李文福，宋战宏，张红卫，吴奉亮

（1.陕西彬长孟村矿业有限公司，陕西 咸阳713600；2.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安710054）

随着煤炭开采向深部延伸，原始煤岩温度升高，高温热害成为深部煤炭资源开采必须面临的问题[1]。孟村煤矿位于陕西彬长矿区中西部，最大开采深度890 m，正在开采的首个回采工作面处于原始煤温34 ℃的一级热害区，回采工作面上隅角风温最高时为32 ℃。尽管通风是最方便、经济的降温方法[2]，但目前孟村煤矿回采工作面配风量已达到1 900 m3/min，通过直接增加风量不仅不能有效改善回采工作面的热湿环境，而且还会加大采空区漏风、增加采空区遗煤自燃风险。因此，急需建立人工机械制冷降温系统。国内外热害明显的矿井多采用以水、冰为载冷剂的人工机械制冷系统，研究表明井深超过3 000 m 后，冰冷系统相比于水冷系统才会显示出更好的经济性[3-4]。另外从制冷系统的不同布置形式来看，国内使用井下集中降温系统的占36%，使用地面集中降温系统的占24%，使用局部移动降温系统的占61%[5-6]，且建立集中降温系统的矿井开采煤层多处于二级热害区。由于制冷系统总体上存在设备昂贵、能耗高等问题[7-8]，因地制宜地构建经济、高效的矿井制冷降温系统受到许多学者的关注，如以矿井涌水作为冷源[9]，利用防尘水、乳化液对回采工作面进行均匀供冷[10]，针对季节性热害在井口冷却全风量[11]等。综上，在矿井空调系统的载冷、排热工艺上形成因地制宜的措施，是学者们提高矿井空调系统的经济性普遍采用的方法。……