矿井降温空调系统

矿井降温空调系统

1．前言

随着我国矿采资源的继续开发，矿井开采的深度不断增加，采矿机械化程度的不断提高，井下工作点的环境温度也越来越高，随之而来的矿井的热害问题变得越来越突出。高温环境导致的工作效率低、工人健康受损、机电设备使用寿命降低、安全隐患问题突出。我国是世界上高温热害矿井较多的国家之一，据不完全统计，我国已有130多对矿井的采掘工作面风流温度超过30℃，同时已探明的煤炭储量中，1000～2000m 深处的煤炭储量占总储量的53.2%。为了维持井下适宜的工作温度，提高开采效率、降低开采成本、保证开采人员的身体安全和健康，深井矿采用空调系统降温正在被越来越多的高温矿实施采纳。

随着矿井开采深度的不断增加，高温热害影响越来越大。在高温环境作业，人体大量出汗，大量氯化钠、水溶性维生素、矿物盐随之排出，正常的水盐代谢被破坏，从而可能出现热痉挛，引起中暑、昏倒、呕吐和湿疹等疾病，危害劳动者身体健康。同时，高温还会影响劳动效率，有资料表明，工作区域内温度每超过标准1℃（标准为26℃），供热的生产效率会降低6~8%，当温度由27℃增加到30℃时，劳动效率显著下降。因此，高温热害被认为除水、灰、瓦斯之外的第四大矿井灾害。

2．矿井降温的方法

（1）通风降温。在热害不太严重的情况下，用加强通风的办法就可以达到降温的目的。但是要注意，增加通风量起初气流温度大幅下降，但当温度下降到一定程度时，随风量增加，温度下降逐渐变慢，同时通风量的增加意味着耗电量和运行费用的增加，因此要考虑一个最经济的风量，一般推荐通风量为巷道长度的

0.56~0.84倍[3]。此外，过大的风速不利于防尘，过大的吹风感也会引起矿工的不适。

（2）隔绝热源。巷道岩壁散发大量的热量，如能采用隔热物质喷涂岩壁，则能大大减少巷道内的冷负荷。但是巷道内的具体情况对隔热材料有很高的要求：既要有良好承压性能、不易碎裂同时又要经济可行，目前还没有找到一种能完全满足要求的隔热材料，因此这种

方法在实践中很少被应用。

（3）提前疏干热含水层。由于水的比热非常大，当水在岩石中流动时，会大大增加围岩表面的传热系数。因此在矿井开采前，通过打钻孔或掘进疏干巷道中的热水，能尽可能减少热水涌入作业面，从而减小围岩的传热系数。

（4）人工制冷。在单纯使用通风方法不能满足矿井降温的需要的情况下，就要加装制冷设备，进行人工制冷。随着矿井开采深度的增加，热害问题日益严重，因此在很多高温矿井中，必须采用人工制冷降温，矿井空调系统在越来越多的高温矿井中得到了应用。

3矿井空调的特点

和地面舒适性空调相比，矿井下的空调有很多自身的特点：

（1）输冷管道长，且采掘面内管路经常变动。空调制冷站一般布置在井底车场或采区车场附近，而空冷器一般都设置在采掘工作面附近。要把冷冻水送到采掘工作面，输冷管路长，冷损耗大。并且由于采掘工作面不断推进，冷冻水管路长度处于变化当中，给管道的

保冷造成了困难。

（2）对空冷器的限制多。为适应井下狭小的空间，空冷器要结构紧凑，且煤尘、

岩尘易附着在肋片上，使空冷器换热能力下降，因此要经常清洗。

（3）当制冷站布置在井上时，需要高低压换热器。

（4）用电设备需要防爆。在矿井开采中会释放出可爆性气体（如C H4、C O等）和矿尘，所以当矿井空调制冷机组安装在井下时，其电力设备就需要防爆。

表 1矿井空调与地面舒适性空调的比较

项目 矿井集中空调 地面舒适性空调

制冷机 安放在井下需要防爆 不需防爆

排热 困难 方便

冷负荷 基本不变 变化较大

供冷距离 长（达 5~10k m） 短（一般不超过1k m） 冷损失 大 小

水静压 大 小

水量 小 大

冷冻水温差 大（可达10℃以上） 小（一般小于5℃）

运行管理 困难 较易

安装 困难 较易

4.矿井空调形式

4.1按照载冷剂来分

4.1.1以水为载冷剂的矿井空调

这是最普遍的一种矿井空调形式，由制冷机组，输冷管道，和末端装置组成。通过制冷机组制备出冷水，再把冷水输送到末端装置，在末端装置里，通过冷水和

巷道内空气的热交换，使巷道内温度降下来。

4.1.2以乙二醇为载冷剂的矿井空调

由乙二醇制冷机组，输冷管道，高低压换热器和末端装置组成。通过制冷机组制备出乙二醇低温冷水（-5℃），送到高低压换热器，转换为5℃的冷水再输送到末端装置，在末端装置里，通过冷水和巷道内空气的热交换，使巷道内温度降下来。该空调方式，可将制冷机组设在井上，系统简单，冷凝热容易排除，能输送低温乙二醇冷水至井下，适合深井热害严重的区域降温，由于蒸发温度高于制冰系统，故比冰制冷空调方式更节能。

4.1.3以冰为载冷剂的矿井空调

冰制冷是一种较新的矿井空调形式，它利用地面制冰场制取的粒状或泥状冰，通过风力或水力输送至井下的融冰装置，与井下空调的回水进行直接热交换，使空调回水温度降低。与传统的矿井空调相比，它具有以下优点：利用冰的融解潜热进行降温，所以在同样冷负荷的条件下，向井下的输并量仅为输水量的1/4~1/5。由于输送流量减少，管道的投资费用和运行能耗降低，管道冷损失小；不存在普通矿井空调的过高静水压力和冷凝热排放困难的问题；主要电动设备均在井上，不需防爆。这种系统在我国还处于试应用阶段，如需真正推广还需开展很多工作，如制冰设备的研制，输冰设备的开发，适合低温水和泥状冰传热要求的井下空冷器的研究和开发。新汶矿务局用片冰，对1000米以上的深井进行制冷，已经取得了很好的效果。为冰制冷的应用进行了有益的尝试。

4.2根据空调系统制冷设备安放的位置分

根据空调系统制冷设备安放的位置分为井下集中空调系统、地面集中空调系

统、井上下联合空调系统和井下分散局部空调系统。

制冷机设在井下，通过管道集中向各工作面供冷水。优点是：供冷管道短，减少了沿途损失；无需高低压换热器，仅有冷水循环管路，系统简单。缺点是：必须在井下开凿大断面峒室，施工维护不便；机电和控制设备需要防爆，难度大，造价高；井下空调系统冷凝热排放困难。

