礦井降溫製冷係統的發展（zhǎn）與相（xiàng）關案例

我國煤礦35%的采（cǎi）掘工作麵風流溫度超過30℃。根據煤炭資源開發和資源保（bǎo）護資料顯示，在預測的煤炭資源總儲（chǔ）量中（zhōng）73.2%的儲量埋深在1000m以（yǐ）下（xià），預（yù）測圍岩溫度（dù）39～45℃，處於二級熱（rè）害區。在國外：西德伊本比倫煤礦現采深（shēn）達1530m，地（dì）溫梯度（dù）1℃/43m，井底（dǐ）岩溫可達60℃，南非（fēi）斯太總統金礦的工作麵深度（dù）超（chāo）過3000m，原始岩溫度達63 ℃以上。南非阿曼代（dài）巴爾特金礦(Aman-delbult)1號井工作麵溫度高達55℃。

雖然礦（kuàng）井通風不僅為（wéi）井下工人提（tí）供（gòng）賴以（yǐ）生存的氧（yǎng）氣， 且可以衝淡井下有害（hài）氣濃度，降低井下溫（wēn）度，是礦井安全生產的重要保障之一。但對（duì）於高溫礦井，隻靠礦井通風不能解決高溫熱害。所以，傳（chuán）統的礦井通風觀（guān）念與常規的礦井通風方法已不能徹底解決高溫高濕的礦井熱害。

為提供可接受的礦井工作環境條件，當開采深度超過礦床（chuáng）極限開采深度，機械（xiè）製冷降溫成為礦井熱害治理的必須手段。

1964-1975年，淮南九（jiǔ）龍崗礦設計了我國第（dì）一個礦（kuàng）井局部製冷降溫係統；1982-1987年，山東新墳礦務局設計了（le）我國第一個井下集中製冷降溫係統；1995年，山東礦業學院陳平等提出用壓氣引射器和製冷機結合進行（háng）礦井空調；2002年，新漢孫村（cūn）礦-1100m水（shuǐ）平降溫工程初步設計，並於2004年（nián）該冰冷低溫輻射降溫礦井空調係統完成。

井下空氣環境複雜，製冷劑必須無毒（dú）、不可燃和無爆炸危險，由於氟裏昂（áng）使（shǐ）用的局限性，在（zài）有高溫（wēn）蒸汽、高溫水等餘熱的地方可采用（yòng）吸（xī）收（shōu）式製冷機。新近發展（zhǎn）的分離（lí）氨係統輸冷方式是（shì）特製冷循環中的冷凝過程與蒸發過程分別設在地麵和井下的一種製冷方式。

礦井空（kōng）調係統的分類、適用情況及優缺（quē）點：

目前礦井空調係統根（gēn）據熱力學特點可分（fèn）為四類，分別為機械製冷水（shuǐ）降溫礦井空調係統、冰（bīng）冷卻礦（kuàng）井空調係統、空氣壓縮製冷空調係統。

(一) 機械製冷水降溫礦井（jǐng）空調係統

這（zhè）些（xiē）礦井空調係統, 若按製冷站所處的（de）位置不同來分（fèn），可以分為以下四種基本類型。

1.井下集中式空調係統

該係統的製冷機（jī）設在井下，通（tōng）過管道（dào）集中向各工作而供冷（lěng）水（shuǐ），係（xì）統比較簡單供水冷管道短，沒有高低壓換熱器，僅有冷水循環管路。但必（bì）須在井下開鑿（záo）大斷麵峒室，它（tā）給施工和維護帶來困難，並且電機和控製設備都需防爆，難度大、造（zào）價高。隨著開采深度的增加，井下集中空調係統（tǒng）的冷（lěng）凝熱排放則成為突（tū）出的問題。這種布置形式隻適用於需冷量（liàng）不太大的礦（kuàng）井。井下集中式空調係統按冷凝熱（rè）排係統的敷設方式的不同來分類，又可分（fèn）成四種（zhǒng）不同的布置形式：回風（fēng）流排熱、地（dì）麵冷卻塔排熱、地（dì）下水源排熱、幾種排熱（rè）方式混合排（pái）熱。根（gēn）據不同的實際情況采用不同的敷（fū）設方式。

