礦井井口熱風爐作為保障冬季礦井安全生產的關鍵設備，在長期高負荷、多粉塵、低溫差的工況下運行，容易出現各類問題，這些問題不僅影響加熱效率，更可能引發安全隱患。以下從設備運行、安全風險、能耗與維護、環境適配四大維度，詳細梳理其常見問題及成因：
這是熱風爐最常見的問題類別，直接導致 “加熱不足”，無法滿足井口防結冰的核心需求，主要包括以下幾類：
- 表現：出風口溫度達不到設計值（通常需維持 2℃以上），即使加大熱媒（蒸汽 / 熱水）供應量，升溫效果仍不明顯；相同熱負荷下，耗電量 / 熱媒消耗量明顯增加。
- 成因：
- 換熱器結垢 / 堵塞：礦井環境粉塵濃度高，冷空氣攜帶的粉塵易附著在翅片式換熱器表面，形成厚厚的粉塵層，阻隔熱傳導；若熱媒為硬水，長期運行會在換熱器管道內壁結水垢，縮小流道面積、降低熱交換速率。
- 換熱器腐蝕泄漏：若熱媒水質未達標（如含氯離子、酸堿度失衡），或礦井空氣含酸性 / 堿性氣體（如硫化礦礦井），會導致鋼鋁復合換熱器的鋼管腐蝕、鋁翅片氧化，出現針孔泄漏，熱媒流失的同時，換熱面積減少。
- 風機風量不足：風機葉片積塵（礦井粉塵黏附）導致扇葉氣動性能下降；風機電機軸承磨損、皮帶松弛，或變頻器故障導致轉速降低，無法將加熱后的空氣有效輸送至井口，熱風在機內堆積，形成 “熱滯”。
- 表現：風機異響、振動劇烈；熱媒閥門無法正常開關；箱體外殼變形、密封失效。
- 成因：
- 風機部件磨損：礦井粉塵進入風機軸承箱，加劇軸承磨損（缺油時更嚴重），導致轉子偏心，運行時產生 “嗡嗡” 異響或劇烈振動；若風機為軸流型，葉片長期受粉塵沖擊，可能出現變形或裂紋。
- 閥門卡澀 / 泄漏：熱媒控制閥門（如溫控閥、截止閥）的閥芯易被熱媒中的雜質（如鐵銹、水垢）卡澀，導致閥門無法精準調節流量；閥門密封墊片因長期受高溫（蒸汽型熱風爐可達 130℃以上）老化，出現熱媒泄漏。
- 箱體結構損壞：冬季井口溫差大（室外 - 20℃~-10℃，機內 20℃~30℃），箱體面板（多為彩鋼板 + 聚氨酯保溫層）因熱脹冷縮頻繁，易出現接縫處密封膠開裂、保溫層鼓包；若安裝時底座固定不牢，風機運行的振動會導致箱體整體移位，進一步破壞結構密封性。
礦井環境存在 “易燃易爆、有毒有害” 的特殊性，熱風爐的安全隱患可能引發連鎖事故，需重點關注：
- 表現：電控柜跳閘、線路發熱、有焦糊味；極端情況下可能引發電氣火災或觸電事故。
- 成因：
- 防爆性能失效：礦井屬于易燃易爆場所（若存在瓦斯、煤塵），熱風爐的電氣部件（電機、變頻器、傳感器）需符合 “礦用防爆標準”（如 Ex d I）。若長期使用后，防爆外殼變形、密封圈老化，或電纜引入裝置密封不嚴，會導致瓦斯 / 煤塵進入電氣腔，遇電火花引發爆炸。
- 線路老化與短路：井口濕度大（冬季冷空氣遇熱易凝露），電氣線路絕緣層受潮老化、破損，可能導致相線接地或短路；若電控柜內積塵過多，會堵塞散熱孔，導致變頻器、接觸器等元件過熱，觸發過載保護跳閘，甚至燒毀元件。
- 表現：蒸汽 / 熱水從換熱器或管道接口泄漏，泄漏點周圍結霜（低溫環境），人員接觸易凍傷；若蒸汽泄漏量較大，可能導致井口局部霧氣彌漫，影響視線。
- 成因：
- 換熱器腐蝕穿孔：如前所述，熱媒水質差或空氣腐蝕性強，會導致換熱器管道腐蝕，蒸汽 / 熱水直接泄漏至風側；若未及時發現，泄漏的熱水遇冷空氣會迅速汽化，增加蒸汽濃度。
