全国首例!中国化学三化建为煤矿热害开出“绿色处方”
来源:无极3平台    发布时间:2025-12-25 13:17:26

  当下,我国矿山行业存在大量高温矿井,不少采掘工作面温度超过30℃,局部甚至达到40℃以上,对安全生产构成严重威胁,热害问题十分突出。

  在张集煤矿,由中国化学工程第三建设有限公司(简称“中国化学三化建”)总承包的全国首例跨临界CO₂制冷技术与煤矿热能回收利用示范项目,正在进行竣工前的冲刺。

  全国首例跨临界CO₂制冷技术与煤矿热能回收利用示范项目现场。人民网记者 高飞跃摄

  “项目今年2月底正式开工建设,预计明年1月26日机械竣工,3月份正式系统调试。”项目经理皮晓峰介绍,项目将彻底改变传统煤矿热害治理模式,为深部开采注入绿色动能。

  作为国内首个将CO₂制冷技术与矿井余热回收深层次地融合的示范工程,中国化学三化建设计院通过“研发技术-工程设计-施工建造”全链条统筹,攻克井下CO₂安全应用、冷热联供系统集成等12项技术难题,形成核心专利技术储备,为传统煤矿热害治理提供了创新解决方案。

  通俗地说,此项目将0℃的液态CO₂送入井下,通过一系列转换,可以把工作面的热空气从33℃降到18℃以下。大幅度降低井下高温对矿工身体的危害,切实提高井下人员的作业效率与安全性。

  “这套系统相当于给井下装了‘中央空调’,井下的作业环境将会大幅改善。”皮晓峰说。

  张集煤矿每天产生大量矿井水,需经蒸发浓缩处理才能达标排放。过去,传统工艺依赖14.6公里外顾桥电厂输送的热能,管路热损失超过30%,年耗蒸汽成本巨大。

  而在该项目中,换热后CO₂由液相变为气相,返回多功能耦合器后,通过一系列转换,最终转换为120℃品位的超临界CO₂,直接替代蒸汽驱动闪蒸蒸发装置,每年可节约蒸汽费用1892万元,且全程零污染、零排放。

  全国首例跨临界CO₂制冷技术与煤矿热能回收利用示范项目现场。人民网记者 高飞跃摄

  “这个项目实现了变废为宝,即治理了热害,又节约了蒸汽,兼具社会效益、环保效益和经济的效果与利益。”皮晓峰介绍,井下制冷与地面用热形成闭环,CO₂既是制冷剂也是热能载体,实现了矿井行业从被动降温向“制冷-储能-用能”协同模式的跨越式升级。

  “这套‘制冷-储能-用能’协同模式,为完全解决煤炭行业热害威胁大、矿井水利用难等顽症痼疾提供了可复制的解决方案。对煤矿行业的绿色变革具有引领和示范意义。”皮晓峰说。

  随着竣工日期临近,这座深埋地下的“能源智慧工厂”即将揭晓答案。它通过一系列创新技术为传统产业绿色升级写下了生动注脚。

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