4.2.2地面集中空调系统

4.2.2.1地面冷却风流系统

地面冷却风流系统的全部设备都在地面，对矿井总进风流进行冷却，缺点是：低温风流不断被井下热源加热，降温效果差。故仅适用于开采深度小、风流距离短的高温矿井。

4.2.2.2井下冷却风流系统

井下冷却风流系统，其制冷机位于地面，载冷剂（冷水或盐水）通过隔热管道被送到井下采掘工作面的空冷器。由于从地面到井下的高差大，载冷剂管道中的静压很大，所以必须在井下增设一个中间换热装置（高低压管热器），其中高压侧的载冷剂循环管道承压大，易被腐蚀损坏，且冷损失较大。

该系统制冷机分别设在地面和井下。兼具地面和井下2个系统的特点。缺点是：布置分散，冷媒循环管路复杂，操作管理不便。

4.2.4井下分散局部空调系统

该系统的制冷机可以移动，仅供1个或局部高温场所空调使用。优点是：冷量传输距离小，冷损失少；投资少；移动灵活。缺点是：冷凝热难排放。故仅适用于小范围的煤矿降温空调。

4空冷器

空冷器是矿井空调内常用的末端设备，井下的热空气在空冷器内被制冷设备制出的冷水冷却，而后向采掘工作面供冷。用空冷器冷却风流，在采煤工作面上的布置方式不外乎两种：一是用空冷器集中冷却工作面的进风风流；二是在工作面内布置空冷器分段冷却工作面风流。由于我国采煤工作面较长，通常在百米以上，这两种方式在实际应用中都存在不同程度的问题。

第一种方式将空冷器布置在采煤工作面的进风巷道内，因为它易于实现，因此在我国矿井降温中被广泛采用。采用这种方式的缺点：1.导致工作面温度分布不均，当采煤工作面很长时还可能出现工作面入口风温过低，出口温度超限的情

况。2.增加了工作面的冷负荷。

第二种方式是将空冷器分段布置在采煤工作面中，或将风筒引入工作面中。它可以使沿工作面的温度分布较为均匀，也可以降低工作面的需冷量。但是由于采煤工作面的空间狭小，这种方法在实际工程中难于实现。

5目前矿井空调系统存在的问题

5.1矿井空气调节标准

矿井空气调节标准是计算空调冷负荷的重要依据，但是我国目前并没有一个统一的标准：《煤矿安全规程》规定井下采掘工作面的干球温度不得超过26℃；《矿山安全条例》规定干球温度不得超过28℃。而且这两个标准都只考虑了干球温度，没有考虑湿度的影响。而在欧洲一些国家，如德国，波兰，一般都规定了干球温度有效温度两个温度标准。在矿井这种高温高湿的环境下，湿度对人体的影响是不容忽视的。在高湿的环境，人体蒸发散热困难，容易感到闷热难受。因此，迫切需要制定一个新的标准，综合考虑温度和湿度以及其它空气参数的影响，科学、全面地评价矿井内的空气环境，指导井下的降温工作。

5.2空气的除湿

目前的矿井空调系统都没有考虑空气的除湿问题，而在矿井下的高温高湿环境中，如能解决除湿问题，也可以大大改善矿工的工作环境，减少矿工工作时的不适感。因此，如能带有除湿功能的新型空冷器也可以一定程度上解决矿井降温的问题。

5.3空调冷负荷

冷负荷的计算是空调系统设计的基础。矿井内热源比较复杂，主要有：矿井围岩表面放热，矿物氧化放热，井下机电设备、电力照明设备的散热量，人体散热量

等。其中矿物氧化放热量由于难以计算，一般采用现场实测来确定，设备的散热量可以根据设备的功率

进行计算，井下工人的散热量取每人407W，而对于围岩表面放热量的计算则困难的多。围岩的不稳定传热系数是计算围岩传热的关键，虽然目前计算不稳定传热系数的公式很多，但是有的很复杂，需要参数较多，不便于收集，难以在工程实际中应用，有的只适用

于金属矿，对煤矿不适用。因此迫切需要找到一种既经济实用又能满足精度要求的计算方法。

6.矿井空调业绩

北京首科众瑞环境科技有限公司与国内资深工业空调设备制造厂共同研究开发了矿用降温设备的系统配置和关键设备的制造技术与工艺，成功解决了大温差、高静压、粉尘污染等关键技术问题，成熟的技术与设备成功的应用于我国深井降温和减少热害问题。使我国矿井降温问题从技术探讨走向成功应用迈出关键一步。

北京首科众瑞环境科技有限公司

北京市丰台区航丰路一号

电话：+861058090663

传真：+861058090488

矿井降温-高低压转换技术

矿井地面集中制冷降温系统核心装备—— 自动高低压转换装置PES介绍 一、概述 矿井地面集中制冷降温系统的特点是排热和制冷都位于地面，电气设备无需防爆，尤其对于有电站余热可供利用的矿井，利用电站余热制冷，从而降低制冷机组的运行费用，具有显著的经济优势。 图1 矿井地面集中制冷降温系统工艺流程图 我院相关技术已经取得了国家发明专利，专利号：ZL201210106510.8，该技术处于国内领先水平。

二、PES技术特点 PES与传统的高低压换热器相比较，特点如下： （1）温度跃升低，低温侧温度跃升一般不高于1℃，高温侧温度跃升低于2℃，而高低压换热器的温度跃迁为4~8℃，PES节能效果良好； （2）阻力较小，降低了泵的运行功耗； （3）进入末端空冷器的冷水温度更低，提高了空冷器的换热效果，节约了更多的冷水量，降低制冷站负荷和系统的运行费用； （4）无需采用乙二醇水溶液的作为载冷剂，而直接采用水做载冷剂。水作为载冷剂，更安全环保、运行维护费用更低； （5）高低压侧的冷冻水流量相等。PES的高压侧水经过降压之后，直接供给空冷器使用，高压侧和低压侧冷冻水流量相等，更加高效。 三、产品构成与性能参数 PES主要由装置本体、液压单元和电控单元构成。PES主要由装置本体由机

械部件和保护装置构成；液压单元和电控单元实现装置的集中控制和智能化运行。 主要性能如下： 1、承压高，承受压力可达16MPa； 2、负荷范围大，制冷负荷容量范围1000kW~30MW； 3、可靠性高，系统智能化程度高，保护齐全，安全可靠； 4、长度：15m~45m（根据制冷量的变化而变化）、宽度：1.8m、高度：3m； 5、腔体单管长度4.5m，内径：450mm~600m。 空间占用灵活，可根据矿井硐室特点，采取合理的布置样式，针对性定制尺寸。 PES效率高，系统保证服务周期内效率不变；维修方便，每年只需对液压站系统中液压油进行更换，并在达到阀门服务年限更换阀门即可。

矿井降温一般措施

荥经县红康煤业有限责任公司矿井降温的一般技术措施 编号：措施 [ 2013 ] 08号 名称：矿井降温的一般技术措施 编制人：李群林 总工程师：李群林 矿长：方舒平 批准日期：二0 年月日 执行日期：二0 年月日

