余热制冷
作者：卫修君胡春胜
摘要：从技术和经济角度分析总结了已有降温模式的缺点和使用中存在的问题。利用瓦斯发电后的烟气余热作为矿井降温制冷动力，首次提出了采用热-电-乙二醇低温制冷解决井下高温问题的模式及理论。通过在平煤四矿应用，取得了国内最好的降温效果，并在运行成本、可靠性上取得重大突破。
关键词：瓦斯发电余热制冷；热-电-乙二醇低温制冷；矿井降温
随着煤矿开采深度的不断增加，矿井热害越来越严重。平顶山煤业集团为了解决高温热害难题，多年来投入资金数亿元进行研究探索，取得了一定的成效，为热害治理打下了一定的基础。 近年来，迫于安全的压力和建设国家循环经济示范矿区的需要，平煤集团开始进行瓦斯抽采、发电、余热制冷技术综合研究与工程示范的实践。通过抽采瓦斯，保障矿井安全生产；抽出的瓦斯进行发电，变废为宝，减排减污；在热害治理方面先后进行了多种降温模式的研究，取得了一定的效果，但上述研究都是单一的、孤立的、不系统的，未能从根本上解决热害治理技术难题。
该研究项目是将热-电-乙二醇低温制冷加以集成研究和工程示范，研究重点是利用瓦斯发电余热作为矿井降温制冷动力源进行集中制冷，解决井下高温热害问题，并形成完善的新型矿井降温技术理论体系。该项目为2008年河南省重大科技攻关项目，项目成果通过煤炭行业权威机构鉴定，并获得3项国
家发明专利。通过在平煤四矿的应用，在可靠性、降温幅度、低运行成本、维护管理上取得重大突破，荣获2008年中国煤炭工业协会科学技术一等奖、2008年河南省安全生产科技进步一等奖、2008年河南省煤炭工业科技进步特等奖。
1 已有降温模式的应用情况分析
平煤集团是我国最早出现井下热害的矿区之一。为解决井下高温热害问题，平煤一矿实施了井下局部降温(1979年)、五矿己三采区实施了井下集中降温(1996-2005年)、八矿实施了冰块降温(1997年)、六矿实施了片冰降温(2005-2006年)，在这些降温方法中，最为突出的是设备可靠性、降温效果和运行成本问题。
1.1 井下局部降温(1980年)
据统计降温幅度基本在1～2℃。平煤一矿使用的国产设备可靠性差、降温
效果差；国内峰峰矿务局梧桐庄矿、阜新矿业集团及国外波兰的高温煤矿使用德国机组的可靠性好，但降温效果差、成本高、投资大。通过总结分析，局部
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