上段：厚115.80m，主要由中～巨厚层粘土夹少量薄层砂质粘土、粘土质砂及砂层组成。

粘土以灰绿色为主，含土黄、锈黄、浅红等色，粘性、膨胀性较强，刀切面光滑，具滑面，局部半固结，含砂、姜结石及钙质团块。

砂质粘土呈浅红、锈黄、肉红色，以粉砂为主，含粘土不均一，较松散，局部含小砾石。

砂层呈灰绿、锈黄、肉红色，细～粗粒，纯净、松散，成分以石英为主，长石次之。

无风机式矿井井筒防冻设计摘要：结合河南省神火煤电股份有限责任公司新庄矿井北进风井井口房及空气加热室设备安装工程设计实例，介绍了一种无风机式矿井井筒防冻技术的工艺流程及各设计环节，提出了设计过程中需要注意的相关问题，并给出了具体解决措施，最后谈到了工程设计体会。

关键词：矿井；井筒防冻; 无风机式;工程设计1引言井筒是矿井的咽喉，是煤矿地面和井下相互联系的主要通道。

当矿区室外气温低于0℃时，如果入风井筒防冻保温问题解决不好，井筒淋帮水会在低温空气作用下，在井壁、该井筒内的提升容器、罐道、水管、电缆等处结冰，使井筒提升能力降低，通风断面减小，还可引起卡罐、托罐闸启闭不便、防坠保险失灵等，严重时大块冰塌落，造成损坏井筒设备和人员伤亡的重大事故，影响矿井安全生产。

在相同的室外气温条件下，井筒结冻对立井安全生产影响最大，清理冰块时其危险性也大; 斜井次之; 平峒不仅对安全生产影响较小，而且清理冰块时的工作条件也较好，但平峒往往采用明沟排水，水沟结冰会使排水漫流影响运输。

因此，搞好矿井井筒防冻设计，对保证煤矿冬季正常生产十分重要。

<<煤炭工业矿井设计规范>> ( GB50215-2015)15.5.1规定:供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 ℃地区的进风斜井和等于或低于- 6 ℃地区的进风平峒，当有淋帮水、排水管和排水沟时，应设置空气加热设备。

2技术简介<<煤炭工业供热通风与空气调节设计规范>> (GB/T 50466-2008)6.0.3 规定:对于抽出式通风矿井，当进风采用冷热风在井口房混合时，宜采用无风机方式……无风机的空气加热方式是在井口房两侧设加热小室，尽量密闭井口房，使大部分冷空气从百叶窗进入加热室后再通过加热器进入井口房，加热空气温度约为20℃~ 30℃，冷风与热风在井口房内混合至2℃，利用井筒主扇负压吸入井下。

1202023年11月上 第21期 总第417期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview1 冻土发展计算分析由于地下冻结工程的不可见性，难以通过观察、测量等直观手段获得数据。

虽然有水文孔冒水报道主要含水层冻结交圈这一手段，但在实际施工过程中，根据测温孔温度数据，通过计算、分析得到冻土发展速度和冻结壁厚度等参数是比较科学实用的手段[1]。

现场施工数据来源单一，具有局限性，地质条件多样化，复杂的理论公式常常“水土不服”，施工中多采用经验公式进行计算分析。

主要以煤矿立井井筒冻结施工作为研究对象，以巴彦高勒西翼回风立井井筒冻结施工中的冻土发展计算、分析为例进行阐述。

1.1工程概况巴彦高勒矿井位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗呼吉尔特矿区南部，矿井设计生产能力为4.0Mt/a，采用立井开拓，矿井工业场地内布置有主、副、回风立井3个井筒，矿井前期采用中央并列式通风方式。

为满足矿井分区通风要求，新增建设西翼回风立井，井筒设计深度695m，井筒穿过第四系、白垩系下统志丹群组、侏罗系中统安定组、直罗组、延安组等地层。

井筒上部（339m 以上）设计采用冻结法施工，井筒下部采用普通法施工[2]。

1.2 井筒地质水文特征1.2.1 井筒区域地质特征井筒区域地层自上而下有第四系（Q）、白垩系下统志丹群（K1zh）、侏罗系中统安定组（J2a）、侏罗系中统直罗组（J2z）、侏罗系中统延安组（J2y）。