会审表 一、存在主要问题 二、处理意见

贯彻学习情况记录

矿井降温的一般技术措施 荥经县红康煤业有限责任公司矿区属亚热带大陆性温湿季风气候，具有气候温暖潮湿、四季分明、冬季多雾、夏季炎热、雨量充沛、雨热同季的特点。有暴雨、阴雨、大风、冰雹等自然灾害天气出现。年平均气温15℃，最高气温34.7℃，最低气温-3.7℃。一月均温5.5℃，七月均温27.8℃；年平均降水量为1250mm，降水多集中（雨季）在6～9月，占全年降水量的70%。多年平均日照1424.6小时左右，绝对最大湿度在20毫巴左右，平均相对湿度80%，平均无霜期294天，11月至次年3月有降雪，沿山岭一带积雪达50～100mm。风向主要是西北及东南风，风速达15.5m/s, 最大风力7级。 我矿区内地温正常，无热害影响，我矿不安热害矿井管理，只制定相应措施预防。当矿井气候值超过标准而出现热害时，就必须采取降温措施加以改善。矿井降温的一般技术措施是指除了矿井空调技术外，其他各种用于调节和改善矿井气候条件的措施。它主要包括：通风降温、隔热疏导、个体防护等，本节仅介绍其中几种主要措施。 一、通风降温 加强通风是矿井降温的主要技术途径。通风降温的主要措施就是加大矿井风量和选择合理的矿井通风系统。

1.加大风量 实践证明，在一定的条件下（如原风量较小），增加风量是高温矿井最经济的降温手段之一。加大风量不仅可以排出热量、降低风温，而且还可以有效地改善人体的散热条件，增加人体舒适感。所以在高温矿井采用通风降温是矿井降温的基本措施之一。 但增风降温并不总是有效的。当风量增加到一定程度时，增风降温的效果就会减弱。同时增风降温还受到井巷断面和通风机能力等各种因素的制约，有一定的应用范围。 2.选择合理的矿井通风系统 从降温角度出发，确定矿井通风系统时，一般应考虑下列原则：（1）尽可能减少进风路线的长度 在井巷热环境条件和风量不变的情况下，井巷进风的温升是随其流程加长而增大，风路越长，风流沿途吸热量越大，温升也越大。所以，在高温矿井应尽量缩短进风路线的长度。同时在进行开拓系统设计时，要注意与通风系统相结合，避免进风巷布置在高温岩层中和不必要地加长进风路线的长度，以增加其温升。 （2）尽量避免煤流与风流反向运行 在选择采区通风系统时，尽量采用轨道上山进风方案，避免因煤流与风流方向相反，将煤炭在运输过程中的散热和设备散热带进工作面。根据原西德的经验采用轨道上山（平巷）进风与运输上山（平巷）进风相比，回采工作面进风流的同感温度可降低4～5℃。 （3）回采工作面采用下行风

矿井降温空调系统

矿井降温空调系统 1．前言 随着我国矿采资源的继续开发，矿井开采的深度不断增加，采矿机械化程度的不断提高，井下工作点的环境温度也越来越高，随之而来的矿井的热害问题变得越来越突出。高温环境导致的工作效率低、工人健康受损、机电设备使用寿命降低、安全隐患问题突出。我国是世界上高温热害矿井较多的国家之一，据不完全统计，我国已有130多对矿井的采掘工作面风流温度超过30℃，同时已探明的煤炭储量中，1000～2000m 深处的煤炭储量占总储量的53.2%。为了维持井下适宜的工作温度，提高开采效率、降低开采成本、保证开采人员的身体安全和健康，深井矿采用空调系统降温正在被越来越多的高温矿实施采纳。 随着矿井开采深度的不断增加，高温热害影响越来越大。在高温环境作业，人体大量出汗，大量氯化钠、水溶性维生素、矿物盐随之排出，正常的水盐代谢被破坏，从而可能出现热痉挛，引起中暑、昏倒、呕吐和湿疹等疾病，危害劳动者身体健康。同时，高温还会影响劳动效率，有资料表明，工作区域内温度每超过标准1℃（标准为26℃），供热的生产效率会降低6~8%，当温度由27℃增加到30℃时，劳动效率显著下降。因此，高温热害被认为除水、灰、瓦斯之外的第四大矿井灾害。 2．矿井降温的方法 （1）通风降温。在热害不太严重的情况下，用加强通风的办法就可以达到降温的目的。但是要注意，增加通风量起初气流温度大幅下降，但当温度下降到一定程度时，随风量增加，温度下降逐渐变慢，同时通风量的增加意味着耗电量和运行费用的增加，因此要考虑一个最经济的风量，一般推荐通风量为巷道长度的

0.56~0.84倍[3]。此外，过大的风速不利于防尘，过大的吹风感也会引起矿工的不适。 （2）隔绝热源。巷道岩壁散发大量的热量，如能采用隔热物质喷涂岩壁，则能大大减少巷道内的冷负荷。但是巷道内的具体情况对隔热材料有很高的要求：既要有良好承压性能、不易碎裂同时又要经济可行，目前还没有找到一种能完全满足要求的隔热材料，因此这种 方法在实践中很少被应用。 （3）提前疏干热含水层。由于水的比热非常大，当水在岩石中流动时，会大大增加围岩表面的传热系数。因此在矿井开采前，通过打钻孔或掘进疏干巷道中的热水，能尽可能减少热水涌入作业面，从而减小围岩的传热系数。 （4）人工制冷。在单纯使用通风方法不能满足矿井降温的需要的情况下，就要加装制冷设备，进行人工制冷。随着矿井开采深度的增加，热害问题日益严重，因此在很多高温矿井中，必须采用人工制冷降温，矿井空调系统在越来越多的高温矿井中得到了应用。 3矿井空调的特点 和地面舒适性空调相比，矿井下的空调有很多自身的特点： （1）输冷管道长，且采掘面内管路经常变动。空调制冷站一般布置在井底车场或采区车场附近，而空冷器一般都设置在采掘工作面附近。要把冷冻水送到采掘工作面，输冷管路长，冷损耗大。并且由于采掘工作面不断推进，冷冻水管路长度处于变化当中，给管道的 保冷造成了困难。 （2）对空冷器的限制多。为适应井下狭小的空间，空冷器要结构紧凑，且煤尘、

