煤矿二号井降温技改项目可行性研究报告.doc

目 录1 总 论11.1 概述11.2 项目概况31.3 报告的编制41.4 设计依据51.5 编制工作内容及实施方案71.6项目起止时间及进度安排82 项目内容和建设规模92.1项目概况92.2 养猪场现有废物产生及处理情况102.3工程内容及建设规模确定123 项目申报符合性分析133.1 申报范围符合性分析133.2 申报条件具备性分析143.3 发展规划和产业政策符合性分析154 项目建设条件、保障措施及必要性184.1 项目建设条件184.2 项目实施的保障措施194.3 项目背景及必要性214.4 项目选址原则255 生产工艺技术方案275.1设计原则275.2废弃物治理思路275.3 工艺技术路线285.4 猪粪和废水无害化综合处理及利用工艺流程说明295.5无害化综合处理和利用指标要求315.6 各工艺单元处理效果315.7设计规模326 工艺选择合理性分析346.1 人工清粪的合理性分析346.2 固液分离与重轻液分离技术分析356.3 灌溉为主实现废水零排放366.4 工艺专利来源可行性分析376.5 废水综合利用零排放可行性分析377 污染治理和综合利用项目设计397.1 猪舍清粪系统改造和废弃物处理397.2 污水处理工程407.3 项目主要设备设施清单438 总图布置和公用工程458.1 总平面布置458.2 土建458.3 公用工程469 自动控制479.1 设计依据479.2 设计采用的标准和规范479.3 自动化控制方案479.4 自动化水平479.5 仪表选型489.6 仪表用电源4810 环境保护4910.1废气污染4910.2废水污染4910.3噪声污染4910.4固体废弃物5011 安全卫生、消防与节能5111.1 安全卫生5111.2 消防5111.3 节能5112 人员编制和工程进度5212.1 人员编制5212.2 建设进度5312.3 工程招投标5313 投资估算与资金筹措5913.1 概述5913.2 编制依据5913.3 工程投资估算6013.4 资金筹措6113.5 申请资金理由及使用方向6114 技术经济分析6214.1固液分离设备6214.2 果园工程6214.3 沼气工程6214.4 新增废水处理站6215 效益及风险分析6315.1 环境效益6315.2 社会效益6315.3 推广示范效应6415.4 项目实施风险性分析6416 结论与建议6516.1 结论6516.2 建议6630一、企业安全生产现状1、企业基本情况广西XX矿务局XX煤矿位于XX市西南面，直距XX市区约4km，中心位置地理坐标为东经1063505，北纬235120。属于XX市龙景街道办事处管辖。XX一号井于1998年5月开工建设，初步设计生产能力为15万吨/年，2002年12月投产。2006年进行技术改造，改造后生产能力为90万吨年。现新增60万吨/年扩建技改项目正在试运行，竣工验收后，XX煤矿一号井的生产能力达到150万吨/年。矿井面积为10.0164平方公里，开拓方式为斜井开拓，通风方式为对角式，提升方式为带式输送机，扩大范围后的采矿许可证发证日期2010年04月15日，有效期至2030年04月15日。XX煤矿现有职工825人，专业技术人员工193人。XX市为桂、滇、黔交通的枢纽，南宁（南）昆明（昆）高速公路及XX至云南富宁县的二级公路从矿区经过。XX至南宁里程267km，至平果129km。右江自西向东从矿井北部流过，XX至南宁航程约410km，至平果213km。四季可通航中型汽轮，顺流而下可达贵港、广州。井口距南昆铁路XX火车站7km。2、煤炭资源和开采地质条件广西XX矿务局XX煤矿一号井，目前开采的煤炭为新生界始新统百岗组的褐煤，共有四层可采煤层，主要可采煤层D 、C、A 、I四层，可采煤层为易自燃、自燃煤层，煤尘有爆炸性。