具体地层情况如下。

第四系岩性上部为土黄色风积沙，向下为浅灰色细砂、中砂，砂质疏松，钻孔揭露深度为0～107.59m，厚度为107.59m，以细砂、中砂为主，呈松散状，与下部地层不整合接触。

白垩系岩性为砖红色细砂岩，砖红色、棕红色中砂岩，砖红色、棕红色泥质砂岩，钻孔揭露深度为107.59～279.80m，厚度为172.21m，白垩系志丹群顶部107.59～115.49m 岩石风化严重，以下至279.80m 岩石质软，易风化，与下部地层呈不整合接触[3]。

1200 m³/min进风井红外加热热风输送系统可行性分析方案扬州希塔尔电气设备有限公司王云龙目录1 总论 (2)2 通风耗热量计算 (4)3 红外线加热的原理 (4)4 设备选型 (8)5 性能比较 (9)6 系统安全运行方案 (12)7 自动控制系统 (13)8 基础设施要求 (15)9 三废治理及环境保护 (15)10 能耗统计与管理 (16)1 总论1.1 工程背景通风是采矿中的重要环节，冬季通风中由于带来矿井地面环境的寒冷气流经过井下通道，致使井上井下都与环境温度相差无几。

采矿设备与设施不能在低温环境下运行工作，如综采设备的润滑油、输送煤炭出井的橡胶输送带、供给井下工作用的自来水、操控作业人员的工作条件等等。

为了保证井下设备设施的正常运转，保证安全生产，需对主井及副井进行热风输送，冷热风入井混合后，保证井内温度不小于2℃，确保生产安全运行。

1.1.1传统井筒保暖做法：1）、采用在主井井口、副井井口处各设空气加热室一座，主副井供热热媒一般为高温蒸汽锅炉提供的蒸汽或常压锅炉提供的蒸汽和热水，末端采用散热器或暖风机，经风机将空气加热室的热风输送到井下。

2）、在室内建一个燃煤的空气加热室，将通过室内的盘旋管道内的空气加热，采用风机、管道送到主井井口和副井井口。

1.1.2目前先进的做法是：1）、采用热泵形式，将进下排出的带有温度的空气，通过二次热交换的方式加热空气，将加热的空气通过风机送到主井井口和副井井口。

2）、远红外线热风输送形式，利用电能通过远红外电热管自动将空气加热到一定温度，用风机将热风送到主井井口和副井井口。

远红外电热管加热空气方式，科学先进地运用了传热的三大主要方式，对流、热传导、辐射技术。

远红外线热风输送系统中的热风炉加热管表面温度为800~1000度，使加热管周围15mm内分布的空气产生振荡，并在1~1.4s的时间内被迅间加热到80~210℃。

红外线加热管设置为密集布置，管外的被加热的片状吸热物质在红外辐射下迅速被加热，在15mm内只有一根加热管工作就能传递热量、辐射周围的其他加热管，整个加热室内的每根加热管均有相应的热量对空气加热。

目录第一章工程概况 (1)第二章施工安全措施 (1)第一节防冻、防滑、除冰区域的划定 (1)第二节防冻措施 (1)第三节除冰措施 (4)依兰第三煤矿副立井井筒冬季防冻、除冰专项安全措施第一章工程概况中煤能源黑龙江煤化工有限公司依兰第三煤矿井田位于黑龙江省依兰县境内，行政归依兰县管辖。

该矿井设计生产能力240万吨/年，设计主、副、回风井井筒均采用立井开拓方式。

依兰第三煤矿副井井筒全深740m，表土深度6.2m，冻结深度70m，净直径φ8.2m，净断面52.79㎡，井口相对标高±0.000m（相当于绝对标高+109.0m）。

井筒目前已施工至-132.8米，现阶段正进行-132.8 米第二次工作面探水、注浆工作。

因我项目部施工的依兰第三煤矿副井位于黑龙江省依兰县境内，当地属于半湿润温带大陆性季风气候，其气候特点是，冬季在极地大陆冷气团控制下，气候寒冷、干燥，冬季漫长而寒冷。

年平均气温3.6℃，最低气温为-38.1℃。

依兰第三煤矿副井井筒工程现已进入冬季施工阶段，东北地区冬季平均气温过低，给施工安全带来许多安全隐患，在低温条件下施工，井口范围内的防滑、防冻，防冰工作尤为重要。

为保证井筒及井口范围内防滑、防冻、除冰工作安全进行和确保冬季安全生产工作顺利进行，根据冬季施工的需要，特编制本专项措施，以保证冬季施工安全。

第二章施工安全措施第一节防冻、防滑、除冰区域的划定南北稳车群、井口范围内20米、天轮平台、二平台、封口盘、伞钻、搅拌机、搅拌机配料系统及井筒内易结冰、形成冰凌的部位均属于井口防滑、防冻、除冰范围。

