行于厚广星田 品读降温文化
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一、世界矿井降温亮点，发表人:WMT
1、南非：
世界上最早系统研究矿井风流热力学规律的国家：1912年。
世界上最早采用冰降温的国家：1986年南非的Anglogold’s Mponeng 金矿，该矿开采深度3000m以上，总装机制冰量8×800t/d，制冷量为24MW，采用以色列产真空制冰机制取颗粒状冰，形成了完整的制冰、水平输冰、垂直输冰、井下融冰工艺，为世界各国借鉴冰降温起到了决定性作用。南非开发电真空制冰降温的主要原因是：井深大，热害严重，传统的井下集中制冷规模受限；采用地面集中降温时，井下热压转换设备技术要求高、投资大；采用电制片冰降温时，冰堵严重、能耗大、投资大、运行成本高。因此，采用真空冰降温的根本目的是为了避免传统降温方法存在的问题，但从技术经济角度综合考虑，南非相关规程规定：“矿井采深超过3660m，生产水平原始岩温超过65℃时才采用冰冷降温”，美国ASHRAE标准规定：“当矿井开采深度超过3660m，且水和空气排热性能受限时，可考虑冰冷降温系统”。我国煤矿目前，乃至今后很长一段时间，开采水平岩温超过65℃的矿井数量极少，按目前开采速度和技术经济水平，我国在50年内超过3660m深的矿井将不可能存在，且具有比冰降温更有效的方法可以采用，因此从科学角度，冰降温不适合我国国情。
2、巴西：
世界上最早采用机械降温的国家：1929年，巴西的Morro Velho矿，采用液氨制冷机在地面冷却井筒入风，在-1800m水平安装两台以R11为制冷剂的透平式制冷机，进一步冷却集中进风。
3、比利时：
世界上煤矿最早进行降温的国家。1939年比利时的Les lie geoi 煤矿地面安装集中制冷站，制冷量800USRT，服务1000m深采掘工作面降温，并采用皮尔顿透平机减压。
4、德国：
世界上最早使用局部降温的国家。1951年在Neumilhl煤矿-770m水平掘进面安装小型局部降温设备。
5、中国煤矿最早采用冰降温的矿井是平煤八矿，于1997年采用块冰（chunk ice)，通过保温车运到掘进工作面形成冰水混合物，通过空冷器实施掘进面降温，取得了较为明显的降温效果，但由于运冰过程影响生产运输，无法实现连续、稳定降温，且降温运行成本高等，导致该项技术未能推广。
6、世界上首次采用热-电-乙二醇低温制冷进行矿井降温的国家：2007年中国河南平煤四矿，为武汉星田公司和平煤集团的共同自主知识产权，由武汉星田公司设计、平煤巨资打造，仿冒必究。该系统总装机制冷规模为10MW，也是中国目前最大的矿井降温系统。有个别设备代理商自称设计安装了本系统或从事了本项目的降温系统工程，是不负责任的误导、仿冒和沽名钓誉的行为，我们将保留进一步追究相关责任的权利。
7、世界上矿井降温专利、专著最多的国家：美国。（参见本公司主页的友情链接）
8、中国第一部矿井降温设计规范：《煤矿井下热害防治设计规范》（GB50418-2007），系中煤国际工程集团武汉设计研究院主编，为国家强制标准。
二、世界制冷降温权威资料(本公司有资料)，发表人：WMT
1、南非：
Journal of The Mine Ventilation Society of South Africa
J.Burrows,ed.1989. Environmental Engineering in South Africa Mines,MVS
Patterson,A.M. ed.1999.The mine ventilation Practioner's data book.MVS
2、美国：
81051 - 2005 ASHRAE Handbook - Fundamentals (SI)
81061 - 2006 ASHRAE Handbook - Refrigeration (SI)
81071 - 2007 ASHRAE Handbook - HVAC Applications (SI)
81081 - 2008 ASHRAE Handbook - HVAC Systems and Equipment (SI)
Bossard,F. 1982.Mine Ventilation Design Practices,1st ed.Butte,MT
Hall C.J. 1981.Mine ventilation engineering. Society of Mining Engineers and Lucas-Guinn Co., Hoboken,NY
Hartman,H.L. ed.1997.Mine Ventilation and air conditioning,3rd ed. John Wiley &Sons,New York
Kennedy,W.R.1996.Practical mine ventilation.Intertec Publishing,Chicago
Mcpherson,M.J. 1993.Subsurface ventilation and environmental engineering.Chapman &Hall,NY
Tien,J.C. 1999. Controlled recirculation.In Practical mine ventilation engineering.Intertec Publishing,Chicago
3、英国：
British Journal of Applied Physics
4、德国：
Glückauf
Joach Voβ，Grubenklima，Verlag Glückauf GmbH Essen 1981
5、日本：
《资源と素材》
平松 良雄，高温对策じつぃて，通商产业省，昭和51年8月
6、俄罗斯：
А.Н.Шербань,О.А.Кремнев,РУКОВОДСТВОПО РЁГУЛИРОВАНИЮ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ШАХТ. МОСКВА
《НЕДРА》，1977
三、矿井降温冷源PK，发表人：WMT
1、地面集中：电-乙二醇、电制片冰
以日产360t/d冰对应的制冷量为1750kW（标准：-3/20℃下）的降温系统作比较，相同或相似部分如厂房、井下冷冻水系统设备及材料不参与比较，井深按900m。电价按0.57元/kWH。设备价格按厂家询价。
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冷源方式
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电制片冰（制冷量1750kW）
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电-乙二醇（制冷量1850kW）
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设备明细
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制冷机（180t/d）2套
冷水机组（300kW）1套（含冷却塔）
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乙二醇螺杆机组（1000kW）2台
冷却塔、冷却泵各2台、高低压换冷器3台
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电功率 kW
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1089.5
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639
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投资 万元
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1050
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440
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电费 元/d
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11923