煤层顶、底板为泥岩、砂质泥岩和泥质砂岩及粉砂岩，易膨胀和底鼓。该矿设计矿井生产能力共90万吨/年。矿井煤层瓦斯含量低，均为低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量2.48 m/t，绝对瓦斯涌出量4.39 m/min，矿井正常涌水量30 m/h，最大涌水量50 m/h；矿井开采标高达-150m 以下，距地表垂直深度300500m,地温达30。井田内含煤地层为那读组的下百岗段，厚175.03267.48m，含煤1029层，主要可采煤层自下而上为A、C、D、I煤层，局部可采的煤层有B、E2、F三层。本矿井设计开采煤层为A、C、D、I煤层。E2、F煤层可采范围在城市规划用地范围内，实际不可采。B煤可采范围太小，且影响A、C煤开采，价值不大。故主要论述A、C、D、I煤层。3、近几年安全投入情况为了确保矿井安全运行，保障煤矿职工人身生命不受侵害，近几年来，广西XX矿务局XX煤矿不断加大安全投入，从有限的投资资金中优先满足安全生产设施、设备的投入。投入600万元对矿井的供电系统进行了稳定性的改造；投入300万元更换矿井主扇通风机；由于矿井原来有部分井下电气设备属于第二、第三批淘汰设备，为更换这些淘汰设备及购买局部通风机专用变压器和开关等，共投入了420万元；为了满足矿井防治水的要求，投入630万元装备矿井的主排水泵及管路的安装；投入305万元安装了防火用的矿井灌浆系统；投入了150万元布置防尘系统管路及相关设备；投入500万元安装矿井降温系统，投入 2000万元左右安装矿井监控监测系统、通信联络系统、人员定位系统、压风自救系统、供水自救系统、GLS三维展示系统，矿井安全信息集成系统，目前，紧急避险系统正在施工中。一系列系统的投入使用将极大地提升矿井的安全装备管理水平，全面对矿井的各种危险源和安全隐患实现智能分析、预警处置以及联网监管，大大提高矿井安全控防能力。4、近几年安全事故分析XX煤矿属XX矿务局的下属。始建于1998年5月，从2006年开始进行I煤综采技改工程以来，XX煤矿强化安全生产管理，强化、细化安全生产责任，安全生产得到进一步的提高。据统计，XX煤矿从2008年至2010年发生的安全事故共 46 起，其中2008年发生安全事故17起，轻伤14人，重伤1人，其中机械事故占47%；按事故分类：其他事故 3 起；机械事故 8 起；运输事故 2 起；顶板事故4起；属机械类事故居多。2009年安全事故 13起，轻伤 9 人，按事故分类：1起其它事故，2起运输事故，8起机械事故，2起机电事故；其中机械事故占61.5%；属机械类事故居多。2010年安全事故16起，轻伤11人，死亡1人，其中机械事故占41%；按事故分类：其他事故 5 起；机械事故 7 起；运输事故 3 起；顶板事故2起；属机械类事故居多。二、安全生产存在的主要问题1、通风方面存在的问题XX煤矿矿井属低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险，煤层有自燃倾向，矿井地温属高温异常区，随着矿井采深的增加和开采区域的扩大，矿井通风巷道受地压和采动影响，导致通风断面小，风速大，通风阻力大、通风管理的难度及工作地点的高温等问题也渐渐突出，因此，要加强通风管理，虽然属低瓦斯矿井，但也防止瓦斯事故的发生。2、其它方面存在的安全生产问题目前XX煤矿一号井二水平5D02采煤工作面风量有1200m3/min。各掘进头的风量也达到作业规程设计的要求，但是各工作地点的温度还是超过煤矿安全规程的规定，有些地点温度甚至超过35度，根据这一要求和XX煤矿的实际情况，矿井必须采取进一步措施。保证矿井的安全生产。三、企业降温技术改造规划广西XX矿务局XX煤矿一号井根据国家的安全要求和规定以及XX煤矿一号井的实际情况，制定了矿井的技术改造规划。