煤矿降温系统简介

刘庄煤矿降温设备简介 安徽国投新集刘庄矿业有限公司隶属于国投新集能源股份有限公司，刘庄矿井位于淮河以北平原地区，距颍上县城北20km处。其设计规模为8.00Mt/a，矿井设计服务年限为61年。井田的工业储量为1254.71Mt，设计储量为1087.88Mt，可采储量为 679.40Mt。第一开采水平为-762M，服务年限为61年；第二开采水平约-900M，采用斜井开拓延深。矿井的回采方法为倾斜长壁后退式机械化采煤，由于地温较高，矿井配套集中制冷降温系统。 一、矿井降温的相关条件和参数 导致本矿井热害的主要环境因素有：地质构造、地面大气条件、井巷围岩放热、机电设备运转时放热、运输中的煤矸放热及其它局部热源、风流压缩热等。 1、井田地温场的基本参数 a.恒温带深度及温度 恒温带深度：30m；恒温带温度：16.8℃。 b.地温梯度 本井田在地质勘探中共有32个有效钻孔测温资料；其中近似稳态孔5个，简易孔27个。由32个井温测定成果分析，地温梯度大于3℃/hm的有21个测温孔，有规律的分布于北部。南部地温梯度小于3℃/hm。 c.地温 根据提供的32个井温资料分析，-762m水平各煤层地温为37.9℃～40.3℃，平均为39.1℃。本矿井无井下热水影响，属中常～高地温（梯度）类深井地热型矿井。地温是导致矿井高温的主要因素。 2．矿井生产环境中热源 矿井正常生产而形成的特定环境因素较多，如机电设备运转时放热，运输中的煤矸放热，矿井通风风流的压缩热以及煤体暴露后的氧化放热等，都将对矿井风流热交换产生重要影响。 a.机电设备运转时放热 本矿井开采强度大，井下采、掘、运等各生产环节机械化程度高，机电设备的装机容量急剧加大。投产后矿井正常装备3个综采生产工作面，15个掘进工作面。每个综采工作面生产能力达2.85Mt/a，装机容量达3500kW左右；煤、岩掘进工作面的平均装机容量约400kW左右。机电设备运转时放热对作业环境的影响较大。 b.运输中的煤矸放热 从采掘工作面中采落下来的煤矸，温度接近围岩的初始温度，在将其从采掘

矿井降温技术规范

矿井降温技术规范 1 范围 本标准规定了矿井热害防治技术的定义和术语、技术条件、适用范围、技术要求、降温系统测试及评价方法。 本标准适用于煤矿地下开采的矿井，包括生产、新建和改、扩建矿井。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改件(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究后确定，是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 15586设备及管道保冷设计导则 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50050工业循环冷却水处理设计规范 GB 50155 采暖通风与空气调节术语标准 GB 50215 煤炭工业矿井设计规范 3 术语和定义 GB 50155及AQ/T 1067中确立的术语和定义以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 矿井热害mine victims 煤矿井下作业环境的空气温度超过国家规定的卫生和安全标准，从而对人体健康、生产和安全造成危害。 3.2 矿井热害防治control of mine victims 通过采用各种技术措施进行矿井热害的预防和治理，称之为矿井热害防治，又称矿井空气调节、矿井热害控制或矿井降温。 3.3 矿用降温设备mine air conditioning equipment 符合矿井特殊环境和安全要求的、为实现热害防治目的所需要的各种设备的统称。 3.4 矿井制冷降温mine cooling 采用人工制冷措施降低井下作业环境的空气温度。 3.5 矿井制冷降温系统mine cooling system 为达到冷却煤矿井下风流之目的，由制冷、输冷、传冷和排热四个基本环节构成的系统。 3.6 地温场geothermal field 地层中的温度分布。 3.7 地温异常区temperature anomalies

WAT-矿井降温样本

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公司简介
? 公司成立时间: 1977 ? 从事煤矿井下和隧道降温设备的设计和生产制造
WAT 热交换技术有限公司 WAT 公司30多年来专业致力于煤矿等各种矿山、深井降温设备 的生产制造。公司发展至今先后向德国、捷克、波兰、俄罗 斯、乌克兰、瑞士、中国等国的矿山提供了大量降温系统设备。 通过多年来对矿井降温技术的专业研发，WAT公司熟知矿山所 遇到的各种热害问题，并能够提供解决问题的方案。现这些解决方案 在很大程度上已成为德国矿山降温技术的专业标准和经典范例。 WAT公司取得的多项技术专利反应了其在研发方面的成功。 WAT公司多年来非常注重与德国矿山企业在科研方面的合作，从而 一直保持在此领域的较高的技术水平。 WAT公司的供货范围包括井下降温系统的全套装置。由于WAT 公司持续的研发工作，使得最新的科研成果总能及时的被应用于自身 的产品之中。从而WAT公司可以为客户根据实际情况提供各种具有 最新技术的产品组合。WAT公司的产品在欧洲市场有着极高 的市场占有率。 值得一提的是，WAT公司最重要的研发成果之一是对传统意上 的空冷器和局部降温设备进行优化。这些传统冷却设备部件的形状不 再是四方形，而是根据风管结构设计的圆形或椭圆形。这一技术革新 使得空冷器和局部降温设备具有了非常好的热传导性。
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矿井冰冷辐射与WAT制冷联合降温技术的应用

矿井冰冷辐射与WAT制冷联合降温技术的应用 杨绪龙 （山东新巨龙能源有限责任公司，山东巨野274918） 摘要该文可龙固矿生产过程中的高温状况进行了分析，概算了矿井制冷量，制定了降温技术与方案，对地面冰冷辐射系统与井下WAT集中制冷系统联合降温技术进行了设计与应用，产生了巨大的经济社会效益，对成功经验进行了总结与论述，为同类矿井“一通三防”建设提供了有益借鉴。 关键词矿井高温概况空气变热的加热源降温技术与方案实施效果经济社会效益 中图分类号TD727+．5文献标识码B Abstract The main body of a book high temperature situation has carried out analysis in strengthening an ore from the dragon producing practice process，rough estimate the shaft refrigerating output，has worked out the technology and scheme cooling down，ice－cold lay down system and in the pit WAT have concentrated refrigerating system to the floor allying self with the technology cooling down having carried out design and application，has produced gi-gantic economic and social benefits，has carried out a summary on useful experience and has commented that，"three guard against construction for the same kind shaft one"provide have benefit to draw lessons． Key words mine temperature profile hot air heating source cooling technology and solutions the effects economic and social benefits． 1矿井高温概况 龙固矿井为新矿集团特大型矿井，设计能力600万t。井下三层煤底板温度平均41．38?，煤系地层平均地温梯度3．23?/100m，出水温度达48? 51?。主采3煤层赋存区由西向东地温梯度逐渐变小，呈西高东低、南高北低的总趋势，全部处于一或二级高温区，且大部分为二级高温区，一级高温区基本上在－700m等高线以浅，位于3（3上）煤层赋存区的西部；二级高温区大致在－700m等高线以深，主要位于3（3上）煤层赋存区东部，采掘面温度最高时达36?。高温热害问题严重困扰着矿井采掘的正常施工。 为此公司设计了地面冰冷辐射系统与井下WAT 集中制冷系统联合运转技术，解决了影响矿井正常生产的高温热害的实际难题，保证了煤炭的安全开采。 2空气变热的加热源 2．1主要加热源 巷道围岩放热对井下空气加温，对风流升温1．68?/100m；矿井涌放46?热水可达1600m3/h，热水的热量迅速传递给风流；井下大型机电设备运转；井巷岩体、煤体氧化散热、破碎煤矸石运输等为主要散热源。2．2次要加热源 人体散热；锚喷水泥凝固散热；坑木氧化、爆破作 *收稿日期：2011－09－09 作者简介：杨绪龙，男，40岁，大学本科，毕业于山东科技大学采矿工程专业，现在新巨龙能源有限责任公司通防部从事通防专业管理工作，注册安全工程师。业散热为加热空气的次要热源。 2．3环境加热源 地面环境温度对井下影响最大。夏季7、8月份温度影响最大，地面2010年最高37?，井下最高温度达36?；井底27?，风井底32?，升温5?。冬季井底16?，风井底30?，升温14?（见表1、表2）。 3夏季降温前后采掘面温度实际情况（表1、表2） 表1降温前夏季矿井采掘工作面温度情况表 地点风筒出风（?）迎头或面（?）回风（?） 1301面－－－－－3436 2301备用面－－－－－3436 2302下巷3334停头 北回大巷33．234．2停头 北胶大巷33．434．4停头 1302上巷3334停头 1302二联巷3233停头 1302一联巷3435停头 1302下巷3435． 2停头 二采轨道下山3334．2停头 辅一大巷32．633停头 辅二大巷32．433．2停头 表2降温后夏季矿井采掘工作面温度情况表 地点风筒出风（?）迎头或面（?）回风（?） 1301面20．430．633 2301备用面262728 2302下巷2828．429．2 北回大巷2626．627．8 北胶大巷2828．629．4 1302上巷2727．428．6 1302二联巷272829 1302一联巷2627．228．4 6312012年第2期