2.地麵集中式空調係統

該係（xì）統將製冷站設（shè）置在地麵，冷凝熱也在地麵（miàn）排放，在井（jǐng）下設（shè）置高低壓換熱器將一次高壓冷（lěng）凍水轉換成二次低壓冷凍水（shuǐ），最後在用風地點上用空冷器冷卻風流。這種空調係統有另外兩種形式，一種是集中冷卻礦井總進風，這種形（xíng）式，在用風地點上空調（diào）效果不好, 而且經濟（jì）性（xìng）較差；另一種是在用風地點上采用高壓空冷器，這種（zhǒng）形式安（ān）全性較差。實際上後兩種形式（shì）在深井中都不（bú）可采用。井下冷卻風流係統，載冷劑輸送管道（dào）中的靜壓很大，所以必須在（zài）井下（xià）增（zēng）設一個中間換熱裝置(高低壓換熱器（qì）)。其中，高壓側的載（zǎi）冷劑循環管道承壓（yā）大，易被腐蝕損壞，且冷損較大。

這（zhè）種係（xì）統比較於井（jǐng）下集（jí）中式空調係統，製冷機不（bú）需要采（cǎi）取防爆措施，排熱方便，冷損失小，水頭壓力小，易安（ān）裝，便於運行管理。但此係統形式年運行時間不短、供冷（lěng）距離短、要（yào）求水量大、凍水溫差小，這些缺點（diǎn）嚴重製約了其在深井的應用。當礦（kuàng）井非預期的繼續向下開采的（de）時候，該係統能夠很方便（biàn）的拓展成井下（xià）地麵聯合的礦（kuàng）井空調（diào）係統。此係統（tǒng）在1995年6月27日在孫村礦試運轉，試（shì）運行後，因各（gè）方麵原因一直未在運行。根據經驗，應該是設備管道本身（shēn）的質量和現場安裝質量上出現問題（tí）。

3.井上、下聯合的混合（hé）空調係統（tǒng）

這種布置形式是在地麵、井下同時設置製冷站, 冷凝熱在地麵集中排放。它實際（jì）上相（xiàng）當於兩級製冷，井下製冷機的冷凝熱是借助於地麵製冷機冷水（shuǐ）係統冷（lěng）卻。因井下的最大限度的製冷容（róng）量受製（zhì）於（yú）相應的空氣和水流的回流排熱能力，所以通常需要在（zài）地表安（ān）裝（zhuāng）附加的製冷機組。這（zhè）就使得混合係統成為深井（jǐng）冷卻降（jiàng）溫的必要。地下5000m處不同采深的礦井采用的礦井冷（lěng）卻空調係（xì）統和礦井設計的成本（běn）可以被專家確定，這些被確定的成本數據及實（shí）踐（jiàn）表明深井降溫（wēn）最經濟的深井冷卻係（xì）統是地表製冷機（jī）組（zǔ）和地麵製冷（lěng）機組（zǔ）聯合的混合冷卻（què）係統。

該係統中設備布置分散，冷媒循環管路複雜，操作（zuò）管理不便。但是它可提高一（yī）次載冷劑回（huí）水溫度，減少冷損；可利用一次載冷劑將井下製冷機的冷凝熱帶到地麵排放，這樣就決定了此係統能承（chéng）擔大負荷（hé），這些是井下集中式和地麵集（jí）中式所缺少的品質。

4.井下分散局部（bù）空調係（xì）統

從一定（dìng）意義上講：當實際礦井（jǐng）工程（chéng）中隻需要在幾個點並且（qiě）點點相隔較遠（yuǎn）時，如某幾個單獨的工作麵需要降溫，這時分散局部空調係統是一種高效經濟的降（jiàng）溫措施。局（jú）部空調係統在（zài）我國應用得比較廣泛（fàn），在平頂山礦區，五礦己二采麵采用一台製冷量為300kW的防爆製冷（lěng）機組向己15-23071采而（ér）供冷，利用井下回風排（pái）放冷凝熱，效果明顯，平均降溫幅（fú）度4 ℃；四礦戊九采而空調係（xì）統，采用一台製冷量為（wéi）500kW的製冷機組向戊九采區的戊s-19140采而供冷，很好地滿足了降溫需求。新集一礦210807工作麵降溫（wēn）, 都是采（cǎi）用的此係統形式並取得良好的效果。