1、完善矿井的通风系统，解决矿井地温属高温异常区，对巷道断面达不到以通风要求的巷道进行扩大断面改造，主要采取的措施是返修通风阻力大的二号风井，在二号风井的下部补打一条51米长的巷道，同时对五采区轨道下山局部巷道变窄段进行刷帮扩大巷道断面，调整通风系统，通过矿井的通风管理、瓦斯治理、高温问题可以得到更好的解决。使得矿井总风量满足矿井的通风要求，保证矿井的通风安全。2、通过扩建原有的制冷站，购置和安装新型的降温设备，高压管路输送冰水到矿井下，再经过空冷器通过冷热交换把进入工作地点的风流降温，从而达到降温的效果。3、利用井下局部降温设备把工作地点的温度降低。四、拟采取的局部降温的技术方案根据我矿采掘计划，以后的采掘面主要布置在二水平，所以本次方案主要考虑二水平降温。1、通风系统改造技术方案返修通风阻力大的二号风井，在二号风井的下部补打一条51米长的巷道，同时对五采区轨道下山局部巷道变窄段进行刷帮扩大巷道断面，调整通风系统，通过矿井的通风管理、瓦斯治理、高温问题可以得到更好的解决。使得矿井总风量满足矿井的通风要求，保证矿井的通风安全。2、和有关厂家联系，通过扩建冰水降温装置，采取集中降温。3、采购局部降温设备在井下建立制冷系统对工作地点进行局部降温3、项目的技术方案描述（1）矿井通风系统：通过返修通风阻力大的二号风井，同时在二号风井的下部补打一条51米长的巷道，并且对五采区轨道下山局部巷道变窄段进行刷帮扩大巷道断面，调整通风系统。通过矿井的通风管理、瓦斯治理、高温问题可以得到更好的解决。使得矿井总风量满足矿井的通风要求，保证矿井的通风安全。使得矿井满足了矿井扩建后150万t/a的生产能力，而且改善井下通风环境，满足矿井的安全生产要求。（2）集中降温系统扩建地面制冷站，通过管道向各作业点供3度的低温水，在工作地点附近通过空冷器进行降低风流的温度，从而改善工作地占的作业环境。（3）在井下建立制冷站对工作地点进行局部降温在井下工作面附近建立制冷站对进入工作地点的风流进行降温，改善工作地占的作业环境。五、项目的投资估算 （一）、矿井通风系统工程改造主要是把断面不满足通风要求的二号风井进行返修，同时在二号风井的下部补打一条51米长的巷道，并且对五采区轨道下山局部巷道变窄段进行刷帮扩大巷道断面，调整通风系统调整通风系统，则可以满足矿井安全生产的要求，改造矿井通风系统需投资约100万元。（二）、扩建地面制冷站向井下集中供冷水降温扩建地面制冷站，通过管道向各作业点供3度的低温水，在工作地点附近通过空冷器进行降低风流的温度，从而改善工作地占的作业环境。1、地面制冷站主要设备费用：1674650元；（1）螺杆式冷水机组：1562430元；（2）其他配套设备：112220元；2、散热器，9台，共1047600元2、无缝钢管（含玻璃钢保护层、发泡树脂）费用（含地面及井下）：3449597元；供配电费用暂按540080元；其他费用暂按总计的5%计：382680.30元整个项目需投资约803.62万元.（三）在井下建立制冷站对工作地点进行局部降温在井下建制冷站进行局部降温，目前国内有多个公司能提供井下局部降温设备及技术支持，据目前掌握的确资料，每套设备在300万元左右，每个工作面安装一套基本上满足生产需要。在二水平预计总购买三套就能满足生产的需要，总投资在1000万元左右。五、技术方案对比分析1、目前原有地面集中制冷设备能满足一水平的生产需要，一水平就采用原来的制冷系统进行降温。2、现在5D05回风巷在早班时，巷道中部温度达到37.5度,风筒出口达到36.7度, 风机吸风口达到31.5度;5D02工作面下出口温度达到31.8度,工作面中部温度达到34度,回风巷温度达到36.5度,单独在二水平进行矿井通风系统工程改造是不能满足现实的需要，所以应在井下建制冷站进行局部降温。