中央空调系统制冷原理介绍

制冷原理图 中央空调制冷原理图

空调系统通过三个循环把室内的热量传到室外：冷冻水循环，制冷剂循环，冷却水循环。 制冷主机： 制冷主机通过压缩机让制冷剂迅速冷冻循环水，冷冻循环水的温度快速降低（一般经过制冷主机制冷后的水温在7℃左右），这是中央空调冷源提供的地方，通过制冷主机冷冻的冷冻水由冷冻水泵送入空调房间。 冷冻水泵： 冷冻水带走制冷剂的冷量后，再到空调系统末端（如风机盘管，空调机组）与空气换热，温度升高后再回到冷水机组内带走制冷剂冷量，这样构成冷冻水循环系统，在这个系统上的泵称为冷冻水泵。 冷却水泵： 制冷剂在冷水机组里循环，经过压缩机使温度升高，这时用水将温度降下来，这部分水称为冷却水，冷却水通过冷冷却水泵把制冷主机所产生的热量带走，再经过冷却塔把热量释放到空气中，然后回到冷水机组，这样构成一个冷却水循环系统，在这个系统上的泵是冷却水泵。 冷却塔： 通过冷却水泵将温度较高的水送上冷却塔，通过冷却塔喷头，让水自上而下流动，一方面，通过自然空气带走水中热量；另一方面，通过冷却风机带动空气加速运动，通过空气带走热量的同时加快蒸发，让水温降低。温度降低后的冷却水再次循环进入制冷主机，带走制冷主机产生的废热，如此循环。 风机盘管： 风机盘管空调系统是将由风机和盘管组成的机组直接放在房间内，工作时盘管内根据需要流动热水或冷水，风机把室内空气吸进机组，经过过滤后再经盘管冷却或加热后送回室内，如此循环以达到调节室内温度和湿度的目的。 中央空调水系统的工作原理 与一般空调一样，有四大部件，压缩机，冷凝器，节流装置，蒸发器，制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装

矿井降温技术研究现状

矿井降温技术研究现状 矿井的高温热害防治问题是一个世界性的难题。为了提供可接受的矿井工作热环境条件，机械制冷降温已经成为矿井热害治理的必须手段。目前已经进入到实际工程应用过程并且技术比较成熟的主要有三种模式：风冷系统、水冷系统与冰冷系统。 1国外研究现状 国外一些国家应用矿井空调技术已有700多年的历史。英国是世界上最早在井下实施空调技术的国家。早在1923年英国彭德尔顿煤矿就在采区安设制冷剂冷却采煤工作面的风流，巴西的莫罗维罗矿及南非的鲁宾逊深井也早在30年代就采用了集中冷却井筒入风风流的方法降温。60年代南非便开始了大型的矿井降温工作，矿井空调系统也逐渐大型化和集中化。 德国是世界上煤矿采深最大的国家。1985年德国煤矿平均采深已达900m，最深的依本伦矿已达1530m，矿井原始岩温最高达60℃。1990年德国产商品煤约7000多万吨，矿井降温总制冷能力约285MW，其中有180台平均制冷能力达到1200kW的冷水机组、280台平均制冷能力为260kW的冷水机组。使用的空冷器约600台。煤矿集中制冷能力超过3.7MW的有

18个，制冷能力合计为126.9MW。其中采用井下集中制冷系统有8个，制冷能力计48MW；采用地面集中制冷系统的有6个，制冷能力计53.4MW；采用井上下联合制冷系统的有4个，制冷能力计25.5MW。2006年德国井工煤矿仅剩下三个矿区，分别是鲁尔（Ruhr）区、萨尔(Saar)区和依本比仁(Ibbenbueren)区。全德国共8对矿井，矿井开采深度都在800~1000m以上。现有的8对矿井全部采用机械制冷降温系统。均采用地面集中式或井下集中式或混合式布置冷水机组，井下局部可移动式制冷系统仅作为上述系统的补充。 东欧国家以前苏联和波兰为代表，矿井高温问题也相当严重。前苏联从化70年代开始采用大规模的矿井空调降温系统，矿井采深达1200m，岩温高达40~50℃，井下单机制冷能力最大达1.5MW，地面达4.2MW。波兰煤矿平均深度为575m，岩温为30~43.5℃。1983年波兰首次在井下安装了一套局部空调装置，制冷量为0.25MW，此后，波兰的矿井空调技术发展很快。 世界上的矿井空调规模最大的当属南非金矿，全国矿井全部采用矿井空调。南非对矿井空调新技术的研究十分重视，1985年11月南非首次在世界上采用

汽车空调系统最大降温性能试验规范

汽车空调系统最大降温性能试验规范 1 范围 本标准规定了汽车空调系统的最大降温性能性能试验方法。 本标准适用于具有汽车空调的最大设计总质量不超过3500 kg的燃油发动机驱动的乘用车。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则 GB/T 15089—2001 机动车辆及挂车分类 GB/T 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 QC/T 720—2004 汽车空调术语 T/CSAE 114－2019 汽车动力总成冷却能力环境风洞试验方法 3 术语和定义 QC/T 720—2004界定的术语和定义适用于本标准。 3.1 汽车空调系统 Vehicle air conditioning system 由暖风装置、制冷装置、通风装置、空气净化装置和加湿装置中的一个或多个部件以及必要的控制部件等构成，用于调节乘员舱内空气的温度、湿度、洁净度，并使其以一定速度在乘员舱内定向流动和分配，从而给驾驶员和乘客提供舒适的环境及新鲜空气的系统。 4 试验设备和条件 4.1 试验环境 试验环境风洞要求按照T/CSAE 114－2019 汽车动力总成冷却能力环境风洞试验方法中第四章的环境风洞要求。风速范围满足0 km/h至160 km/h，风速在40-160km/h范围内变化控制在±1 km/h以内。 4.2 试验样车 4.2.1确认整车气密性、制冷剂加注量、泄漏量及蒸发器抗结霜等应满足整车技术要求，并记录车辆基本信息，包括整车、发动机、变速箱、冷却系统等相关信息。