(二) 冰冷卻礦井（jǐng）空調係統

由於機械製冷水係（xì）統的水路係統的大壓力的局限性，近年來（lái）國內外使用了新型的冰（bīng）冷卻礦井空調係統。所謂冰冷卻空調係，就是利用地麵製冰廠製（zhì）取的粒狀（zhuàng）冰或泥狀冰，通（tōng）過風力或（huò）水力輸送至（zhì）井下的融冰（bīng）裝置，在（zài）融（róng）冰裝置內，冰與井下空（kōng）調回水直接換熱，使空調回水的溫度降低。冰冷卻降溫係統由製（zhì）冰、輸冰和融冰三個環節（jiē）組成。

該係統（tǒng）有（yǒu）其獨特（tè）的優點（diǎn）。首先，從（cóng）井下用泵打回的水量隻（zhī）是水冷卻係（xì）統（tǒng）水量的（de）1 /4，這大（dà）大節約成本；其次（cì），輸送到空氣冷卻器的水和冰直接熱交換，具有很高的熱交換效率，能產生（shēng）1℃的（de）冷水，這樣輸送到（dào）空氣冷卻器的水量需求明顯減少，從而減少了冷凍水（shuǐ）泵的輸送能耗（hào）；最後，能夠很順利的克服常用礦井空調係統的高靜水壓力和（hé）冷凝熱排放困難等問題（tí）。

實（shí）際冷（lěng）卻係統的對比（bǐ）評價證明（míng）：目前3000m以下的礦井降溫係統，即使在地表製冰費用不（bú）扉，其最經濟的選擇方案是在地表安裝機組製取冰供井下（xià）用。這些都表明（míng）冰冷卻礦井空調係統的遠大的應用前（qián）景。

南非Harmony金礦在1986年第一個采用冰冷卻係統進行礦井降（jiàng）溫。現在因為礦井的關閉，降溫係（xì）統不再運行。最成功的礦井冰冷卻降溫係統是已經成功運行10年的ERPM礦（kuàng）井係統（tǒng）。ERPM係統的運行提供了寶貴的經（jīng）驗和信息，它適合（hé）於任何其他礦井冰（bīng）輸送係統。任何（hé）冰冷卻係統的一個重要（yào）問（wèn）題是管道的機械設計。專家發現冰塞延著管道形成並在管道末端激烈釋放。冰塞（sāi）的（de）這種運動引起管道激烈的振動（dòng），從而導（dǎo）致對管道支撐的嚴重（chóng）衝擊，特別是當管道和支撐有足夠的空間時衝擊更（gèng）具有破壞力。當（dāng）使用低壓（yā）塑料管時，通過精密的支（zhī）撐設計使得（dé）衝擊力降到最小是非常重要（yào）的。另外（wài）一個重要的問題是管道堵塞，主要發生在管道的末端，它可以通過適當的監控措施來避免。

2004年孫村煤礦采用了冰冷（lěng）卻輻射（shè）降溫空調係統獲得了巨大的成功，並把這項工程的技術（shù）和經（jīng）驗成功地推向市場。

(三) 空（kōng）氣壓縮式製冷礦井空調係統

空氣製冷空調有渦輪式空氣製冷、變容式空氣製冷、渦流管式空（kōng）氣（qì）製冷（lěng）和壓氣引射器製（zhì）冷等形式；由於後三種形式使用的局限性, 使得渦輪式空（kōng）氣製冷是目前最常用的礦（kuàng）井空調係（xì）統。

空氣壓縮製冷循環的製冷係數（shù）、單（dān）位質量製冷工質的（de）致冷（lěng）能力均（jun1）小於蒸汽壓縮製冷係統，在產生相同製冷量的情況下，空氣壓縮式製冷係統需要較龐大的裝置，並且單位製冷量的投資和年運行費用均高於（yú）蒸汽壓縮式係統。因此，全礦井采用空氣壓縮式製冷係統降溫的礦（kuàng）井降溫的礦井很（hěn）少。