以上各部位除冰应制定详细的计划，并设各区域除冰负责人，同时根据本地区冬季施工特点及天气变化情况及时调整防滑、防冻、除冰计划及方式。

第二节防冻措施一、井口伞钻防冻措施为有效利用螺杆空压机空冷散热器运行产生的热量，在压风机房东侧散热口处安装方体盒子，罩住压风机三个散热口，盒子外表面用石棉垫覆盖保温。

井筒冬季防寒方案优化设计作者：张玉丽来源：《科技创新导报》 2012年第19期张玉丽(江苏徐州矿务集团有限公司华东机械厂江苏徐州 221009)摘要:本文围绕国内常见的几种井筒防寒方法进行比较,提出一种更为经济、安全、环保、节能的新方案,并进行优化设计。

关键词:方法比较优化设计节能经济环保中图分类号:TD26 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0073-011 暖风方式1.1 种类1)工业锅炉、高效散热器扩散供暖法;2)热风炉、热风道直吹热风供暖法;3)电加热直吹热风供暖法。

1.2 优缺点及使用范围(如表1)2 方案优化与设计根据比对,选择电加热供暖方式更能体现人文、环保、节能、高效的设计理念,适用绿色经济发展的时代要求。

2.1 井筒冬季成冰原因及后果根据地质经验数据显示,表土50m处尚未完全达到地表恒温层,北方冬季最低气温多在-15°以下,且多雨雪,故存在井架积雪、结冰挂凌;井口结冰积雪;井口下因地面雨、雪水渗漏及井筒壁后渗水结冰挂凌等现象,极容易引发井筒坠物伤人、严重损坏井筒装备等重大事故发生,成为威胁矿井安全提升、供电、排水、通信等的重大隐患,需超前制定防范措施。

2.2 施工方案(以徐矿集团夹河煤矿西风井为例)夹河矿西风井位于铜山县大彭镇内,为进风井,井筒直径5.5m,井深1060m,现与夹河矿贯通,井筒进风量达3000m3／h,Ⅳ改型井架,总高28m,天轮平台尺寸7.0m×7.0m。

2.2.1 井架封堵为保证井口干净整洁,避免井口遭受大风、雨雪的侵扰,有效地防范冬季井口操车设备液压、润滑部分机能失效,改善井口作业人员的工作环境,提高井口作业人员的身体机能,预防滑倒摔伤事故的发生,保障电加热供暖效果,需对井架天轮平台及井架主体四周进行有效封堵。

封堵方法:天轮平台主梁的下翼缘间隔1m膛3.5m工16工字钢,其上铺设δ6花纹板,井架四周纵向采用［16槽钢作为底梁,横向间隔1m采用［16槽钢作为彩钢板生根梁,四周采用δ0.5彩钢板进行围堵。

井口防冻保温措施
井筒防冻保温措施
本矿井总进风量为115m³/s，其中主井进风量为45m³/ s，副斜井风量为68m³/s。

根据《煤矿安全规程》规定“进风井口以下的空气温度必须在2℃以上”为防止冬季井筒结冰，保证升车人员的安全为主，在主、副斜井井口设置热风炉对主、副斜井井筒保温。

特制订以下措施：
1、在主斜井井口旁建空气加热室一间，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-35，每台供热量为907KW，热媒为0.3MPa 的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。

空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。

2、在副斜井井口旁建空气加热室一座，内设矿井专用的矿井加热机组2台，型号为KJZ-50，每台供热量为1295KW，热媒为0.3MPa 的蒸汽，热风出风温度为40℃，在井口混合温度为2℃。