(附一公司的技术方案)3、根据XX矿的实际情况，并且对几个方案进行对比，建议扩建地面制冷站，进行采掘工作面降温。六、降温技术改造项目的实施计划及预期效果1、项目实施计划降温技术改造项目实施日期：2012年7月2012年9月完成技改。2、项目实施后的预期效果通过完善矿井的通风系统、扩建地面制冷站，降低矿井的地热对工作环境的影响，井下职工能在较舒适的环境下工作，能有提高劳动效率，保障职工身体健康，同时矿井作业环境的安全性将得到了大大的提高，进而提高了矿井生产效率,为实现矿井安全生产提供了有力的保障，有效地提高企业经济效益和社会效益。XX煤矿5采区D煤局部降温方案一、矿井基本情况1、矿井该矿XX矿务局XX煤矿井位于XX市西南，矿区四周山地环绕，盆地内为丘陵及河床冲积平原，东部地势低平，河床冲积平原较多，海拔标高一般100130m。矿井采用斜井、多水平开拓方式。其中一水平标高为0m，主要为开采上部的I煤层服务，布置1个综采面，生产能力90万t/a；二水平标高为-146m，主要为开采下部的D、C、A煤服务，布置1个综采面，生产能力60万t/a。全矿井生产能力为150万t/a。2、热害情况调查根据本地区生产矿井的观测资料及精查报告，井田恒温带深度约为1640m，温度为24.526.5，地温梯度平均为2.8/100m，矿井垂深225m345m进入一级热害区；垂深345m460m进入二级热害区，本井田主要煤层I和A、C、D煤组的煤层埋藏深度一般大于500m，煤层上覆的泥岩厚度大，地温对本矿井开采影响较大。目前，矿井已存在严重热害，多处作业地点环境温度超过30，根据矿方提供资料，井下环境温度超过30地点见下表：序号地点风量m3/min温度备注11211回风巷16773025C03回风巷1150303五采区轨道下山下部14933045D02回风巷9003155D05回风巷35031针对井下热害现象，XX煤矿采取了优化巷道布置、加大风量等综合降温措施并取得了一定效果，但随着开采深度的增加，地温已达二级热害，非机械降温已难以满足安全规程要求，必须采取机械降温方式。根据XX煤矿地温及井下高温情况分析，该矿属局部热害矿井，适宜采用局部降温系统进行热害治理。目前热害最严重的有5D02回采工作面和5D05回风巷掘进工作面。本方案针对5D02和5D05工作面高温热害，采用世界先进的波兰煤矿井下局部制冷降温技术进行制冷降温，将热害工作面温度及湿度降至规定要求。二、局部制冷降温方案1、降温标准煤矿安全规程第102条规定：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；国务院1982年2月13日颁布实施的矿山安全条列第53条规定：井下工人作业地点的空气温度不得超过28，超过时应当采取降温或其它防护措施。中华人民共和国卫生部1989年2月24日发布的煤矿井下采掘作业地点气象条件卫生标准规定：井下采掘作业地点在风速为0.51.0m/s时，干球温度不高于28；风速为0.30.5m/s时，干球温度不高于26。国家安全生产监督管理局2011年4月22日发布的煤矿降温技术规范（MT/T1136-2011)第4.2条规定：“生产矿井采掘工作面空气温度不应超过28，机电设备硐室的空气温度不应超过30 。”根据以上要求，建议设计降温目标：干/湿球温度：28/26大气压力：104600Pa相对湿度：85%含湿量：19.72g/kg焓(i1)：78.49kJ/kg密度：1.20kg/m32、需冷量计算参数指标5D02回采工作面5D05回风掘进工作面温度3131风量900m3/min18kg/s350m3/min7kg/s湿度100%100%焓值102.62102.62计算方法焓差法需冷量（kw)434.34168.91配冷量（kw)521.21202.693、制冷设备选型根据以上计算，结合TS系列降温设备技术指标，5D02回采工作面可选用2台TS-300B制冷机组；5D05回风掘进工作面选用1台TS-300B制冷机组。