煤矿排风余热能提取量与井筒防冻辅热计算

方璐绮，陈世强，2，田 峰，刘 刚，肖 亮，顾 敏

(1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201； 2.湖南科技大学 南方煤矿瓦斯与顶板灾害控制安全生产 重点实验室，湖南 湘潭 411201； 3.中铁隧道勘测设计院有限公司 隧道设计院，天津 300000； 4.平安电气股份有限公司 湖南省矿山通风与除尘装备工程技术研究中心，湖南 湘潭 411000； 5.凡口铅锌矿 建筑材料厂，广东 韶关 512300)

随着经济的快速发展，能源需求急剧增加，环境污染和温室效应日趋严重。煤炭是我国重要的资源，在煤炭开采过程中，矿井排水、排风和空压机等都可进行余热回收。为建设资源节约型、环境友好型社会，矿井余热回收技术必不可少[1-4]。

《煤矿安全规程》2016版第一百三十七条规定，进风井口以下的空气温度(干球温度)必须在2 ℃以上。在我国北方，冬季室外大气干球温度基本低于2 ℃，为保证安全生产，需对井筒防冻进行设计，而传统方法采用热风炉、锅炉、空气加热器等方式进行加热[5-6]。但传统方式运行成本较高、资源消耗量大。刘毅涛[7]采用变频加热机组的方式，节能效果显著。张圣玄[8]将矿井排水余热通过水源热泵提取出来，用于井筒防冻设计，有效减少了运行成本。除此之外，学者们采用不同的矿井排风余热提取技术，将矿井排风中提取出的热量应用于井筒防冻设计，既减少了资源消耗量，也减少了排风造成的污染。左强等[9]统计测算了全国十大煤省份井筒防冻热负荷，结果表明与锅炉供热对比，回风换热技术具有更高的经济性。……