渦輪式空氣製冷利（lì）用（yòng）壓縮空氣（qì）經過渦輪絕熱（rè）膨脹做功，從而使空氣製冷。1993年7月，平頂山礦（kuàng）務（wù）局科研所和609研究所大（dà）膽借鑒空氣製冷技術在航空、製氧、石油等工業上的成功應用經驗，聯合研製成KKL-101無氟空氣製冷機，為（wéi）我國（guó）礦井空調開辟了一條新的途徑（jìng）。

渦輪（lún）式空氣製冷機係統用空氣製（zhì）冷機作（zuò）為高溫礦井空調終端，它（tā）相當於冷水機組（zǔ）係統中的空冷器，其優（yōu）點如下：係統簡單，沒有（yǒu）高低壓換熱器和空冷器，輸冷管道少，承壓小，材質要求低，施工技術難度（dù）低等；空氣製冷機本身無需電力驅動，無防爆問題，空氣既是製（zhì）冷劑又是載冷（lěng）劑，取之不盡，用（yòng）之不（bú）竭，又無環境汙染問題，在高溫、高沼氣（qì）煤礦具有很好的應用前景。但也有其（qí）缺點：該係統需要礦井具有充足的壓縮氣（qì）源，與蒸（zhēng）氣壓縮式空（kōng）調係統相比投資和年運行（háng）費用較高。

礦井製冷降（jiàng）溫技術現狀：

井下集（jí）中製冷降溫：井下集中製（zhì）冷降溫是將集中製冷站（zhàn）直接建在井底，將（jiāng）製冷機組提供的6℃冷凍水（shuǐ）通過（guò）輸冷管道送至各個工作麵空冷器冷卻（què）空氣，冷凍水經空冷器熱交換後溫升至12℃回到製冷機組，製冷機（jī）組冷凝熱由冷卻塔排放至（zhì）回風巷，利用回風帶走（zǒu）冷凝熱。

地麵集中（zhōng）製冷降溫：在副井井口附近地麵建集（jí）中製冷站，將製冷機組提供的冷凍（dòng）水通（tōng）過輸（shū）冷管道送至井底經過熱交換器減壓換（huàn）熱後回到地麵製冷機組，冷凝熱由（yóu）地麵（miàn）冷卻塔直接排放到大氣中，井底（dǐ）熱交換器提供的6℃二次冷凍水通過輸冷管道送至各（gè）個工作麵空冷器冷卻空氣，冷凍水經空冷器熱交換後溫升至12℃回到換熱（rè）器（qì）。

地麵製冰站降溫：在副井井口（kǒu）附近（jìn）設地麵集中製冰（bīng）站，在站內（nèi）由螺杆製冷壓縮機組通（tōng）過壓縮製（zhì）冷劑（jì）進行蒸發吸（xī）熱釋放冷量給製冰機（jī），由立式內刮圓柱狀製冰機組製取-5℃的（de）片冰，經過輸冰螺旋（xuán）輸送機將片冰送至井口，通過（guò）在井筒（tǒng）中敷設的輸冰管路（管路入口安裝漏鬥和閘門），送至井底（dǐ）融冰池，與融冰池中的（de）水混合後變成3℃～5℃低溫冷水。再由井底融冰硐室內供（gòng）冷水泵沿輸冷管路將低溫冷水（shuǐ）送至采掘工作麵。通過布（bù）置在采（cǎi）掘工作（zuò）麵的空冷器和（hé）噴淋（lín）方式對進入采（cǎi）掘工作麵的（de）風流進行降溫，空冷器16℃～17℃的回水經（jīng）回水管回至井底融冰池內再次融冰，另一部分用於工作麵防塵和噴淋降溫，不再回（huí）流。製冰機組的冷凝熱由地麵冷卻塔直接排放。

丁集煤礦製冷降溫係統：

丁集煤礦隸（lì）屬於淮滬煤電有限公（gōng）司。井田地質（zhì）儲量12.79億（yì）噸，可（kě）采（cǎi）儲量6.4億噸。礦井設計生產能力500萬噸/年，礦井服務年限92年，2007年12月份建成投產。

