[01084361]矿井高效节能降温供热系统一体化关键技术

该项目属于矿山安全领域。矿山开采受地面气候变化、围岩温度及热湿交换的影响，井下气候环境恶劣，严重威胁了矿井安全生产和矿工的身体健康。项目主要针对矿井空气调节风量大，所需热能交换量大，换热效率低等难题，开展了系统的研究与攻关。开发了矿井通风网络风流温度、湿度分布预测技术，建立了井下气候预测预报平台，研发了矿井全风量降温供热一体化系统，实现了矿井夏季热害治理与冬季入井空气供热。主要创新成果包括： 1)矿井通风网络风流温度、湿度分布预测技术。建立了多种热源作用下风温预测模型，确定了风温与风量之间相互耦合作用关系；开发了矿井通风网络风流风速、温度及湿度预测平台，为矿井降温供热系统功率与负荷预测奠定了基础。 2)矿井全风量降温供热一体化系统工艺。研发出基于矿井余热资源利用的矿井全风量降温与供热一体化系统工艺，研究不同矿井的热害程度特征，提出中国典型热害治理方法。系统充分利用矿井废热和电厂废热，改善了矿井井下气候环境。 3)矿井高效经济降温和供热系统的装备开发。发明了无动力空气换热装置、井口空调箱、井口自动封闭装置等成套装备，充分利用矿井主要通风机为动力，高效经济解决了矿井夏季热害治理、冬季入井空气供热、井口联合建筑空调等问题。 该项目成果在10余家煤矿开采进行了应用，夏季矿井主、副井入井风温可控制在20℃以下，降低幅度达到10℃～15℃，相对湿度降至60％以下；冬季矿井入井空气温度由-10℃提高到15℃以上；显著改善了矿井工作环境，近三年新增销售额7.03亿元，新增利润额1.95亿元，保障了矿井安全生产和职工身体健康，促进了中国矿井热害防治技术水平的提高。 该项目为解决矿井热害治理和入井空气供热问题提供了新思路、新方法、新工艺，成果获得发明专利3项，实用新型专利5项，软件著作权2项，发表学术论文10篇，培养博士1人，硕士5人。