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6993
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根据上表，无论投资还是运行电费，电-乙二醇方案比电制片冰节省超过或接近50%。主要原因是：
（1）电制片冰降温过程中：制冰由水变成冰，用冰再由冰变成水，能量浪费大、效率低；而电-乙二醇直接利用了能量，避免了能量浪费，效率高。理论上制冷蒸发温度越低，则制冷效率越低，能耗越大。电制片冰蒸发温度-20℃～-30℃；冰浆机的蒸发温度-5℃；电-乙二醇的蒸发温度-4℃，真空制冰的蒸发温度2℃；因此电制片冰的效率最低，真空制冰的效率最高。目前国外发达国家如美国、日本已经淘汰了电制片冰技术，取而代之的是冰浆机和真空制冰机。如果单纯从蒸发温度比较，应该说电-乙二醇介于冰浆机和真空制冰之间。但电-乙二醇系统简单，投资省、运行成本低，可实现全部国产化，因而具有强大生命力。如果有瓦斯发电后的烟气废热或矸石电厂余热可以利用，则采用热-电-乙二醇模式，运行成本将更加低廉。
（2）众所周知，液体是流体，固体不是流体；流体具有连续流动特性，而固体没有。无论采用液体或固体降温，关键是要有效果，且必须有能连续的降温效果。通过用户调查，目前已有电制冰降温在垂直输冰过程中二次结冰形成的冰堵、冰的融化时间、冰与水的混合比例、采掘工作面冷量匹配问题上无有效控制方法和解决途径，这是冰的固体特性决定的，而这些问题将直接影响到降温效果的稳定性和持续性；而电-乙二醇系统不存在类似问题，同时成功攻克了制冷模式匹配、热压转换、冷量配送等高技术难题，处国际领先水平。
（3）国内几座片冰降温矿井的实际测量表明：实际产冰量只有额定产冰量的75%左右，就是说720t/d额定产冰量的设备，实际产冰量只有550t/d左右，这将导致采掘工作面降温效果的直接降低，如设计效果应该降5-7℃，考虑融冰及输送冷损15%左右，实际降温幅度3-4.2℃，这就是为什么采用片冰降温的工作面降温幅度只有3-5℃的原因。而乙二醇降温系统通过多座矿井的应用，降温幅度基本在6-8℃，掘进面降温幅度达8-10℃。俗话说得好，不怕不知道，就怕货比货。
2、井下局部：移动冷风机、压缩空气降温
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项目名称
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井下移动空调装置
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压缩空气制冷装置
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可靠性
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冷凝器易结垢、蒸发器易堵
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好
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移动性
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差
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好
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降温用冷
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单一
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灵活
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冷却水量/m3
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32-36
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15
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电机功率/kw
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90
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220
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制冷量/kw
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300
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46
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能效比COP
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3.33
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0.21
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设备费用/万元
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380
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170
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年运行费用/万元
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105
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95
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费用现值PC/万元
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867
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697
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根据上表，压缩空气降温的投资只有移动冷风机的45%，二者日运行费接近。同时技术上移动冷风机的致命弱点有两条：（1）排热困难，如采用井下回风排热，则由于井下风流污浊，导致排热的后冷器表面集垢，排热能力大幅衰减，从而导致制冷能力大幅衰减；如果采用井下防尘水排热，则每小时耗水量大，影响井下正常除尘作业，且其出水温度较高，形成井下二次热湿源；（2）体积大，移动困难。而压缩空气降温，则不存在上述问题。
四、矿井降温新课题 ，发表人:WMT
1、国际上发达国家正在研制高压水射流制冷降温系统，你可以结合制冷原理猜想它的工作原理。
2、真空制冰与传统电制片（板）冰、电制冰浆的技术经济比较。
3、深井降温系统中常用的热压转换设备有三种，即高低压换冷器、三腔式物料提升系统、透平机能量回收装置，说明其工作原理和使用条件。
五、隧道通风降温 发表人：WMT
隧道作为城市的基础设施，其内的环境空气质量主要取决于地面大气温湿度、车流量及行车速度。据相关报道，如果不采取有效措施，在炎热地区夏季，车流量大时隧道内的气温可能超过60℃，将对司乘人员造成威胁，并可能因此诱发交通事故。因此，隧道内如何降温，是关系到和谐城市建设的一个组成部分。经过本公司广大科技人员的努力，我们把煤矿降温的相关技术加以应用，即可解决隧道通风降温难题。
六、氟利昂在我国的禁止时间 发表人：WMT
根据我国在《蒙特利尔议定书》的承诺，我国将在2010年1月1日全面禁用氟利昂类物质。因此新建矿井降温系统，不能采用氟利昂作为制冷剂。 |