礦用防爆熱風(fēng)機(jī)是煤礦、金屬非金屬礦山等井下作業(yè)場景的關(guān)鍵供暖設(shè)備，主要用于井口防凍、井下工作面升溫、巷道除濕等，其核心功能是在易燃易爆、高粉塵、高濕的井下環(huán)境中，安全穩(wěn)定地提供熱量，同時(shí)需滿足國家防爆、防塵、防水等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。以下從核心問題出發(fā)，系統(tǒng)梳理其技術(shù)特性、選型要點(diǎn)、安全規(guī)范及常見問題解決方案。
礦用防爆熱風(fēng)機(jī)的核心差異在于 “防爆性能”，需針對(duì)井下可能存在的瓦斯（甲烷）、煤塵等爆炸性混合物，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、電氣防護(hù)等實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，具體關(guān)鍵特性如下：
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及 GB 3836 系列爆炸性環(huán)境電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，礦用防爆熱風(fēng)機(jī)的防爆等級(jí)需滿足Ex d I Mb（煤礦井下用隔爆型）或Ex de I Mb（隔爆 + 增安型），其中：
- Ex d：隔爆型，通過 “隔爆外殼” 將內(nèi)部可能產(chǎn)生火花、電弧的部件（如電機(jī)、加熱器）與外部爆炸性環(huán)境隔離，即使內(nèi)部發(fā)生爆炸，外殼也能阻止火焰外泄；
- I：適用于煤礦瓦斯氣體環(huán)境（0 區(qū)、1 區(qū)、2 區(qū)）；
- Mb：設(shè)備保護(hù)級(jí)別，表示 “用于煤礦井下，能承受甲烷和煤塵混合物的爆炸，并防止引發(fā)二次爆炸”。
注：嚴(yán)禁使用僅適用于工廠爆炸性環(huán)境的 “Ex d IIB” 等級(jí)設(shè)備，此類設(shè)備無法抵御煤塵爆炸沖擊，存在重大安全隱患。
井下熱風(fēng)機(jī)的加熱方式需避免 “局部高溫”“明火”，目前主流且安全的加熱方式有兩類：
禁忌：井下嚴(yán)禁使用燃油、燃?xì)饧訜嵝蜔犸L(fēng)機(jī)，此類設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w，且存在燃油泄漏引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
井下環(huán)境具有高粉塵、高濕度（相對(duì)濕度常達(dá) 85% 以上）、振動(dòng)大的特點(diǎn)，熱風(fēng)機(jī)需滿足以下防護(hù)要求：
- 防塵防水等級(jí)：至少達(dá)到 IP54（防塵：不能完全阻止粉塵進(jìn)入，但進(jìn)入量不影響設(shè)備運(yùn)行；防水：防止飛濺水侵入），井口設(shè)備建議升級(jí)至 IP55；
- 耐腐蝕性：外殼采用 Q235 冷軋鋼板 + 環(huán)氧樹脂噴涂，或 304 不銹鋼，抵御井下酸性水汽腐蝕；
- 抗振動(dòng)性：電機(jī)采用防震軸承，風(fēng)機(jī)葉輪做動(dòng)平衡處理，適應(yīng)井下運(yùn)輸、安裝過程中的振動(dòng)沖擊（振動(dòng)等級(jí)需符合 GB/T 10068 標(biāo)準(zhǔn)）。
選型不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致 “供暖不足”“能耗過高” 甚至 “安全事故”，需重點(diǎn)關(guān)注以下 4 個(gè)維度：
不同場景對(duì)熱風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、制熱量要求差異顯著，需針對(duì)性計(jì)算：
-
場景 1：井口防凍
核心要求是將井口進(jìn)風(fēng)溫度從 - 30℃~-5℃提升至≥2℃（《煤礦安全規(guī)程》強(qiáng)制要求，防止井筒結(jié)冰墜冰），需根據(jù)井口直徑、進(jìn)風(fēng)速度計(jì)算 “熱負(fù)荷”：
熱負(fù)荷 Q（kW）= 1.01× 風(fēng)量 L（m³/h）×（目標(biāo)溫度 t2 - 環(huán)境溫度 t1）÷ 3600
示例：井口直徑 4m，進(jìn)風(fēng)速度 2m/s（風(fēng)量 =π×2²×2×3600≈90432 m³/h），環(huán)境溫度 - 25℃，目標(biāo)溫度 2℃，則 Q=1.01×90432×(2 - (-25))÷3600≈680 kW，需選擇單臺(tái)制熱量 700kW 以上或多臺(tái)并聯(lián)的熱風(fēng)機(jī)。