丁集煤（méi）礦地質構造複雜，斷層多，開采條件複雜，為典型的“三高一深（shēn）”礦井（jǐng），即高瓦斯、高地壓、高（gāo）地溫，深井開采，還有衝擊地壓的傾向性，被淮礦集團公司列（liè）為開采難度最大礦井之一。

丁（dīng）集礦熱害極為嚴重。根據地質勘探鑽井（jǐng）測溫結果表明，現生產的-900m水平地溫均在42℃，為二級熱害區。每年的高溫季節，受地麵高溫影響，井下溫度隨地麵大氣參數晝夜（yè）呈周期（qī）性變化，加（jiā）劇了井下熱害程度，采掘工作麵進風溫度達30～34℃，回風（fēng）溫度達36～40℃，采煤工作麵上（shàng）隅（yú）角高達45℃，濕度始終在95%以上。

在熱害治理上，2007～2008年夏季（jì），礦山采用在采煤工作麵堆放冰塊降溫（wēn）、發放大量的冰凍飲用水和（hé）防暑降溫藥（yào）品、發放勞保短褲、增加采（cǎi）煤工作麵風量、加（jiā）強局部（bù）通風、采用大（dà）氣降溫機降溫等各種方式，但效果均（jun1）不明顯。

礦井降溫係統主要包括地麵製冷係統和井下供（gòng）冷係統，是熱電冷聯供項目的子係統。為了保證係統的安全性能，丁集煤礦經多方調研比較，最終選擇（zé）了德國西馬格特寶公司的井下降溫係統。

地麵製冷（lěng）係統主要流程為：冷媒回水→蒸汽型溴化鋰製冷機→離心式（shì）電製冷機→冷媒水循環泵（bèng）→冷媒供水。係統總製（zhì）冷裝機（jī）容量為21MW。

製冷機的供回水溫度18℃，由蒸汽型雙效溴化鋰冷（lěng）水機組加離心式（shì）冷（lěng）水機組串（chuàn）聯的（de）兩級（jí）製冷裝置實現（xiàn）。

第一級為（wéi）蒸汽型雙效溴化鋰機組，將冷媒水由（yóu）18℃降（jiàng）至5℃，選用3台冷功率5000kw的蒸汽型雙效溴化鋰冷水機組；

第二級為離心式冷水機（jī）組，將冷媒水由8℃降至2.5℃，選用3台2000kw的離心式冷水機組。由一台蒸汽型雙效溴化鋰機組（zǔ）加一台（tái）離心式冷水機組組成一個（gè）製冷單元，二個單元運轉（zhuǎn），一個單元備用。

井下供冷係統：

井下供冷係（xì）統。主要由高低壓轉換及（jí）分配係統、井下末端降溫設備和管路組成。

其係統流程為：地麵冷媒水供水（shuǐ）→三腔冷媒分配器（PES）→輸冷供水管→東西部采區分配站→空冷器→輸冷回水管（guǎn）→二次循環水泵→三腔冷媒分配器→地麵冷媒水回水。

井下降溫末端設備（bèi）主要由局部扇（shàn）風機、空冷器（qì）、過濾器、儀表閥（fá）門、配電及控製設備等組（zǔ）成。其中空冷器是實（shí）現供冷係統對（duì）工作麵風流進行降（jiàng）溫除（chú）濕的（de）關鍵設備，丁集礦目（mù）前使用的是德國產冷功率為300KW和400KW的（de）空冷器。

井下供（gòng）冷管道的主幹管經主井井筒引入-826m製（zhì）冷峒（dòng）室，筒徑直徑為400mm。管道采（cǎi）用塑套鋼預（yù）製輸冷管，其內層為無縫鋼（gāng）管，中間層為聚氨酯保溫層，外護層為高（gāo）密度聚乙烯管，具備抗阻燃、抗靜電、保溫性能強特點。

