文_王旭 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司

1 项目背景

随着煤矿开采深度越来越深，矿井的热害对安全生产的影响逐步增大，某热害矿井生产工作面预测气温为32℃，已经超出了《煤矿安全规程》的规定值，急需采取措施对巷道温度进行控制。

目前常见的降温方法有通风、人工制冰、移动式井下局部制冷、地面集中制冷、井下集中制冷等方式。根据该矿的实际情况，目前采掘深度约800m，处于二级热害区，通过通风、人工制冰很难将工作面温度有效控制。又因该矿目前2个采区工作面同时开采，相对位置较远，若采用集中式系统，管路造价高、冷损失大，还需在井筒中重新打钻孔敷设冷冻水管路，最终从制冷效率、运行费用、保温钻孔设置等多方面综合考虑，采用移动式井下局部降温，技术可行，经济最为合理。

另一方面，进风井采暖期的防冻热负荷，一般是煤矿采暖期的最大热负荷，如能利用回风余热利用设备对进风进行加热，可大大减少采暖期的运行费用，相比采用燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉等热源，有着良好的节能效果和环保效益。

本文以具有热害的某矿回风立井为例，将井下局部降温与地面风-风换热装置相结合，在回风井口建设风-风换热装置，并利用井下降温设备置换出的热量，一定意义上实现了矿井采暖期回风余热的循环利用（图1）。

图1 矿井采暖期回风余热的循环利用示意图

2 井下部分

2.1 井下气象条件预测

该矿井田煤层厚度大，而上覆岩层主要是热阻大的粉砂岩和泥岩类，不能为地热的运移和散失提供良好的条件。……