-
場景 2：井下工作面升溫
需根據(jù)工作面面積（通常 100-300㎡）、漏風(fēng)量計(jì)算，一般要求工作面空氣溫度維持在 12℃~18℃，單臺(tái)制熱量選擇 50-150kW 即可，重點(diǎn)關(guān)注 “風(fēng)量均勻性”（避免局部過熱）。
- 嚴(yán)寒地區(qū)（-35℃~-15℃）：優(yōu)先選擇 “超低溫防爆熱泵熱風(fēng)機(jī)”（帶噴氣增焓技術(shù)），確保在 - 30℃工況下制熱量衰減不超過 20%；若采用電加熱，需配套 “階梯式控溫” 功能，避免啟動(dòng)時(shí)電流過大沖擊井下電網(wǎng)。
- 溫和地區(qū)（-15℃~5℃）：可選擇普通防爆電加熱熱風(fēng)機(jī)，成本更低，維護(hù)更簡便。
井下電網(wǎng)電壓通常為 660V/1140V（高壓），需確保熱風(fēng)機(jī)的額定電壓與井下電網(wǎng)一致，同時(shí)關(guān)注 “啟動(dòng)電流”：
- 電加熱型熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)電流較大（通常為額定電流的 1.2-1.5 倍），需確認(rèn)井下變壓器容量是否足夠，避免啟動(dòng)時(shí)跳閘；
- 熱泵型熱風(fēng)機(jī)需配置 “軟啟動(dòng)器”，降低啟動(dòng)沖擊，保護(hù)井下電氣系統(tǒng)。
即使設(shè)備選型正確，安裝運(yùn)維不當(dāng)仍會(huì)引發(fā)安全問題，需嚴(yán)格遵循以下規(guī)范：
- 安裝位置：井口熱風(fēng)機(jī)需安裝在進(jìn)風(fēng)井筒 50m 范圍內(nèi)的地面機(jī)房（避免井下安裝，減少維護(hù)難度），機(jī)房需通風(fēng)良好（每小時(shí)換氣次數(shù)≥6 次），防止設(shè)備運(yùn)行時(shí)熱量積聚；井下工作面熱風(fēng)機(jī)需安裝在非爆破區(qū)域、無淋水的巷道側(cè)壁，距離瓦斯傳感器≥5m，避免傳感器受熱風(fēng)影響誤報(bào)警。
- 風(fēng)道連接：與井口風(fēng)道的連接需采用 “柔性帆布接頭”，減少振動(dòng)傳遞；風(fēng)道內(nèi)壁需光滑，避免粉塵堆積（每季度清理 1 次），防止熱風(fēng)引發(fā)粉塵自燃。
- 防爆性能檢查（每周 1 次）：檢查隔爆外殼的螺栓是否齊全、擰緊（扭矩需符合設(shè)備說明書要求），觀察窗玻璃是否有裂紋，電纜引入裝置的密封圈是否老化（老化需立即更換，防止瓦斯?jié)B入）；
- 電氣系統(tǒng)檢查（每月 1 次）：用萬用表檢測電機(jī)絕緣電阻（相間絕緣電阻≥50MΩ，對(duì)地絕緣電阻≥10MΩ），檢查加熱管是否有破損、漏電（漏電電流需≤30mA）；
- 運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測（每日記錄）：實(shí)時(shí)監(jiān)測出風(fēng)溫度、電流、電壓，若出現(xiàn) “出風(fēng)溫度驟降”“電流異常升高”，需立即停機(jī)檢查，排查是否為加熱管燒毀或風(fēng)機(jī)故障。
礦用防爆熱風(fēng)機(jī)屬于 “煤礦安全標(biāo)志產(chǎn)品”，必須取得煤礦安全標(biāo)志證書（MA 標(biāo)志） 方可在井下使用，企業(yè)采購時(shí)需重點(diǎn)核查以下文件：
- 煤礦安全標(biāo)志證書（查詢網(wǎng)址：國家礦山安全監(jiān)察局安全標(biāo)志管理中心）；
- 防爆合格證（由國家認(rèn)可的防爆檢測機(jī)構(gòu)出具，如 CQST、NEPSI）；
- 產(chǎn)品型式試驗(yàn)報(bào)告（驗(yàn)證設(shè)備在極端工況下的性能穩(wěn)定性）。
此外，2024 年國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備安全管理的通知》明確要求：“嚴(yán)禁使用超期服役、未經(jīng)檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的防爆熱風(fēng)機(jī)，每臺(tái)設(shè)備需建立全生命周期臺(tái)賬，使用年限不超過 8 年”，企業(yè)需嚴(yán)格遵守，避免因合規(guī)問題影響礦山生產(chǎn)。
綜上，礦用防爆熱風(fēng)機(jī)的選擇與使用需圍繞 “安全、高效、合規(guī)” 三大核心，從防爆等級(jí)、加熱方式、場景適配等維度綜合考量，同時(shí)加強(qiáng)安裝運(yùn)維管理，才能切實(shí)滿足井下供暖需求，保障礦山安全生產(chǎn)。