目前，丁（dīng）集（jí）礦井下共有15個頭（tóu）麵進行生（shēng）產作（zuò）業，其中包括2個采煤工作麵，4個煤巷掘進（jìn）和9個岩巷掘進（jìn）麵。按照2010年井下降溫工作目標，采用三種布置方式供冷，共安裝空冷器25個，實現了高溫采掘工作麵全覆蓋（gài）。

丁集煤（méi）礦熱電冷聯供項目由瓦斯發電及餘熱利用、礦井集中降溫兩部分組成。項目從2006年12月開始籌劃，至2008年（nián）5月（yuè）地麵工程開（kāi）工建設，至2009年6月礦井集中降溫係統建成並向井（jǐng）下供冷，2011年3月首台高濃度瓦斯發電機組實現並網發電運（yùn）行。

主要設計參數：瓦（wǎ）斯發電先（xiān）期總裝機（jī）功率3.6MW，每小時消耗100％純CH4瓦斯氣量1200m3，可利用發（fā）電機（jī）產生的餘熱產生飽和蒸汽3t/h；降溫係統總製冷裝機容量為21MW。

主要設備配（pèi）備：2台單機功率1800KW（奧地利顏巴赫）高濃瓦斯發電機組，3台單（dān）機（jī）製冷功率5MW（印度特邁斯）蒸汽式溴（xiù）化鋰製冷機組，3台單機製冷功率2 MW（約克）離心式電製冷（lěng）機組，1套交換能（néng）力為17.3 MW（德國西馬格特寶）井下三腔冷媒分配設備。

瓦斯發電及餘熱利用（yòng）係（xì）統：丁集煤（méi）礦地麵瓦斯抽采泵站將抽出的高濃度煤層瓦斯氣輸送到（dào）熱電冷聯供項目10000M3儲（chǔ）氣罐（guàn）內，再（zài）由儲氣罐（guàn）將定壓的瓦（wǎ）斯氣（qì）輸送至其預處理（lǐ）係統，經過過濾脫水增壓後輸送給高濃發電機組發電，然（rán）後以發電（diàn）機組排出高溫煙氣作為（wéi）熱源，經配套的餘熱鍋爐產生0.6Mpa飽和蒸汽夏（xià）季用於礦井集（jí）中降溫的蒸汽式溴化鋰（lǐ）製冷機組動力，冬（dōng）季用（yòng）於礦區地麵采暖。

瓦斯發電站所發的電其中一部分用於集中（zhōng）降溫所（suǒ）需的電力消耗（hào），多餘（yú）的部分（fèn）直接輸送到礦井（jǐng）10kV電（diàn）網上，滿足礦井部分電力需求。

熱電聯供係統示意圖：

大規模井下（xià）集中降溫（wēn）係統目前國（guó）內尚不（bú）多見（jiàn）。丁集礦的井（jǐng）下（xià）降溫係統包括：集控指揮係統，井下製冷單元、高低壓轉換等各子係統自動運行（háng）、閉式循環，實現了大係統集（jí）中（zhōng）控製，子係統自動運（yùn）行。

應用效果實例：

西一采區1262（1）工作麵為丁集（jí）礦首采工作麵，該麵走向長1853米，傾向長（zhǎng）253米，溫度在40℃以上，加之機電設備及落煤產生的熱量，實際溫度（dù）達41℃以上，濕度達100%，是典型的高溫熱害（hài）工作麵。2008年高溫季節，工作麵給人的感覺就是（shì）一個大（dà）火爐，上（shàng）隅角溫度達45℃以上（shàng）。安裝井下降溫係統後，情況有了明顯的改善。

西二采區1422（1）采煤工作麵，走向長（zhǎng）1734米，傾向長240米，熱害危害程度與首采麵1262（1）相同。2009年，在（zài）該麵安裝了6台（2400KW）空冷器供冷降溫，溫（wēn）度降低了3～5℃，濕度降為91%，作業環境得到了極大的改善。2009年的高溫季度，該麵共生產煤炭（tàn）81 萬噸，平均日產9000噸以上。

1141（3）綜采工作麵，平均地（dì）溫40℃，降溫（wēn）前工作麵預測（cè）溫度37℃以（yǐ）上，濕度達95%～100%。該工作麵采用進風流階梯式集中方式降溫後，平均溫度始終保持在30℃左右，濕度降到92%左右。