TS-300B制冷机组设备参数：TS-300煤矿用井下制冷装置技术参数表:主机类型TS-300/ZM制冷量KW300制冷剂HFCR407C，ODP=0长度mm3400宽度mm820高度mm1280重量kg2750电机电压V1140/660 50Hz电机功率KW90冷凝器功率KW380冷凝器工作压力Mpa4安全控制装置本质安全型蒸发器类型TS-300/PB冷却功率KW300长度mm2900宽度mm900高度mm1050重量Kg1600通风量m3/min600风阻Pa1000制冷剂循环中最大压力MPa2.5冷却器类型CWW-420冷却功率KW420长度mm3650宽度mm1200高度mm1700重量Kg2650需风量m3/min600风阻Pa1000冷却水流量m 3/h36水阻MPa0.3冷却循环内部最大压力MPa1.64.0喷淋供水最大压力MPa1.6（16bar）4、局部降温系统技术方案1）制冷方式确定移动制冷机组用于矿井局部降温的优点：制冷剂直接与热空气进行热量交换，制冷效率高设备体积小，系统简单，便于井下受限空间布置可随工作面推进移动，缩短输冷距离，降低冷量损耗，提高降温效果采用闭式冷却水循环，可节约设备用水，减轻矿井供水负担制冷功率可调，节能降耗。井下局部制冷降温系统冷凝热的排放是影响制冷降温效果的关键。一般情况下，局部可移动制冷机组冷凝热的排放方式有2种：a、一次性水排热（开式）：将生产用水或井下水源（30即可满足要求）作为冷却水，经进水管进入制冷机组的主机内的冷凝器中，吸收制冷剂的热量后，排至工作面排水系统。此方案系统简单，不再需要安装排热冷却器和排热局扇。当井下水源比较富裕和有一定排水能力时可采用此方法。b、循环水排热（闭式）：将生产用水作为冷却水循环使用，主机回水（热水）通过冷却处理后，再供主机使用。该排热方式需在回风巷安装1台排热冷却器，通过喷淋蒸发吸收循环水热量，利用排热局扇将冷却器内热量排到回风巷，系统较复杂，增加了回风巷的温度，但需水量较小，适用于井下水量小、水质差、回风温度不太高或通风相对富余的矿井。TS-300B制冷系统需水量36m3/h。经调查，XX煤矿井下供水无法满足制冷系统设备所需水量；该区回风经五采区轨道下山排出，五采区轨道下山风流温度29-30，风量1500m3/min，可满足制冷系统排热条件。根据以上分析及矿井条件，建议采用闭式循环水局部降温方式。2）制冷站和冷却站位置1#制冷站用于对回采工作面进行降温。制冷站设在5D02运输顺槽与联络行交叉口附近，该地距回采面下口约250m。距离适中，安装2台TS-300/ZM制冷主机、2台TS-300/PB蒸发器、2台FBDYNO6.0/215型局部通风机局扇及相关控制设备，因断面较小，制冷站位置需扩帮1-1.5m，长度30m，以满足制冷设备安装及生产要求；每台机组处理风量400m3/min，共处理进风量800m3/min(总进风900m3/min)。1#冷却站设在中部水仓与轨道下山交叉口附近，该处回风温度29，风量1500m3/min，距制冷站位置最近（铺设管道最短），巷道断面较大便于设备安装。冷却站安装有2台CWW-420冷却器、2台FBDYNO6.0/222型局部通风机（排热风机），2台喷淋泵、1台主循环水泵、1个水箱及相关控制设备等。2#制冷站用于对掘进工作面进行降温。制冷站设在5D02回风顺槽内距掘进头100m左右位置，因断面较小，需扩帮1-1.5m，长度15m。制冷站安装有1台TS-300/ZM制冷主机、1台TS-300/PB蒸发器及相关控制设备，蒸发器与原通风风筒连接。冷却站设在该巷与轨道下山交叉口位置附近，安装有1台CWW-420冷却器、1台FBDYNO6.0/222型局部通风机（排热风机），1台喷淋泵、1台主循环水泵、1个水箱及相关控制设备等.