TS—400B礦用移動制冷裝置在古城煤礦的應用研究

張龍洋

摘 要 針對古城煤礦31采區掘進工作面供風距離遠、工作面高溫高濕環境的實際情況，采用TS-400B礦用移動制冷裝置對掘進工作面進行局部降溫，并對移動制冷裝置的工作面原理、技術參數、安裝方式、操作步驟進行闡述，得出降溫效果顯著，相比集中制冷具有，投資少、安裝方便、職工勞動環境得到改善。

關鍵詞 移動；制冷裝置；煤礦；應用

古城煤礦2001年投產，現生產能力核定為180萬噸，隨著開采水平的不斷延伸，生產水平由-850延伸到-1030水平，最深開采深度已達到-1000米，最遠通風距離達到7000米，采掘工作面機械化程度越來越高，設備裝機容量越來越大，受采掘設備發熱及季節影響，采掘工作面空氣溫度達到了35℃以上，相對濕度接近100%。工作面悶熱潮濕，工作環境惡劣，部分職工裸體作業，職工中暑現象時有發生，嚴重影響了安全生產，生產效率大幅降低。

古城煤礦針對現場條件，采用了波蘭礦山制冷技術有限公司生產的TS-400B礦用空氣制冷裝置來解決采掘工作面高溫熱害問題，經過應用效果顯著，確保了礦井的安全生產。

1 TS-400B礦用移動制冷裝置工作原理及主要技術參數

1.1 工作原理

壓縮機通過吸氣管吸入蒸發了的制冷劑，制冷劑被壓縮機壓入殼管冷凝器，在冷凝器中發生冷凝過程。冷凝熱進入冷凝器的水循環。來自冷凝器的液態制冷劑經過截止閥、干燥過濾器、觀察窗、流入膨脹閥，在膨脹閥中制冷劑的壓力被降到與蒸發溫度（大約0到3.3℃）相對應的飽和和壓力。在膨脹之后，氣體-液體形式的制冷劑通過柔性金屬管DN40被壓入蒸發器的吸氣集氣管，在這里繼續減壓，并被分配到蒸發器的各個蛇形管，從流經蒸發器的蛇形管外表面的空氣中吸收熱量而蒸發，這樣就形成了熱能的部分轉換。流經蒸發器的空氣由于在蒸發器蛇形管組寒冷的表面上（超過露點）而被冷卻和干燥。最后通過風機將冷卻后的空氣吹到工作面，已達到降溫的效果。

1.2 主要技術參數

制冷裝置的技術參數，主機型號：TS-400/ZM、額定制冷功率：400kW、標稱冷卻能力：600kW、進口空氣溫度：32?C、出口空氣溫度：20?C。

2 制冷裝置的安裝及操作

2.1 安裝布置方式

古城煤礦3106軌道順槽掘進工作面設計長度：1170m，垂深1142米，煤層傾角：0～12°，巷道凈斷面16.6㎡，在31采區集中軌道順槽門口安裝一臺TS-400B制冷機主機、一臺TS-400/PB蒸發器、一臺FBD№6.0，功率30kW×2對旋式局部通風機（風量330m3/min，風筒1000mm，向掘進迎頭供應冷風）、一臺冷卻水箱、一臺HS5100.261MT431進口潛水泵、在31采區集中回風巷中安裝一臺CWW-600冷卻器、一臺FBD№6.0，功率37kW×2對旋式局部通風機（對循環水進行冷卻）。

制冷裝置主機、蒸發器、換熱風機、冷卻器、冷卻風機全部采用吊掛式安裝、減少巷道底鼓變形對設備的影響，確保設備安全高效運行，冷卻水水箱采用落地安裝、循環水泵安裝在水箱中，本制冷裝置安裝后無須人員看護。

2.2 制冷裝置的操作方法

啟動前檢查制冷機是否做好啟動準備（檢查閥門是否打開、機組各部分之間的連接情況以及機組上的SRT/i/TB-E1保護箱MDJ6001控制箱上的緊急停止按鈕是否都已經鎖定），然后進行以下步驟：①啟動蒸發器風機。②啟動冷卻器–按以下順序啟動：冷卻器風機、噴淋泵、主泵，啟動時要注意在制冷系統中使用的輔助驅動的互鎖。③操作箱帶有3個控制按鈕：ZA?（開）用于啟動壓縮機、WY?（關）用于關閉壓縮機、KAS（取消）用于取消警報。

指示燈的作用，黃色：在ZA?按鍵上方，指示設備已經準備好，可以啟動；綠色：在WY?按鍵上方，指示制冷機的運轉；紅色：KAS按鍵上方——當互鎖或者其他安全裝置被激活時，紅燈開始閃爍。按下KAS鍵，則紅燈熄滅；如果故障仍未被解決，紅燈持續閃爍。當故障的原因被消除時，紅燈熄滅，黃燈亮起，制冷機處于待啟動狀態。

2.3 控制方式

井下制冷裝置自動化程度高，各項保護齊全，已實現無人值守，自動運行，為了防止出現自動停機，安裝了開停機指示燈報警，連接至最近的崗位司機處，能夠及時發現問題和故障，聯系相關人員進行處理。

3 使用效果

制冷裝置投入使用后，掘進工作面降溫效果顯著。大巷實際溫度33℃，風機進風溫度34℃（風機電機熱散發溫度+大巷溫度）。制冷機啟動后，制冷機循環水進水溫度是34℃，對制冷機冷凝器冷卻降溫后的出水溫度是37℃（要求最大溫度不超過41℃），蒸發器出風口冷凝水溫度為27℃，大巷風筒溫度為28℃，從制冷機蒸發器出風口到掘進迎頭距離是800米測量，每隔200米對風筒溫度測量的結果是28℃，29℃，30℃，31℃，迎頭的出風口溫度是30℃～31℃，部分冷氣在大巷中通過風筒散發，形成巷道整體降溫，有效降低空氣溫度7℃，除濕效果達到90%?；緷M足了各工作面制冷降溫的要求，工作面潮濕的環境得到了有效改善，讓廣大職工能夠在適宜的環境中工作。

4 安裝注意事項

古城煤礦-1030水平以下受底鼓變形影響，安裝條件差，巷道受地質影響容易發生變形，制冷機隨時調整使用角度；受礦井通風量制約，制冷機的效率不能發揮最大效果；制冷機為閉環冷卻方式，為提高制冷效果，仍有部分外排水排出。

5 結束語

古城煤礦-1030水平以下受底鼓變形影響，安裝條件差，巷道受地質影響容易發生變形，移動制冷裝置可以隨時調整安裝角度；不受巷道變形影響TS-400B礦用空氣制冷裝置解決掘進工作面的高溫高濕環境，降溫效果顯著，相比集中制冷具有投資少、安裝方便、降溫效果顯著等優點，大大改善職工勞動環境，提高了現場勞動生產效率。