1412（1）底抽巷，設計長度2446米，由一路局（jú）扇供風，供風距離長，巷（xiàng）道內有6部皮帶、1部岩巷綜掘機和2台（tái）變壓器，機械電氣設備散（sàn）熱量大。2009年6月份，該工作麵（miàn）溫度高達（dá）37℃左右，濕度達100％。2009年7月對（duì）該巷道實施降溫後，迎頭（tóu）溫度保持在（zài）30℃左右，濕度降（jiàng）到86％左右，作業環境得到明顯改善。2009年7月份，1412（1）底抽巷取得了月進尺203米的好成績。

1412（1）高抽巷，2010年5月份，工（gōng）作麵溫度（dù）達34℃以上，濕度達92％以上。采用掘進工（gōng）作麵（miàn）串接直供式降溫後，體感溫度為27℃左右，濕度降到（dào）66％左右。

西二（èr）13-1回風大（dà）巷，2010年5月份，工作麵溫度達33℃以上，濕度達96％以上。7月份，采用掘進工（gōng）作麵串接直供式降溫後，掘進工作麵溫度降到25℃左右，濕度降到83％左右。

謝橋、新巨龍煤礦製冷降溫（wēn）係統：

謝橋煤礦（kuàng）位於安徽省潁上縣東北部（bù），距潁上縣城約20公裏，對原有礦井係統實施改擴建，目前礦井生產能力達1000萬噸/年。礦井采用主井、集中運輸大（dà）巷，分石門和上下山開拓方式，共劃分為四個采區（qū），即東一、東二、西一、西二，該井田劃分兩個水平，其中第二水平-900m，平均地溫為（wéi）43℃。

地麵製冷係統：

地麵製冷係統主要流程為：冷媒回水→蒸汽型溴化鋰製冷機→離心式電製冷機→冷媒水（shuǐ）循（xún）環泵→冷（lěng）媒供水。係統總製（zhì）冷裝（zhuāng）機容量為10994.5KW。製冷機的供回水溫度18℃，由蒸汽型溴化（huà）鋰冷水機組加離心式冷水機組串聯的（de）兩級製冷裝置實現。第一級為蒸汽型溴化鋰機組，將冷媒水由18℃降至5℃，第二級為離心式冷水機組，將冷媒水（shuǐ）由8℃降至2.5℃。由一台蒸汽型溴化（huà）鋰機組加一台（tái）離心式冷水機組組成一個製冷單元（yuán）。備用一台1805.5KW離（lí）心式冷水機組。

井（jǐng）下高低壓熱交換係統：

井下（xià）高低壓熱交換係統主要由（yóu）高低壓換熱器（間接交換）及分配係統（tǒng）、空冷器和管路組成。其（qí）係統流程為：井（jǐng）下循環（huán）水（21℃）→高低壓換熱器（qì）（WAT）→輸冷供水管（水溫6℃）→東西部采區（qū）分配站（zhàn）→空冷器→輸冷回水管（水溫21℃）→二次循環水泵(變頻)→高低壓換熱器（WAT）。

應用效果：

皮帶順槽空冷器進口空氣溫度33.8℃，濕度（dù）53.5%；出口（kǒu）空氣參數20.9℃，濕度（dù）73.1%。

皮帶順槽空冷器進口（kǒu）空氣溫度32.4℃，濕度67.1%；出口空氣（qì）參數19.3℃，濕度85.2%。

龍固煤礦簡介：

龍固煤礦位於魯西南巨野煤田（tián）的中南部，設計生產（chǎn）能力6.00M/a，2013年生產原煤超（chāo）1000萬噸（dūn），主要開采水平為-810m，局部開采深度超過1000m，具有高地熱特征。根據礦井地質（zhì）資料，平均地溫梯度2.88℃／100ｍ，其（qí）中非煤係地層平均地（dì）溫梯度2.52℃／100ｍ，煤係地層平均地溫梯度3.23℃／100ｍ。礦井主采３＃煤層，底板溫度平均41.38℃，3＃煤層全（quán）部（bù）處於一級或二級高溫區（qū）。