附图1：制冷站和冷却站位置图； 附图2：5D02回采工作面降温系统示意图附图3：5D05回风顺槽降温系统示意图3）管路系统循环水管路及循环水泵选型设计a.5D02回采工作面降温系统循环水管路铺设路线：制冷站5D02运输顺槽-联络巷-轨道下山-冷却站。循环水管道主要分布在工作面进风巷道中，需要隔热处理。根据制冷系统要求水量，从经济和实际两方面考虑，循环水管路主管可选用直径150无缝钢管，支管选用108无缝钢管制冷站和冷却站间距离为500m计算，则循环水管道总长度为500m*2=1000m，计算得出管道沿程阻力约为12m水柱。设备总水阻（冷凝器、冷却器、过滤器及相关阀门等）为10m水柱，总水阻为22m水柱，循环水泵扬程要求1.2倍富余系数：22*1.2=26.4(m水柱)。根据以上计算：循环水泵选型应满足水量不低于80m3/h，扬程30m水柱。b.5D05回风顺槽掘进工作面降温系统循环水管路铺设路线：制冷站5D03回风顺槽-联络巷-轨道下山-冷却站。根据制冷系统要求水量，从经济和实际两方面考虑，循环水管路选用108无缝钢管制冷站和冷却站间距离为随工作面推进而加长。水泵扬程要考虑该掘进面最长掘进距离。根据该掘进工作面作业规程，预计制冷站距冷却站最远距离为800m。则循环水管道最大总长度为800m*2=1600m，计算得出管道沿程阻力约为32m水柱。设备总水阻（冷凝器、冷却器、过滤器及相关阀门等）为10m水柱，总水阻为42m水柱，循环水泵扬程要求1.2倍富余系数：22*1.2=50.4(m水柱)。根据以上计算：循环水泵选型应满足水量不低于40m3/h，扬程50m水柱。4）通风系统制冷降温系统的通风系统由冷风输送和热风排放两部分组成，根据TS-300B制冷机技术参数及XX煤矿现有设备情况，蒸发器和冷却器配套通风局扇均为222kw对旋风机。5）供电系统用电取自采区变电所或就地供电。主机电压1140/660V，电机功率90kw，由1台200A、660V的防爆兼本安开关控制，型号为QJZ-200/1140(660)。主机控制系统电压127V,由1台ZBZ-2.5综保开关控制。蒸发器及冷却器配套风机均采用222kw対旋风机，配套主循环泵功率：5D02降温系统37kw，5D05降温系统30kw，配套喷淋泵功率最大约11kw，分别由QBZ-120/1140(660)防爆开关控制。根据本设计提供的机组设备用电负荷，机组设备用电负荷估算表如下：5D02制冷降温系统用电负荷估算表序号设备名称电压kv设备数量单机功率kw设备容量kw备注1压缩机电机0.662901802排热及输冷局扇0.66/1.144441762*22kw3主水泵0.66/1.14137374喷淋水泵0.66/1.1421122合计4155D05制冷降温系统用电负荷估算表序号设备名称电压kv设备数量单机功率kw设备容量kw备注1压缩机电机0.66190902排热及输冷局扇0.66/1.1412*22kw443主水泵0.66/1.14130304喷淋水泵0.66/1.1411111合计175三、降温系统设备清单TS-400B局部制冷降温系统（闭式）主要设备一览表序号货物名称型号及规格单价（万元）数量总价（万元）备注1制冷主机TS-300ZM2503750进口2蒸发器TS-300PB703210进口3冷却器CWW-420603180进口4水处理装置QFN100/8006318进口（每套2个）5隔爆兼本安开关QJZ-200/1140(660)3煤矿自备6综保开关ZBZ-2.53煤矿自备7隔爆型真空电磁起动器QBZ-120/1140(660)12煤矿自备8局部通风机（配套冷却器）2223煤矿自备9局部通风机（配套蒸发器）2222煤矿自备掘进面可与正在使用的局扇配套10喷淋水泵流量20m3/h扬程40m3煤矿自备11主水泵流量50m3/h扬程50m1煤矿自备12主水泵流量80m3/h扬程30m1煤矿自备13水箱4m32煤矿自备合计3861158说明：降温系统设备中，制冷主机、蒸发器、冷却器及过滤器采用原装进口，进口价格合计386万元/套；其他设备选用国产配套，具体型号可根据矿方常用设备型号选取，以便维护。