空气加热方式：经空气加热室加热的热风被送入井口房内，与进入井口房的室外冷风混合后进入井筒。

3、保温地点的消防设施必须齐全完好，并且每星期检查一次。

4、井口范围内要经常保持干净，不得有积水、杂物、防止结冰。

5、主、斜井热风机组房内在热风机组运行期间必须派专人值班。

6、热风机组由机电队负责管理、维护。

7、瓦斯员每班对主、副斜井检测温度，如温度低于2℃时，及时汇报调度室，采取措施，进行处理。

板集煤矿副井冻结技术方案设计摘要：本文介绍了国投新集能源股份有限公司板集煤矿副井冻结设计技术方案。

关键词：冻结壁冻结孔冻结器测温孔水文孔Abstract: this paper introduces international trust &investment xinji energy Co., LTD board set mine coal mine frozen design scheme.Keywords: freezing wall is WenKong freeze the frozen hole hydrological holes板集煤矿隶属于国投新集能源股份有限公司，设计年生产能力为300万吨/年。

采用立井开拓，在一个工广内布置主、副、风三个立井。

由于副井井壁遭到破坏，致使整个矿井被淹。

经专家会议研究，决定采用冻结法进行修复。

本文简述冻结技术方案设计中的有关技术参数。

一、设计基本参数（1）井筒外直径9.3m，钻井荒径10.8m；（2）盐水温度：-30～-34℃；（3）冻结壁平均温度：-15℃；（4）冻土强度：根据最新冻土试验，取575m粉细砂-15℃时的冻土单轴抗压强度为6.02Mpa，安全系数取1.5，其冻土长时强度为4.013MPa；（5）最大孔间距小于2.8m；（6）修复井壁段高为1.5m。

二、冻结技术方案设计1、冻结壁设计按维亚洛夫—扎列茨基公式计算冻结壁厚度：式中：E—冻结壁厚度，m；η—固端条件系数，取0.8；P—地压，0.013H=580.0×0.013=7.552(MPa)；h—安全掘进段高，取1.5m；K—安全系数，取1.2；στ—冻土长时强度，取4.013MPa；综合考虑各种因素，取冻结壁厚度取E=5.0m。

2、冻结孔布置为使冻结壁快速交圈，迅速达到设计厚度，增强抵抗地层扰动后性能弱化所带来其它风险的能力，采用双排孔布置。

为减少冻胀力对井壁造成影响，内排孔布置圈径尽量小。

井筒冬季防寒方案优化设计摘要:本文围绕国内常见的几种井筒防寒方法进行比较,提出一种更为经济、安全、环保、节能的新方案,并进行优化设计。

关键词:方法比较优化设计节能经济环保1 暖风方式1.1 种类1)工业锅炉、高效散热器扩散供暖法;2)热风炉、热风道直吹热风供暖法;3)电加热直吹热风供暖法。

1.2 优缺点及使用范围(如表1)2 方案优化与设计根据比对,选择电加热供暖方式更能体现人文、环保、节能、高效的设计理念,适用绿色经济发展的时代要求。

2.1 井筒冬季成冰原因及后果根据地质经验数据显示,表土50m处尚未完全达到地表恒温层,北方冬季最低气温多在-15°以下,且多雨雪,故存在井架积雪、结冰挂凌;井口结冰积雪;井口下因地面雨、雪水渗漏及井筒壁后渗水结冰挂凌等现象,极容易引发井筒坠物伤人、严重损坏井筒装备等重大事故发生,成为威胁矿井安全提升、供电、排水、通信等的重大隐患,需超前制定防范措施。

2.2 施工方案(以徐矿集团夹河煤矿西风井为例)夹河矿西风井位于铜山县大彭镇内,为进风井,井筒直径 5.5m,井深1060m,现与夹河矿贯通,井筒进风量达3000m3／h,Ⅳ改型井架,总高28m,天轮平台尺寸7.0m×7.0m。

2.2.1 井架封堵为保证井口干净整洁,避免井口遭受大风、雨雪的侵扰,有效地防范冬季井口操车设备液压、润滑部分机能失效,改善井口作业人员的工作环境,提高井口作业人员的身体机能,预防滑倒摔伤事故的发生,保障电加热供暖效果,需对井架天轮平台及井架主体四周进行有效封堵。

封堵方法:天轮平台主梁的下翼缘间隔1m膛3.5m工16工字钢,其上铺设δ6花纹板,井架四周纵向采用［16槽钢作为底梁,横向间隔1m采用［16槽钢作为彩钢板生根梁,四周采用δ0.5彩钢板进行围堵。

为延长使用时间,需对封堵用的工字钢、花纹板、槽钢等进行一底两面的有效防腐。

2.2.1 电加热设备及布置2.2.1.1 电加热设备选型根据热力学计算,将3000m3／h、-10°C的冷风通过热风加热至+3°C左右,需供热量360万kcal/h。

