深部開采條件下，隨著采礦機械化程度的提高，生產(chǎn)更加集中，開采強度加大，地溫升高等因素惡化了礦內(nèi)作業(yè)環(huán)境，熱害問題越來越突出。

據(jù)初步統(tǒng)計，在國外，南非西部礦井在深度3300m處氣溫達到50℃；日本豐羽鉛鋅礦由于受熱水影響，在深度500m處氣溫高達8O℃。在中國當(dāng)平均采深達650m左右時，生產(chǎn)水平的平均原始巖溫為35．9℃ ～36．8℃ ，而采深超過1000m的礦井，其原巖溫度高達40°C～45℃，工作面溫度達34℃ ～36℃。這種高溫環(huán)境使得井下作業(yè)人員體能下降、工作效率嚴重降低，易產(chǎn)生高溫中暑、熱暈并誘發(fā)其他疾病以及神經(jīng)中樞系統(tǒng)失調(diào)，從而造成職工防護能力降低，嚴重影響生產(chǎn)安全。

今天小編為大家介紹德國礦井降溫技術(shù)中的制冷水降溫技術(shù)的幾個實例。礦井制冷水降溫技術(shù)主要有井下集中式、地面集中式、井下地面聯(lián)合集中式、分散式。實踐表明，在經(jīng)濟上，地面集中式和井上下聯(lián)合集中式具有其優(yōu)越性；而在技術(shù)上，井下集中式系統(tǒng)冷凝熱排放困難，地面集中式和井上、下聯(lián)合集中式系統(tǒng)必須使用高低壓轉(zhuǎn)換設(shè)備，而高低壓轉(zhuǎn)換設(shè)備在冷凍水轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生3～4℃的溫度損失。井下系統(tǒng)的冷凝熱排放方式有井下回風(fēng)流排熱、井下回風(fēng)流加噴淋水排熱、地面制冷機組的冷凍水排熱等方式。雖然人工制冷水降溫技術(shù)存在一些有待進一步完善的問題，從20世紀7O年代，人工制冷降溫技術(shù)開始迅速發(fā)展，使用越來越廣，已經(jīng)成為礦井降溫的主要手段。其它研究只是對該項降溫技術(shù)的完善，不會使礦井降溫成本有較大的降低，也不會使該項降溫技術(shù)有質(zhì)的飛躍。

1、地面集中式，德國August—Victoria煤礦建于1900年，一般4個綜采工作面，l6個掘進工作面，日產(chǎn)精煤14000t／d，員工3600人。井田面積313km2，礦井原巖地溫4O～48℃，開采深度在950～1150m之間。井田由三個開采區(qū)域組成，分別為1號和2號井筒區(qū)、3號和7號井筒區(qū)、8號井筒區(qū)。該煤礦制冷量高達40MW ，其中1號和2號井筒區(qū)IOMW，制冷機分布在第二水平和第三水平各布置三臺制冷機；3號和7號井筒區(qū)10MW，地

面布置了四臺制冷機；8號井簡區(qū)20MW，地面4臺制冷機，井下5臺制冷機，井上下各IOMW 的制冷量。以3號和7號井筒區(qū)為例，該區(qū)域采用地面集中布置方式。地面布置了4臺AXIMAX公司生產(chǎn)的制冷機，每臺制冷量2．5MW，采用串并聯(lián)布置方式，冷凍水量為450m3／h，出水溫度3℃，冷卻塔也布置在地面。冷凍水通過井簡內(nèi)DN250管路送到井底，由Siemag公司的壓力交換器轉(zhuǎn)換成低壓水，再通過管路將冷凍水送到使用地點，并通過空冷器對空氣進行降溫。

地面集中式在德國應(yīng)用廣泛，有成功的使用經(jīng)驗。該方式維修簡便，不受井下空間限制，但投資較高，井筒內(nèi)的二趟管路需采取保溫措施。新集集團劉莊煤礦就采用了地面集中式布置方式，制冷量約為5．8MW，地面布置2臺制冷機。

2、井下集中式，德國West煤礦位于Ruhr區(qū)的西部，有近百年的歷史。一般3～4個綜采工作面(其中2刨煤工作面)，8～12個掘進工作面，日產(chǎn)精煤13000t/d。員工3500人。井田面積225km ，礦井原巖地溫40～52℃，開采深度在900—1400m之間。有6個井筒，三進三回。四個井筒區(qū)，井簡1和2，全進風(fēng)，為主要的辦公區(qū)；Rossenary區(qū)有兩個井筒，一進一回，還有3號井和四號井二個回風(fēng)井。該煤礦制冷量12MW，其中Rossenar區(qū)井底布置了三臺WAT公司生產(chǎn)的KM2000(制冷量2MW)水冷機組，制冷量9MW；3號井筒區(qū)在井底布置了一臺KM3000水冷機組，制冷量3MW。該煤礦全部采用井下集中式布置方式。

以Rossenary區(qū)為例，在井底車場布置了制冷機組峒室，峒室長約100m，寬5．5m，高約4．5m。4臺制冷機組均為高壓冷凝器，采用并聯(lián)布置方式，在井下實測到的數(shù)據(jù)為冷凍水量為516m3／h，冷量7600kw，出水溫度4℃，回水17℃。為了降低制冷機組峒室的溫度，采取了加大風(fēng)量和峒室內(nèi)冷卻水管路保溫等措施，峒室內(nèi)溫度可保持在26℃以下。冷卻水通過井筒內(nèi)DN250管路送到地面，再通過冷卻塔冷卻后又送回井底，冷卻水流量約為550m3／h。由于制冷設(shè)備在井下，冷凍水為低壓水，不需壓力交換器。冷凍水通過管路送到使用地點，并由空冷器對空氣進行降溫。

井下集中式在德國也應(yīng)用廣泛，并有成功的使用經(jīng)驗。該方式投資較低，井筒內(nèi)的二趟管路為普通管。但維修不如地面方便，還受到井下空問限制。