- 管道連接松動：熱媒管道（尤其是蒸汽管道）長期受 “熱脹冷縮” 沖擊，法蘭連接的螺栓易松動，密封墊片老化后無法密封，導致熱媒泄漏；若管道保溫層破損，泄漏的熱媒會快速降溫，在接口處形成結冰，進一步加劇密封失效。
這類問題雖不直接導致設備停機，但會顯著增加礦井運營成本，降低設備使用壽命：
- 表現：單位風量加熱能耗（如 kWh/1000m³ 風）遠超設計值；冬季供暖期總能耗比往年增加 10% 以上。
- 成因：
- 保溫性能下降：箱體保溫層（聚氨酯）長期受粉塵、濕度影響，可能出現老化、受潮，導熱系數升高，機內熱量通過箱體向外散失（尤其冬季室外溫度低，溫差大，散熱更明顯）。
- 自控系統失效：溫控傳感器（如出風口溫度傳感器）受粉塵覆蓋或凝露影響，檢測數據不準，導致自控系統誤判 —— 如實際溫度已達標，仍持續加大熱媒供應或風機轉速，造成能耗浪費；若變頻器故障，風機只能滿負荷運行，無法根據室外溫度調節風量。
- 表現：設備故障后，維修配件采購難、更換周期長；日常清理（如換熱器粉塵）需停機，影響井口供暖。
- 成因：
- 配件通用性差：礦井井口熱風爐多為定制化設備（如換熱器尺寸、風機型號適配井口風量），核心配件（如防爆風機電機、專用換熱器翅片管）需原廠供應，采購周期長（通常 1-2 周），若庫存不足，會導致設備長期停機。
- 清理作業受限：換熱器翅片間隙小（通常 2-3mm），粉塵易深入間隙，常規清理（如壓縮空氣吹灰）難以徹底清除，需拆解換熱器或使用專用工具，作業時間長（需停機 4-8 小時）；若井口僅有 1 臺熱風爐，停機清理會導致井口溫度驟降，存在結冰風險。
部分問題源于設備選型或安裝時未充分考慮礦井實際環境，導致 “先天適配性差”：
- 表現：冬季室外溫度低于 - 15℃時，風機電機無法正常啟動；熱媒管道內熱水結冰，無法循環。
- 成因：
- 電機潤滑失效：風機電機軸承使用的潤滑油在低溫下黏度升高，流動性差，電機啟動時阻力增大，無法達到額定轉速；若未選用 “低溫專用潤滑油”（如 - 30℃可正常工作的型號），啟動時可能燒毀電機。
- 熱媒管道未伴熱：若熱水型熱風爐的熱媒管道（尤其是回水管）未設置電伴熱裝置，冬季停機后，管道內殘留的熱水會結冰膨脹，導致管道破裂；啟動前需先解凍，延長開機時間。
- 表現：進風口過濾器頻繁堵塞，需每天清理；電控柜、換熱器底部出現積水，加速部件腐蝕。
- 成因：
- 過濾器選型不當：若進風口過濾器精度過低（如僅為粗效過濾），無法阻擋細小粉塵，導致粉塵進入換熱器；若精度過高，又易被大顆粒粉塵堵塞，需頻繁更換濾料（增加維護成本）。
- 凝露排水不暢：機內冷空氣遇熱形成的凝露，若箱體底部排水孔被粉塵堵塞，積水無法排出，會浸泡換熱器底部或流至電控柜，加劇部件腐蝕和電氣隱患。
礦井井口熱風爐的問題本質是 “惡劣工況（粉塵、低溫、高濕）與設備性能、維護管理的不匹配”。解決這些問題需從三方面入手：
- 選型階段：優先選用 “防爆、抗腐蝕、低溫適配” 的設備，熱媒管道增設伴熱、過濾器選用中高效且易清理的型號；
- 運行階段：建立定期維護制度（如每周清理過濾器、每月檢查換熱器結垢 / 腐蝕情況、每季度校驗自控系統）；
- 應急管理：儲備核心配件（如防爆電機、換熱器翅片管），制定泄漏、電氣故障的應急處置流程，避免問題擴大化。
