河南广电·大象新闻记者 高君晓 河南广电融媒体记者 王向宇/文图视频
(相关资料图)
近日，由中国机械工业联合会组织的“深部矿井热害治理新型制冷成套设备关键技术及应用”科技成果鉴定会在珠海举行。鉴定委员会认为，由中国平煤神马集团与珠海格力电器股份有限公司联合研发的“深部矿井热害治理新型制冷成套设备关键技术及应用”项目具有完全自主知识产权，总体技术达到国际领先水平，建议进一步推广应用。
什么是井下“热害”，它对煤炭行业的影响具体有哪些？这项被称为“井下空调”的矿用制冷技术在实际应用中效果到底如何？河南广播电视台大象新闻记者深入中国平煤神马集团十一矿井下900米，进行了一次体验。
记者井下900米探访“热害”
3月3日，记者来到了中国平煤神马集团十一矿西工区，一番准备后，在几名矿工师傅的带领下乘坐罐笼（矿用电梯）开始“下井”。
几分钟左右，在下降了700米后，记者一行走出电梯，出现在面前的是一条宽阔的巷道。在巷道中步行5分钟左右，记者又先后乘坐井下小火车、“猴车”或步行一路下行，经过一个小时的行程，来到了井下900米的位置，也就是矿用制冷设备（“井下空调”）的安装点。
身处地下，记者明显感觉到温度上升了不少，但是和想象中的“热害”却联系不上。
“现在季节还没到夏天，井下还好些，一旦到了夏天这种差别就明显了。”看到记者的疑惑，带队矿工中的罗炎炙师傅解释说。
罗炎炙师傅今年40岁，老家湖南，在井下已经工作了15年。提起井下的“热害”，罗师傅打开了话匣子。
“井下的热，主要是湿热，身上黏糊糊的，很不舒服。夏天的时候，一个班下来，穿的胶鞋里能倒出水来，那都是汗！”罗师傅介绍，除了热，还有一些因此而产生的脚部疾病，比如湿疹、脚气等，让井下工作的矿工们深受其害，“早些年，井下还出现过运冰块儿降温的操作。后来，有了集中制冷设备，但制冷效果也不太好。”
记者了解到，井下温度的增加和地温梯度有关，按照平顶山的地温梯度，垂深每增加100米，温度升高2至4摄氏度，中国平煤神马集团的矿井平均采掘深度800米，因此热害也比较严重。
“随着煤矿井深变大，地温升高，井下热害变得越来越严重。热害对井下矿工的身心健康影响较大，生产效率受到一定制约。”中国平煤神马集团研究院开采所所长于振子告诉记者，近年来，站在保障国家能源安全和职工生命健康的高度，中国平煤神马集团一方面加快井下智能化建设，努力减少采掘一线职工人数；一方面坚持把井下降温工程作为安全工程、民生工程，不断探索井下降温除湿路径，确保原煤安全高效开采。
平煤神马携手格力破解技术瓶颈
“这个就是集团新研发、投用的矿用制冷设备，也就是我们说的‘井下空调’，装了空调之后温差有10度左右，干活也舒服多了。”3月3日，在中国平煤神马集团十一矿西工区井下900米的己四制冷站，矿工师傅谷军伟兴奋地说。
记者看到，在进入该段采区的地方有一个工作平台，上面安装了众多设备，中央位置是一个控制操作台，一个大风筒一直向前方的巷道延伸过去。
“这是我们的井下制冷站操作系统，主要是控制我们制冷设备的启停。后边是己四制冷站的控制供电系统，主要是控制我们制冷设备水泵电机启动与停止。这是供风系统，主要是通过它把制冷设备制出的凉气通过风筒送到采面，给里面的职工进行降温。”在十一矿己四制冷站，操作员代亚超向记者详细的介绍了井下空调的构成及原理，“这个制冷站除了高科技含量之外，还可以随时进行拆解组装，非常方便”。
记者了解到，由于煤矿井下存在瓦斯、粉尘等危险因素，对设备防爆、防静电、防腐等性能要求较高，因此，将“空调”搬到井下并不容易。
为了破解这一技术瓶颈，2020年底，中国平煤神马集团联合格力电器公司，投资近3亿元，经过反复测试论证，针对传统矿井制冷设备降温除湿效果差、井下新风与水资源消耗量大、故障率高、可靠性差等问题进行集中攻关，攻克了诸多技术难题。至2021年8月，国内首套拥有自主知识产权的矿用制冷设备研发成功，投用后效果良好。
“原来，井下降温的设备对新鲜风、凉水需求量很大。比如，早年的一台制冷设备，一晚上需要的风量就是800方到1000方，井下安装七八台设备，一晚上需要的新鲜风量就在8000方左右。而一台设备每1小时还需要凉水40方到60方，且降温效果也不理想。”采访中，中国平煤神马集团总工程师李延河谈及早年的井下热害处理感慨不已，“这次研发，我们把原来局部制冷设备存在的缺点、短板全部改进了。这一次研发完全抛弃了新鲜风，而是用乏风，所谓乏风就是用采掘工作面产生的风。用乏风对冷却水进行循环、降温，这是一大创新。通过乏风冷却散热技术，耗新风量为零；通过采用闭式冷却塔，使耗水量减少90%以上”。
让“井下空调”为更多矿工送清凉
据记者了解，矿用制冷设备目前已在中国平煤神马集团煤矿安装运行16套，采掘头面普遍降温10摄氏度以上、减湿30%以上，在保障安全的前提下促进了原煤产量提升。
“十一矿上了两套矿用制冷设备，职工普遍反应（效果）非常好。上了制冷设备后，咱们的单产、单进，效率大大提高了。今年我们准备再上两套，一个是上在咱新装备的一个采面，另外一个上在保护层开采面。”谈及井下空调的实际使用效果，中国平煤神马集团十一矿矿长朱同功感慨万千。
“原先采面温度比较高、出汗多，上班时带5瓶水有时候还不够喝；装了空调以后，带3瓶水就够喝了，工作环境还相当轻松。”十一矿职工冯勇祥对井下空调的效果连竖大拇指。
据介绍，有了该成果的支撑，中国平煤神马集团今年将也在行业内率先实现高温采掘工作面制冷系统全覆盖，为破解煤炭行业长期受井下热害困扰的难题发挥示范作用。不仅如此，矿用制冷设备的研发成功，也吸引了国内众多煤炭企业前来“取经”。
“煤矿采掘工作面制冷设备在井下的成功应用，标志着我国空调制冷技术在煤矿特殊环境的应用上取得重大突破，将有力解决矿井高温高湿、逢夏半停工半生产的现实难题。”采访中，中国平煤神马集团总工程师李延河表示，“下一步 ，我们双方会继续深度对接，在联合研发取得良好成果的基础上，充分发挥各自产业优势，携手加快矿用制冷设备和技术的优化，共同开发煤矿多领域应用场景，加快局部制冷设备在行业内的推广应用，为职工创造更加安全、舒适的工作环境。”