赵楼煤矿井下降温系统改造工程可研设计说明书

兖煤菏泽能化有限公司 赵楼煤矿井下制冷降温系统改造工程可行性研究报告（代初步设计）说明书 煤炭工业济南设计研究院有限公司 二〇一八年三月

目录 1 项目概况 (1) 1.1实施单位 (1) 1.1.1 交通位置 (1) 1.1.2 地形地貌 (1) 1.1.3 湖泊河流 (1) 1.1.4 气象及地震 (1) 1.1.5 电源条件 (2) 1.1.6 矿井建设过程 (2) 1.1.7 煤层开采 (2) 1.2热害概况 (2) 1.3热害治理的必要性 (3) 1.4矿井降温系统现状 (3) 2 设计依据、原则及标准 (5) 2.1设计依据 (5) 2.2设计原则 (5) 2.3设计标准 (5) 3 矿井制冷负荷计算 (6) 3.1气象资料 (6) 3.2降温负荷计算 (6) 4 矿井降温工程工艺设计 (9) 4.1矿井降温系统改造设计 (9) 4.1.1井下降温系统改造方案一 (9) 4.1.2井下降温系统改造方案二 (10) 4.1.3方案比选 (11) 4.2地面冷却泵站选址 (14) 4.2.1冷却泵站选址方案一 (14) 4.2.2冷却泵站选址方案二 (16) 4.2.3冷却泵站选址方案三 (17) 4.2.4方案比选 (18)

4.4冷却水余热利用系统设计 (18) 4.4.1 冷却水余热利用方案 (18) 4.4.2降温系统可提供的余热负荷 (19) 4.5主要设备选型 (20) 4.5.1 井下设备 (20) 4.5.2地面冷却泵站设备 (26) 4.6主要管道 (28) 5 建筑物及构筑物 (30) 6 矿建工程 (31) 6.1制冷设备硐室位置选择 (31) 6.2地面管路钻孔 (31) 6.3制冷硐室布置 (35) 6.4制冷硐室及配电硐室断面及支护 (35) 6.5管路通道 (35) 7.给排水工程 (37) 7.1给水 (37) 7.1.1水源选择 (37) 7.1.2用水量 (37) 7.1.3给水系统 (37) 7.1.4输水管道设计 (38) 7.1.5净水工程 (40) 7.2排水 (46) 7.2.1室外排水量 (46) 7.2.2排水系统 (46) 7.3消防 (46) 8.1电气 (49) 8.1.1 供电电源 (49) 8.1.2 设备容量 (50) 8.1.3计算负荷 (55) 8.1.4 主要供配电设备的选型 (56) 8.1.5照明 (56)

浅谈矿井降温技术

浅谈矿井降温技术 摘要：本文根据我国高温矿井的热害现状以及危害，提出解决的一般措施和方法，重点阐述人工机械制冷降温的分类，并具体分析了各种降温方式的优缺点和适用范围，从国家节能减排角度，提出矿井地温热能综合利用的前景。 关键词：矿井降温分类优缺点热能利用 一、我国煤矿热害现状及危害性 随着我国煤炭资源开采范围的扩大和开采强度的增加，井工煤矿开采深度不断增加，除内蒙古、新疆以及山西部分地区等近年来新开发的煤炭基地外，许多矿区逐步进入深井开采。据有关统计资料，80年我国煤矿平均开采深度为288m，到90年代已达428m，到2010年采深超过1000m的矿井己有数几十对。因开采深度增加引起的煤矿热害愈来愈引起政府和企业的重视。 高温的工作环境会使人感到不舒适，从而降低劳动生产率。另外，高温高湿环境，造成井下机械设备、电气设备事故率增加，影响安全生产和正常工作效率。2005年以来我国一些生产矿井，由于工作面出现高温问题，使掘进进尺和回采产量减少，以致不能按期完成工作任务，甚至个别工作面出现人员出现中暑昏倒现象。 根据《煤矿安全规程》规定，“生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃；当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。”，“采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气

温度超过34℃时，必须停止作业。”，“新建、改扩建矿井设计时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有制冷降温设计，配齐降温设施。 研究矿井降温技术、研发高效节能降温设备，治理矿井热害，保障广大煤矿职工的身心健康，是我国煤炭工业持续健康发展过程中亟待解决的问题之一，也是煤矿管理人员、煤炭科研工作人员贯彻以人为本的思想，以实际行动全面落实科学发展观的重要工作之一。 二、产生矿井热害的原因及控制措施 根据调查的情况，引发矿井热害和采掘工作面温度较高的主要原因有以下几个方面： （1）受地球内部结构的影响，围岩存在一定的岩温梯度，因而随着开采深度增加，围岩散热不断增加，矿井空气温度上升而导致矿井热害。 （2）由于井下出现热水，热水污染矿井空气，造成矿井的热害。（3）风流自压缩热所引起的温升，矿井采深越大，自压缩热越大。（4）矿井机械化程度提高，大功率采掘机械装备及机电设备运转所放出的热量。 （5）地表大气传热的影响。 降低矿井温度可以采取的措施可以分为两大类，一是非人工冷却井下风流，二是人工机械空调冷却。具体来讲可分为以下几种：1、增加风量

关于中国煤矿火灾防治现状研究文献综述

关于中国煤矿火灾防治现状研究文献综述 摘要：煤炭工业是国民经济和社会发展的基础产业，煤炭工业的可持续发展直接关系着建设全面小康社会目标的实现和国家能源安全。我国煤矿安全生产危险源多、灾害严重的形势非常严峻，尤以火灾为甚。每年自燃形成的火灾近400次，煤自燃氧化形成火灾隐患近4000次，仅我国北方煤田累计已烧毁煤炭达42亿吨以上。煤矿火灾防治及其继发性灾害的防控技术，对煤矿的安全生产具有非常重要的意义。本文简述了我国煤矿矿井火灾防治现状，研究和总结煤层自燃机理和矿井内因引起的火灾预防治理技术，分析了常用的防灭火技术及其优缺点，并介绍了一些新型防、灭火材料。 关键词：煤炭自燃；防灭火技术；防灭火材料 正文： 一、煤炭自燃规律及其机理 我国煤矿中有56 %的矿井存在煤层自燃发火危险。近20年来，随着我国采煤新技术的试验和推广，煤炭的产量和效益大幅度提高。但开采强度大，端头支架处顶煤放出率低(有的不放)采空区遗煤量较多，使得煤层自然发火几率增高，矿井自燃火灾事故增多。目前，煤炭自燃已成为制约我国煤炭工业高产高效的主要灾害之一。 1.煤自燃规律 煤矿火灾主要是煤自然发火，由于空气渗漏进入松散煤体，空气中的氧与煤分子表面的活性结构接触，发生物理吸附、化学吸附及化学反应，同时放出热量，在一定的蓄热环境下，煤体不断地氧化、放热、升温，当煤温超过临界温度后，煤体继续升温，达到煤的着火点温度，最终导致煤体燃烧。[1]