四、存在问题及建议1）在冷却站进风侧安装瓦斯传感器并具有超限断电功能。2）5D05回风顺槽降温系统可先选用低扬程水泵，随掘进头推进，待压力不能满足要求时再更换高扬程水泵。3）1#及2#冷却站附近均有水仓，XX矿井下水质中性，可进一步分析水质，尽量利用井下水源降低制冷系统成本。 2012-05-15 唐山开诚公司做的XX煤矿制冷方案概述随着国民经济的持续快速发展，国家对能源的需求量也越来越大，煤炭作为我国主要能源，产量保持稳定增长的态势，部分矿井已逐渐进入深部开采，今后几年深部开采矿井的数量会越来越多，一些目前在浅部开采的矿井，最终要进入深部开采。深部开采井下空气温度增高的热源，主要来自于深部岩石的散热，空气压缩热、人体散热、煤岩及支护材料的氧化放热、机电设备散热等，另外，地表季节性气候变化对井下气温产生明显影响，目前，高温热害成为许多深部开采矿井的主要灾害，不仅危害作业人员的健康，而且降低了劳动生产率，增加了事故发生频率。严重影响矿工的身心健康和安全生产，因此，煤矿安全规程对井下空气温度有明确的规定，温度超过必须停止作业。为解决深部热害问题，有些煤矿不惜重金购买国外的制冷设备，国外进口的设备费用昂贵，售后服务也不方便，这些问题困扰着国内矿井热害治理的深入开展。近几年来，我国的制冷技术取得了飞速发展，许多大型制冷设备生产企业技术上已经达到了世界先进水平，产品技术成熟，并大量出口到美国、德国、东南亚等国。唐山开诚电控设备集团有限公司成功研制了我国第一台ZJL1-500矿用隔爆兼本质安全型制冷装置，并在徐州矿务集团夹河煤矿投入使用，填补了国内空白，用户非常满意。2007年4月通过了煤炭工业技术委员会组织的专家鉴定会： ZJL1-500矿用隔爆兼本质安全型制冷装置“填补了国内空白，达到了国际先进水平”。采用压缩机制冷新技术，减少了压缩机转动部件，大大提高了设备运转的安全可靠性能，同时，操作简单，故障率低，基本免维护，且价格低，社会效益、经济效益十分显著，具有良好的推广应用前景。执行标准及规范GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”GB/T14048.1-2000 低压开关设备和控制设备 总则GB4208-1993 外壳防护等级（IP代码）GB 9237-88 制冷设备通用技术规范MT/T154.2-1996 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法系统设计方案针对目前井下高温热害治理存在的主要问题，唐山开诚电控设备集团有限公司采用井下集中的制冷方式，将制冷主机设在井下大巷，集中制冷；并针对目前井下制冷方案中普遍存在的散热困难和集中控制困难的问题，在井上设置冷却塔为井下机组提供冷却水并且设集控室以便集中监控井上、井下各个设备。主要设备选型工程总的冷负荷为1500kW，可选择1台型号为LG20BM-LG20BM的制冷机作为主体设备。详细技术参数如下：机组型号：LG20BM-LG20BM运行工况：蒸发器侧进出口水温17/5、冷凝器侧进出口水温度33/43制冷量：2300kW/台供电电压：3N/50Hz/1140V输入功率：315kW+280kW/台冷冻水流量：151m3/h，冷冻水阻力0.1MPa冷却水流量：227m3/h，冷却水阻力0.1MPa机组尺寸：1160017602076（机组可拆分后下井，并在井下组装、调试）机组重量：14000kg左右井下降温主要设备表型号单位数量备注冷水机组LG20BM-LG20BM套1空气冷却器MKL-350套？