为了将在建煤矿建设成为新型低碳矿井,通过对煤矿地热、可再生废热和各种余热资源的分析,寻求适合煤矿特点且安全可靠的新型冷热源。根据矿井井下回风和排水的特点,设计利用水源热泵与矿井回风换热技术相结合提取井下回风的能量,提供煤矿冷热源,取代常规的燃煤供热锅炉,并通过对淮北信湖煤矿回风热能利用系统设计参数、设备选型及存在问题等方面进行分析总结,为新建煤矿冷热源系统设计提供借鉴。

针对一些煤矿中的倒锥形的矿井回风扩散塔,开展基于倒锥形扩散塔的矿井回风热能利用方式及技术的研究,优化矿井回风热能提取装置。倒锥形扩散塔能够使矿井回风热交换器进出口水温温差保持在较小的数值上,并可降低主要通风机出风口的噪音,减小矿井回风热交换器增加的局部通风阻力。采用理论分析、计算和工程实践相结合,得出以下成果和创新:1针对矿井倒锥形扩散塔形式,开发倒锥形扩散塔回风热能利用工艺,实现倒锥形扩散塔矿井回风热能的有效利用,拓展矿井回风热能利用范围;2优化矿井回风换热器及井筒防冻加热器设计,实现矿井回风

为了充分回收利用煤矿矿井回风及排水中的低品味热能,解决煤矿生产过程中成本过高等问题,依据冷热负荷计算、热泵供热和供冷能力分析设计了矿井低温热能综合利用技术方案,并对投资及经济效益进行分析。结果表明,利用该低品位热能利用技术,每年可减少耗煤量约11016t标准煤,减少CO2和SO2排放量分别约为28641t和220t,年节省运行费用479万元。