在煤矿里，自燃火灾主要是指煤炭在一定条件和环境下自身发生物理化学变化(吸氧、氧化、发热) ，聚集热量导致着火而形成的火灾。自燃火灾大多发生在采空区、遗留的煤柱、破裂的煤壁。煤巷的高冒以及浮煤堆积的地点。 2.煤的自燃机理 关于煤的自燃问题，长期以来，一般都认为煤中黄铁矿的存在是自燃的原因，由于黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量，在有水分参加的情况下，可以形成硫酸，它是很强的氧化剂，更加速煤的氧化，促进煤的自燃。 需要指出，有的含有黄铁矿的煤，虽然经过长斯放置，并不一定发生自燃，而不含或少含黄铁矿的煤也有自燃现象。因此，煤的自燃并非完全因含有黄铁矿而引起。其主要原因是由于吸收了空气中的氧气，使煤的组成物质氧化产生热量，再被水湿润，就放出更多的湿润热，也会加速煤的自燃。此外，煤的自燃还与煤本身的性质有关。如煤的品级;煤的显微组分、水分、矿物质、节理和裂隙;煤层埋藏深度和煤层厚度;开采方法和通风方式等。煤的自燃从本质上来说是煤的氧化过程。 3.矿井火灾发生的“三要素” 矿井火灾发生必须具备的三个条件是：一是要有可燃物；二是要有一定的温度和足够热量的引火热源；三是要有一定量的氧浓度空气。俗称火灾三要素，才能构成火灾。其相互关系如下图所示。[2]

矿井降温空调系统的分类及发展现状

中山大学学报论丛,2007年第27卷第2期 SUN Y A TSEN UN I V ERS ITY FO RUM,Vol127　No12　2007 矿井降温空调系统的分类及发展现状3 王　进1,赵运超1,梁　栋2 (1.广州大学土木工程学院,广东广州510006,2.中山大学工学院,广东广州510006) 摘　要:对矿井降温空调系统应用现状做了简要的阐述,讲述了矿井降温空调系统的组成及原 理,在此基础上对各种矿井空调系统进行分类,介绍了各种矿井降温空调系统的优缺点以及应用场 合,最后提出了相关的建设性的结论。 关键词:矿井降温;空调系统;分类;发展 中图分类号:T D727 文献标识码:A 文章编号:100721792(2007)022******* 随着开采深度的增加,机械化程度越来越高,由此出现的机械散热愈来愈大。 据统计,国有重点煤矿平均采深年增加9m,采深大于700m的矿井有50多处,最深矿井已超过1000m[1-2]。现有生产矿井平均以每年11m的速度向深度延伸,并且矿井开采深度每增加100m,采掘工作面风流温度约增加115℃,预计到2010年,我国煤矿35%的采掘工作面风流温度超过30℃。根据煤炭资源开发和资源保护资料显示,在预测的煤炭资源总储量中7312%的储量埋深在1000m以下,预测围岩温度39～45℃,处于二级热害区[3]。国外:西德伊本比伦煤矿现采深达1530m,地温梯度1℃/43m,井底岩温可达60℃,南非斯太总统金矿的工作面深度超过3000m,原始岩温度达63℃以上。南非阿曼代巴尔特金矿(Aman2 delbult)1号井工作面温度高达55℃[4-5]。 虽然矿井通风不仅为井下工人提供赖以生存的氧气,且可以冲淡井下有害气浓度,降低井下温度,是矿井安全生产的重要保障之一。但对于高温矿井,只靠矿井通风不能解决高温热害。所以,传统的矿井通风观念与常规的矿井通风方法已不能彻底解决高温高湿的矿井热害。为提供可接受的矿井工作环境条件,当开采深度超过矿床极限开采深度,机械制冷降温成为矿井热害治理的必须手段[6]。 一、国内外发展状况 矿井空调降温是空调应用技术发展的一个新领域。人工制冷降温是目前国内外普遍采用的降温措施。从世界上第一台制冷机的产生到现在,己有近200年的历史(我国从20世纪50年代末开始制造制冷机),但矿井空调只有80余年的历史,其迅速发展和较广泛地应用仅是近三十几年的事[7]。Rodboel矿最早于1924年安装了第一台地面冷冻机;世界上第一个井下大型制冷站于1929年在Mori o Aelho矿安装;1976年,南非环境工程实验室提供了向井下输冰供冷方式;20世纪80年代中期,南非一些金矿采用冰冷却系统进行井下降温;1985年11月,南非在世界上首次用冰做载冷剂冷却空冷器的冷却水,该系统的制冷能力达628MW。目前,德国也在积极开展此项研究[4]。 3收稿日期:2006-12-06 作者简介:王进(1981-),男,江苏盐城人,工学硕士;通讯联系人:梁栋。

矿井降温一般技术措施方案

整体解决方案系列 矿井降温一般技术措施（标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-41197矿井降温一般技术措施 General technical measures for cooling mines 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 当矿井气候值超过标准而出现热害时，就必须采取降温措施加以改善。矿井降温的一般技术措施是指除了矿井空调技术外，其他各种用于调节和改善矿井气候条件的措施。它主要包括:通风降温、隔热疏导、个体防护等，本节仅介绍其中几种主要措施。 一、通风降温 加强通风是矿井降温的主要技术途径。通风降温的主要措施就是加大矿井风量和选择合理的矿井通风系统。 1.加大风量 实践证明，在一定的条件下(如原风量较小)，增加风量是高温矿井最经济的降温手段之一。加大风量不仅可以排出热量、降低风温，而且还可以有效地改善人体的散热条件，增加人体舒适感。所以在高温矿井采用通风降温是矿井降温

的基本措施之一。 但增风降温并不总是有效的。当风量增加到一定程度时，增风降温的效果就会减弱。同时增风降温还受到井巷断面和通风机能力等各种因素的制约，有一定的应用范围。 2.选择合理的矿井通风系统 从降温角度出发，确定矿井通风系统时，一般应考虑下列原则: (1)尽可能减少进风路线的长度 在井巷热环境条件和风量不变的情况下，井巷进风的温升是随其流程加长而增大，风路越长，风流沿途吸热量越大，温升也越大。所以，在高温矿井应尽量缩短进风路线的长度。同时在进行开拓系统设计时，要注意与通风系统相结合，避免进风巷布置在高温岩层中和不必要地加长进风路线的长度，以增加其温升。 (2)尽量避免煤流与风流反向运行 在选择采区通风系统时，尽量采用轨道上山进风方案，避免因煤流与风流方向相反，将煤炭在运输过程中的散热和设备散热带进工作面。根据原西德的经验采用轨道上山(平