製冷係（xì）統組成（chéng）：

（1）井下製冷機組

井下製冷機組采（cǎi）用（yòng）德國WAT公司KM3000機組，單機（jī）製（zhì）冷量可達3300KW，目前安裝九台機組（一期（qī）三（sān）台、二期六台）。根據《煤（méi）礦（kuàng）井下熱害防治設計規範》的要求，當采用井下集中式製冷降溫方式時，製（zhì）冷機出水溫度不應高於5℃。製冷（lěng）機（jī）組出（chū）水溫度確（què）定為（wéi）3℃，另（lìng）外，供水與（yǔ）回水的（de）大溫差對（duì）整個係統更（gèng）有利，國外一般為15℃，從設備運行（háng）安全性、穩定性及使用情況等（děng）方麵考（kǎo）慮，采用3℃／18℃的供回（huí）水溫（wēn）差。

（2）冷卻水係統

結合地麵冷卻機房（fáng）的布置，選用兩台方形橫流塔作為冷卻塔。與井下製冷機組相配套，選用3台（tái）冷卻水（shuǐ）循（xún）環泵。由於冷（lěng）卻塔存在蒸發損失、風吹損失及（jí）排汙損失，且補水要求為軟化水，需計算出（chū）需補水量並安裝配套補水設（shè）備。在（zài）地麵打鑽孔，下兩趟冷卻水管，與井下製冷係統（tǒng）相連接，實現冷卻，並在地麵排放冷凝熱。

（3）散冷（lěng）係（xì）統

輸冷管采用（yòng）無縫鋼管，輸冷管的隔熱保冷（lěng）結構采用塑套鋼預製成（chéng）型保溫管，其內工作管為無縫鋼管，中間層為聚氨酯發泡保（bǎo）溫層，外護管為雙抗高密度聚乙烯管。將冷水輸送到采掘（jué）工作麵後（hòu），采用空氣冷卻器散冷方式對采掘工作麵進行（háng）散冷降溫。龍（lóng）固煤礦采用了德國先進（jìn）的RWK-450型空冷器，確保了空冷（lěng）器的散冷效（xiào）率。

製冷餘熱利用（yòng）係統

井下集中製冷係統充分考（kǎo）慮了能源的有（yǒu）效利用，在冷卻水循環係統中，建立了製冷餘熱（rè）利用係統，將從井下帶回地麵的熱水，充分利用其（qí）有（yǒu）效熱能，用於員工冬季供暖及（jí）生活熱水等，熱量得到有效利用後，經處理（lǐ）再返回冷卻塔進行（háng）冷卻（què），這樣就節省了部分能（néng）源，起到了節能的效果。製冷餘熱利用係統如下圖所示。

應用效果：

1、地麵（miàn）埋（mái）管式井下集中製冷降（jiàng）溫係統可以自由選擇鑽孔位置，處於冷負荷（hé）中心，大大減少冷凍（dòng）水（shuǐ）在輸送過程（chéng）中冷（lěng）量損失（shī），井下製冷機組的能（néng）效比（４～5）較高，大大節省（shěng）了係統運行成本。

2、由於冷損最小，末端（duān）空冷器（qì）設備供水溫度低，降溫效果好，同時還可以節約運行成本。

3、建立了製冷餘熱利用係統，在解決了製冷的同時，又為地麵提高了熱源，起到了互補（bǔ）的作用。餘熱用於員工冬季供暖及生（shēng）活熱水，節省（shěng）了一大筆費（fèi）用，同時，由於利用了一（yī）部（bù）分（fèn）熱量，在一定（dìng）程（chéng）度上就減少了冷卻塔的負荷，降低了冷卻（què）塔的部分費（fèi）用。餘熱係統將冷（lěng）卻水循環利用，同時又有簡（jiǎn）單（dān）的水處理係統，可以有效節約（yuē）水資源（yuán），提高了資源的利用率。

4、該降（jiàng）溫係統使礦井主要作業地點溫度平（píng）均降低（dī）了8℃，為井下（xià）創造（zào）了良（liáng）好的作用環境，具有很大的社會效益和經濟效（xiào）益。