对深部矿井机械制冷降温系统方案探讨_党晓社.pdfVIP

2011 年第3 期（总178 期） 安 徽 建 筑 对深部矿井机械制冷降温系统方案探讨 Discussion on Program of Mechanical Refrigerat ion Cooling of Deep Mine 党晓社 （煤炭工业合肥设计研究院，安徽 合肥 230041） 摘 要： 在阐述降温方式分类、实施机械制冷降温系统的必要性和可行性的基础上，通过对各类机械制冷降温系统优缺点的比较，指出各种机械 降温系统的特点及其应用环境。 关键词：深部矿井；机械制冷；降温系统；降温方式 + 中图分类号：TD727 .5 文献标识码：B 文章编号：1007- 7359(2011)03- 0154- 03 1 概 述 后，其最大风速可高于4m/s ，但不得超过5m/s。”第 128 条规 定：“严禁使用3 台以上(含3 台)的局部通风机同时向一个掘进 近年来，随着煤矿开采不断向深部延伸和井下生产机械化 工作面供风。” 水平的逐步提高，我国矿井热害问题日趋突出，严重危害矿工 工作面气温受地面气温、围岩温度等多种因素的影响。加 的身体健康，制约着矿井生产效率的进一步提高。同时井下热 大风量对降低工作面气温的作用随着风量的增加而逐渐减弱。 害对安全生产的影响也在逐步增加，以往的加大矿井通风量和 故增大采、掘工作面通风量潜力有限。因此，采掘工作面在热害 局部降温小系统已经不能满足《煤炭安全规程》（2010）所制定 比较严重，采取非机械降温措施无法满足要求时，必须采用机 的井下劳动卫生要求，因此目前矿井集中降温设备也不断被采 械制冷降温措施。 用。但由于在国内，矿井集中降温还处于起步阶段，已建成的降 2.3 实施机械制冷降温的可行性 温系统种类繁多，甚至有的降温系统性价比很低，使得系统初 改善井下工人的工作环境，为井下工人提供一个舒适的工 投资和运行费用都很高，造成很大的浪费。因此大力开展矿井 作环境是国家政策导向，符合“以人为本”的发展理念。 水 降温系统方案的调研和研究，对各系统进行综合比较，总结出 随着科学技术的发展，矿井降温技术的发展也在逐渐成 、 电 其特点和适应场合，对指导矿井降温系统建设有着重大的意 熟。早在20 世纪20 年代初，南非、巴西等国的金矿开采，已深 、 义。 入到 1000m 以下，由于地温高等原因，出现了矿井热害，从而 暖 通 开始了制冷降温工作。据文献记载，1920 年，在巴西的Morro 技 Velho 金矿建立了世界上第一个矿井制冷降温系统。该矿采深 术 2 降温方式的确定 为2000m，岩温50℃，在地面建立了制冷量为1.74MW 的集中 与 应 制冷站。此后，1924 年，在德国的Radbod 煤矿建立了井下集中 2.1 降温方式的分类 用 制冷降温系统（制冷能力为5.8MW），采深为968m，岩温为 治理矿井热害的措施归纳分析主要有两种类型：一种是非 44 ℃。但是，直到70 年代中期，大规模地采取制冷降温措施只 机械制冷降温措施，另一种是采用机械制冷降温措施。两种方