深井降温技术

国内外矿井降温技术的现状分析 摘要：矿井降温技术时早就兴起的项目，但是降温技术也是在逐步完善中的，本文介绍了各种矿井降温技术以及分析了优缺点，为技术人员做一个参考。 关键词：降温制冷技术应用 0 引言 防治矿井热害技术自20世纪20年代即已兴起，至今已有80余年的历史；但是，迅速发展并广泛应用是在20世纪70年代以后。我国开展降温技术研究也近50年，目前国内外矿井降温技术，可分为非机械制冷降温技术，机械制冷降温技术，机械制冰降温技术和空气压缩式制冷技术。 1 非机械制冷降温技术 从矿井开拓部署到工作面生产的每个环节都可能对矿井风流的温度产生或多或少的影响，归纳起来可分为如下几个方面：①矿井开拓部署和采区巷道布置；②采矿方法及顶板管理方式；③增加通风量。前苏联乌克兰科学院院士谢尔班AH，日本工学博士平松良雄和前西德埃森矿山研究院的福斯教授提出的矿内风流温度预测模型，能够比较明显地体现增加巷道通风量，巷道风温下降的趋势，从理论上证明了增加风量具有降温作用。大量的现场实验也说明增加风量具有较好的降温作用，最经济的通风量为巷道长度的0.56～0.84倍。兖矿集团东滩煤矿研究表明原岩温度每增加1℃，工作面气温约增加0.5～0.6℃”；“当生产水平岩温为34.8℃时，风量在1000～1400m3/min

降温效果较为明显，当综采工作面的风量增加到1600m3/min后，可计算出采煤工作面的风温仍在30℃左右”；再增加风量也不会使工作面风温降到我国《煤矿安全规程》规定的26℃； 2 机械制冷降温技术 从20世纪70年代，人工制冷降温技术开始迅速发展，使用越来越广泛、越来越成熟。德国、南非、印度、波兰、俄罗斯和澳大利亚等国家多采用该项技术，该种降温技术已经成为矿井降温的主要手段。包括：蒸气压缩式循环制冷空调，主要是以氟里昂和氨为制冷剂的冷水机组，主要是制取冷水；以热电站为热源的溴化锂制冷、串联压缩式制冷机组或氨吸收式制冷机组制取冷水；第2类：空气制冷空调，又有涡轮式空气制冷、变容式空气制冷、涡流管式空气制冷和压气引射器制冷等形式；第3类：冰冷却空调系统 2.1 机械制取冷水降温空调矿井机械制冷降温空调系统由制冷机、空冷器、冷媒管道、高低压换热器、水泵及冷却塔组成。分为制冷、排热、输冷、散冷四大系统组成，目前国外的绝大部分矿井空调属于此类。机械制取冷水空调（蒸气压缩式循环制冷空调、热电站为热源的吸收式制冷机组）利用制冷机制备的冷冻水作为供冷媒质，通过空冷器冷却风流，从而向采掘工作面供冷，这两种空调系统根据制冷站的安装位置、冷却矿内风流的地点、载冷剂的循环方式等，可分为井下集中空调系统、地面集中空调系统、井上下联合空调系统和井下分散局部空调系统四类。矿井降温技术主要有：井下集中式、地面集中式、井下地面联合集中式、分散式。德国和我国实践表明：负荷小于2MW

浅谈深井开采中的深井降温

浅谈矿山深井降温技术发展趋势 摘要:深井开采矿山随着开采深度的不断加深单凭自然通风降温有时已经不能满足通风降温的需要，为此各种各样的降温方法，非制冷降温、人工制冷水降温、制冰降温、空气压缩制冷降温技术等等均被尝试，甚至为此工人们把常规的空调技术发展应用到深井开采当中而出现了矿井空调系统，对于各种深井降温方法有一个简介与应用。 关键词：深井开采；人工制冷；矿井降温 概述 岩层离地表越深，温度越高;矿山开采深度增大，岩温也随之增高，这是众所周知的现象。岩温是深井矿山作业面气温升高、工作面作业条件恶化的主要原因之一。温度在深井开采时的重要性，与它和人体所适应的温度有关。人是通过皮肤散发热量来维持平衡，故必须保证通风风流的温度要低于标准要求的28 ℃(新标准为26 ℃)高于28 ℃就应采取某种形式的降温措施。一般认为，当矿井内工作面的空气干球温度超过30 ℃，就称为高温工作面，矿井内出现终年持续的高温工作面并影响到采掘的正常进行，就认为出现了矿井热害。人在湿热的空气中作业时间较长，人体大量出汗，大量氯化钠、水溶性维生素、矿物盐随之排出，正常的水盐代谢被破坏，从而可能出现热痉挛，就会发生中暑、昏倒、呕吐和湿疹等疾病，人的某些机能就会出现故障，导致事故增加。据日本调查统计，30 ~37 ℃的工作面较30 ℃以下的工作面事故率增加1．5 ～2．3 倍同时井下高温条件还将引起劳动生产率下降。据南非统计资料表明温

度超过标准1 ℃时，工人的劳动效率降低7 % ～10 %。当然，矿井的气候条件好坏，不仅仅取决于温度的高低，在很大程度上还取决于含湿量与空气流动速度，因为人体的湿热感觉与汗液的蒸发难易程度密切相关。同样的温度，湿度大就会感到闷热;相同的温度与湿度，有风就会感到凉爽。因此，美国原矿业局采用“实效温度”这一概念，规定其不超过26．7 ℃。所谓“实效温度”是指考虑了湿度和风速的指数。深井开采矿山高温热害的防治措施主要有隔绝热源、减湿和增湿降温、通风降温、人工制冷空调等。通常认为开采深度不超过1 600 m 的情况下，可以通过通风降温就能达到目的，而超过1 600 m 就要采取人工制冷措施。人工制冷按设备位置和制冷剂类型分为:地面集中空调系统、井下集中空调系统、井上下联合空调系统和井下分散局部空调系统;按载制冷剂类型又可分为以水为载冷剂的矿井空调和以冰为载冷剂的矿井空调等［1 －3 ］。1.深井开采人工制冷技术 1．1 地面集中空调系统 地面集中空调系统分为地面冷却风流系统和井下冷却风流系统［4 ］。地面冷却风流系统全部设备在地面，对矿井总进风流进行冷却，缺点是低温风流不断被井下热源加热，降温效果差。故仅适用于开采深度小、风流距离短的高温矿井。井下冷却风流系统制冷机位于地面，载冷剂(冷水或盐水)通过隔热管道被送到井下采掘工作面的空冷器。由于从地面到井下的高差大，载冷剂管道中的静压很大，所以必须在井下增设 1 个中间换热装