2019年度省科学技术奖申报项目情况公示表

2019年度省科学技术奖申报项目情况公示表

项目

名称

矿井高效节能降温供热一体化关键技术

提名单位意见

该项目针对我国矿井职业健康与环境这一重要课题，从基础理论、技术和工程应用等方面开展了矿井降温供热一体化关键技术研究。通过分析矿井热害的影响因素，揭示了矿井高温热害的形成机理，开发了可视化的全矿井风温预测软件，揭示了风温作用下井巷围岩调热圈温度分布规律，为矿井高温热害治理提供技术支撑。首创了利用电厂余热作为动力的矿井制冷降温方法，发明了矿井全风量降温和供热联用的系统与方法，设计了冷热联产矿井全风量降温系统。开发了主、副井口自动封闭装置和矿井通风专用无动力空气换热装置，形成了矿井地面集中式全风量制冷降温系统，根据不同矿井热害特征，提出了四种独居特色的热害治理方案，通过系统的实施，相对湿度降低15%以上，显著改善了矿井工作环境，保障了职工职业健康，提高了矿井劳动生产率。

该项目为解决矿井热害和井口防冻供热问题提供了新思路、新方法、新工艺，一体化成功解决了矿井降温、冬季井口防冻、井口地面建筑空调等问题，改善了矿井工作环境研究。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12篇，培养博士1人，硕士2人。项目成果在6家煤矿进行了应用。

项目符合申报条件，提交的资料真实、完整，书面材料与电子版材料一致，项目完成单位与完成人员及排序无异议，同意推荐参加2019年山东省科学技术进步二等奖。

项目简介

该项目属于煤炭的高效安全生产、开发与利用技术领域。

部分矿井采掘工作面温度高达30~40℃，相对湿度达95%~100%，工作环境差，严重影响矿井正常生产和职工身体健康。常用的井下移动式、井下集中式等热害治理方式主要用于解决井下采掘工作面的热害，不能有效地解决矿井大范围高温热害问题。

项目组围绕矿井热害和井口防冻供热的关键技术展开科技攻关：研发了利用电厂余热作为动力的矿井制冷降温方法，发明了矿井全风量降温和供热联用新系统，研发了一种矿井通风专用无动力空气换热装置，实现了高效制冷换热。

本项目针对我国矿井热害这一重要课题展开研究，显著改善了矿井工作环境，保障了职工职业健康，提高了矿井劳动生产率。研究成果获得发明专利3项，实用新型专利5项，软件著作权2项，发表学术论文12篇，培养博士1人，硕士2人。在兖煤菏泽能化有限公司、兖州煤业股份有限公司、天安矿业集团等企业应用该成果，取得了良好的效果。

客观评价

1.验收及鉴定等评价

本项目在理论、方法、工艺、技术、装备等方面取得了多项重大成果，与之相应的3个主要研究成果分别通过了2014年12月16日，中国煤炭工业协会组织专家对项目进行了鉴定。北京科技大学蔡美峰院士为组长的鉴定委员会委员一致认为矿井全风量降温关键技术研究取得了显著的经济和社会效益，所形成技术在同类矿井条件下具有很好的推广应用价值。项目总体技术达到国际领先水平。

郭佰灿、唐辉雄和李雨成等在《黄金》、《中国安全生产科学技术》发表的论文“基于高斯函数的风机特性曲线拟合及应用”、“基于最小一乘准则求解矿井通风机性能曲线”评价本项目风温解算采用的最小二乘法。以高斯函数与最小二乘准则为基础，并对其进行有效地拓展，可准确拟合风机 P-Q 特性曲线，且不会出现多项式最小二乘法拟合导致的假收敛及曲线震荡问题。

宋佰超等在《内蒙古煤炭经济》上发表的“雁南煤矿井下热环境特征与风流温度预测”中评价项目采用数字式精密气压计、干( 湿) 球温度计、风表、水温计等仪器设备，对入风井口至工作地点的沿途热力参数进行测定方式科学合理。

鄢利在《山东煤炭科技》发表的“地面集中降温系统在济三煤矿的应用”评价项目研发的井口构筑物密闭和控制技术有效的实现了矿井井口封闭，避免风流通过井架和东西两侧通道的风门进入矿井，实现了高效的井口制冷降温。

本项目通过揭示矿井高温热害特征及变化规律，针对性的提出治理矿井高温热害的技术方法，研发治理矿井季节性热害关键技术工艺；通过关键技术的应用，解决矿井高温热害高效经济难题。发表的多篇论文受到国内专家学者的引用和好评，取得的专利成果提升了防治热害的效果。

项目在2014、2015和2016年应用于兖煤菏泽能化有限公司，三年分别多采出原煤分别30万吨、35万吨和34万吨，吨煤销售收入分别为525元、403元和550元，原煤年吨煤利润分别为167元、43元和190元，三年新增销售收入48555万元，新增利润为12975万元，新增税收为3244万元。在兖州煤业股份有限公司应用后，2014、2015和2016年多采出原煤分别为27万吨、30万吨、32万吨，吨煤销售收入分别为510元、410元和570元，原煤年吨煤利润分别为150元和60元，170元，三年新增销售收入44310万元，新增利润为11290万元，新增税收合计为2822.5万元。在天安矿业集团有限公司和兖矿集团邹城华建设计研究院有限公司应用之后，三年新增销售收入、利润分别为26224万元、6412万元，取得了良好的经济和社会效益。