根据工作面具体需冷量另行分配冷却塔套2冷却水循环泵台2冷冻水循环泵台2补水泵泵台2软水器套24）系统流程及运行工况说明 系统流程：矿井深井降温工程系统框图如下图。深井降温工程系统框图 运行工况说明唐山开诚电控设备集团有限公司选用隔爆兼本安的水冷冷水机组作为主机，通过水泵将主机制出的冷水送到靠近工作面的空气冷却器中，对工作面进行降温。同时，从工作面交换回来的热量，通过冷却水带到位于井上的冷却塔中，经冷却后再送回井下。具体工艺流程如下：33的冷却水从冷却塔中出来被送到井下制冷主机中，经过换热后升至约43，再送到井上冷却塔进行冷却。制冷主机将从工作面流回来的17的冷冻水降温，并将降温后的5的冷冻水送至空气冷却器。送往工作面的28的风经过空气冷却器的冷却，降到20并送到工作面处。升温后的冷冻水则送回制冷主机处继续降温并循环使用。冷却水系统和冷冻水系统均设有补水装置。根据安装位置的不同，可将设备分为三部分：主机制冷部分、井上冷却塔换热部分和空气冷却器降温部分。5）井下降温系统配电与控制本套井下降温系统，需在设井下集中降温机房，安装唐山开诚的冷水机组1台做为制冷主机，每台功率315+280kW；冷却水循环泵2台，一用一备；冷冻水循环泵2台，一用一备；配套补水装置、软水器等设备。在井下需降温的采煤或掘进工作面降温硐室安装可移动空气冷却器、防爆对旋式风机。井上主控机房设冷却塔和冷却水泵等设备进行冷却水的循环和降温。并能够对系统进行补水。唐山开诚电控设备集团有限公司为井下降温系统配套的监控系统，可以在井上主控机房远程完成对井下集中降温系统所有设备的运行状态及温度数据监视及控制功能。也可以设置在井上、井下的就地操作台在就地完成上述工作。技术特点1)本产品由制冷部分、换热部分、电气自动控制部分“三合一”组成，独立研发的电气自动控制具有自主知识产权，技术上具有领先性。2）专门针对煤矿井下的高温高湿、易燃易爆场合优化设计，能够在矿井恶劣的工作环境下，保证安全可靠的长期连续运行；3）整个冷水机组由压缩机组撬块、辅机撬块等组成，为模块化设计，运输简便、占地面积小、摆放灵活；4）冷凝器和蒸发器均采用高效换热管，效率高、体积小、重量相对较轻；5）冷凝器和蒸发器采用小的传热温差设计，使系统高效节能。6）蒸发器为满液式结构，换热效率高；液位控制采用国际先进的Danfoss PMFL+SV3为解决方案，能够实现蒸发器内液位的稳定、连续自动调节，可靠性好；7）冷媒水侧采用两台配比合适的压缩机串联、分两段降温，从而保证第一级降温具有较高的蒸发温度，因此整个机组效率高，节能环保。8）冷凝器的进出水采用合理的温差，综合考虑压缩机和水泵的运行功率，使系统节能运行。9）冷凝器的水侧设计压力为12.0Mpa，可以满足1000米深的矿井的使用。10）蒸发器的水侧设计为3.0Mpa，满足冷媒水的长距离输送。11)采用封闭式的换热设计，解决了换热器淤堵难题。12)提升换热温差，提高了换热效率，解决了环境湿度过高蒸发换热不利的难题。13）完善的保护功能、闭锁控制、实时监控、故障自诊断、远距离通讯。系统配置序号名称型号及规格单位数量备注1冷水机组LG20BM-LG20BM 制冷量2300kw，电机额定功率315+280KW，3N 50HZ 1140V，冷媒水出水温度5，进水温度17L*W*H为11600*1760*2076套1机组整体可拆分入井2空气冷却器MKL-350 冷却量350kw，额定风流量21000 m3/hL*W*H为2556*1135*1152套？根据工作面具体需冷量另行分配3冷却塔套2放置在井上4电控装置含控制设备及传感器套1井上、井下集控5软水器套2矿方可根据我方所提供型号、参数自行购买或制作。如果矿方需要，我公司也可为矿方配套。6水箱套27矿用对旋风机台88矿用冷却水泵台29矿用冷媒水泵台210补水泵台211