、热风炉成套设备选型方法简介矿山以防冻采暖为使用条件，根据系统平衡理论，根据供热工程系统所耗热量多少，去选择大于或等于相应供热量的红外热风炉及其配套附属设备。

现将目前广泛采用的一种简洁选型计算方法介绍如下：矿井xx 防冻耗量计算公式:Q=V*r20*(273+20)/(273+t0)*C*(t2-t0)*K式中:Q---耗热量( KCaL/h)V---井下总进风(M3/h)r20---20 c 时°空气容重，常取(1.2Kg/M3)t0 --所在地大气最低温度( °C)C---空气比热( KCaL/ KgC°)t2---冷热空气混合后温度( °C)矿井防冻，一般常取(2 °C)K---富裕量(漏风系数)一般常取1.05~1.10例：已知黑龙江省某矿井总进风量为800M3/min ，一般当地最低温度为-32°C，试求选用多大的热风炉做为井口防冻采暖为适宜？解答：Q=800*60*1.2*(273+20)/(273-32)*0.24*(2-(-32))*K=602090 KCaL/h根据以上计算结果，可选用60*104 KCaL/h热风炉一台，若耗能量大于60*104 KCaL/h,可选用不同规格的热风炉来满足井口防冻采暖的要求。

二、矿井防冻采暖热风炉想要满足井口生产使用需要，在通过防冻耗热量计算选取大于或等于供热系统耗热量的热风炉的同时,另一个制约热风炉出力关键因素就是热风炉主风机匹配选择要适当,主风机的选用一定要使主风机流量近似供热风流量,其误差应小于5%,全压应大于供热风设备系统阻力总值20mmH20。

根据过去经验推荐取150~180mmH2O 为宜,如果风机样本中全压无此范围者可选用稍大于此范围的风机。

热风流量可根据下式计算：V=Q/r*C*(t3-t1)式中:Q---热风炉供热量( KCaL/h)r---空气容重,( Kg/M3)C---空气比热( KCaL/ KgC°)t 1 所在地大气最低温度( °C)t3---热风炉出口温度( °C)V---热风流量(M3/h)1 千卡约等于4186xx。

土木建筑学院课程设计说明书课程名称：特殊凿井设计题目：梁宝寺二号井主井井筒冻结制冷系统设计专业(方向)：矿井建设班级设计人：指导教师：山东科技大学土木建筑学院2021年 1 月7 日课程设计任务书专业：矿井建设班级：学生姓名：学号：一、课程设计题目：梁宝寺二号井主井井筒冻结制冷系统设计二、原始资料：一、梁宝寺二号井主井井筒冻结设计概况三、设计应解决以下要紧问题：一、制冷方式选择二、双级紧缩制冷氨系统计算3、附属设备计算4、冷却水系统计算4、盐水系统计算四、设计图纸：一、冻结站冻结制冷三大循环系统示意图五、命题发出日期：2021.1.7 设计应完成日期：2021.1.18设计指导人（签章）：日期：年月日指导教师对课程设计评语指导教师（签章）：日期：年月日目录1 原始条件 (1)2 冻结最大需冷量计算 (2)3 制冷方式选择 (2)4 双级紧缩制冷氨系统计算 (2)5 氨系统附属设备计算 (12)6 冷却水系统选择计算 (15)7 盐水系统选择计算 (17)8 参考文献 (18)梁宝寺二号井主井井筒冻结制冷系统设计1 原始条件设梁宝寺二号井是肥城矿业集团在梁宝寺矿区计划筹建的第二对矿井。

矿井位于嘉祥县境内，年设计生产能力1.5Mt，采纳立井开拓方式，布设主井、副井、风井三个井筒，其中主井井筒设计净直径5.0m，全深1100.5m 井筒采纳冻结法施工。

主井井筒通过第四系地层厚度为149.65m，通过第三系地层厚度为299.66m。

揭露二叠系地层241.36m,顶部风化破碎带18.85m，其中强风化带10.81m，弱风化带8.04m。

风化带强度极低，裂隙较发育，岩芯破碎。

1.采纳一次冻结全深，三圈加防片孔冻结方案，冻结孔总数为95根，主井井筒冻结管散热能力为 22260256.4kJ/h，冻结管散热系数取1080 kJ/（m2·h）。

°（氨的蒸发温度-35°），冻结管的散热系数1080 kJ/m2·h。