近日，格力礦山專(zhuān)用制冷設(shè)備在第二十屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)上驚艷亮相。

用格力電器董事長(zhǎng)董明珠的話來(lái)說(shuō)，格力自主研發(fā)的“礦井空調(diào)”將為成千上萬(wàn)的煤礦工人帶來(lái)福音，她甚至在講述格力“礦井空調(diào)”的應(yīng)用效果時(shí)形容到：“以后礦工可以穿西裝上班。”

據(jù)悉，截至目前已為平煤神馬集團(tuán)等煤礦企業(yè)安裝近20臺(tái)機(jī)組，在與平煤神馬集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)并完成試點(diǎn)運(yùn)行之后，格力“礦井空調(diào)”的應(yīng)用正逐步擴(kuò)大，此次階段性成果展示，擊破了業(yè)界此前關(guān)于“礦井空調(diào)”在應(yīng)用前景、技術(shù)研發(fā)、運(yùn)行成本上的三大質(zhì)疑。

煤礦工人需不需要“礦井空調(diào)”？

中國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展，從來(lái)都離不開(kāi)煤礦工人以血汗為代價(jià)換來(lái)的艱辛付出。煤礦工人掘井采煤的艱苦條件世人皆知，但多少年來(lái)很少有人提及，將空調(diào)引入礦井作業(yè)面的可能性。但平煤神馬集團(tuán)董事長(zhǎng)李毛卻在2020年向董明珠提出了研發(fā)“礦井空調(diào)”的建議。

彼時(shí)李毛在給董明珠的信中提及，目前，全國(guó)煤礦總數(shù)5300 多處，從業(yè)人員近200萬(wàn)人，對(duì)改善井下作業(yè)環(huán)境的需求和愿望十分強(qiáng)烈。隨著煤礦采深逐步增加，井下高溫問(wèn)題越來(lái)越突出，現(xiàn)有局部制冷設(shè)施降溫效果較差，急需開(kāi)發(fā)一種更加便捷精準(zhǔn)的治理模式，更好地改善職工作業(yè)環(huán)境，提升勞動(dòng)效率。井下降溫設(shè)備一旦取得突破并廣泛應(yīng)用，在我國(guó)井工煤礦，特別是東北、華北、華東等地深井煤礦具有巨大市場(chǎng)，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

據(jù)悉，這是格力電器決定研發(fā)“礦井空調(diào)”的開(kāi)端。

經(jīng)過(guò)充分調(diào)研，研發(fā)人員認(rèn)為，隨著礦井開(kāi)采深度的增加以及機(jī)械化程度的不斷提高，中國(guó)高溫礦井?dāng)?shù)量迅速增加。進(jìn)入夏季，井下工作溫度普遍達(dá)32℃~35℃，個(gè)別地點(diǎn)高達(dá)38℃~40℃，相對(duì)濕度接近100%，嚴(yán)重侵害礦工身體健康、影響礦井高效安全生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在礦井高溫高濕環(huán)境下，事故率增加1.7~2.3倍，生產(chǎn)效率降低50%。

在深井中，傳統(tǒng)礦井制冷設(shè)備降溫除濕效果差、井下新風(fēng)與水資源消耗量大、故障率高、可靠性差等問(wèn)題變得尤為突出。重要的是，隨著淺層煤炭與礦產(chǎn)資源的逐步枯竭，深部煤炭資源的利用已成為必然趨勢(shì)。

因此，“礦井空調(diào)”的研發(fā)，作為對(duì)當(dāng)前煤礦深井作業(yè)環(huán)境降溫方案的重要探索，是非常必要的。

空調(diào)技術(shù)能否應(yīng)用于深礦之中？

據(jù)了解，“礦井空調(diào)”的技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，是格力電器與平煤神馬集團(tuán)的合作成果。從項(xiàng)目開(kāi)始，格力僅研發(fā)費(fèi)用投入已超過(guò)1億元。對(duì)合作雙方來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)難度并不低，核心的難點(diǎn)在于如何讓空調(diào)能夠于深井的無(wú)風(fēng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)熱交換制冷，同時(shí)還要盡量減少新風(fēng)消耗量和運(yùn)行安裝成本。

此前在空調(diào)產(chǎn)業(yè)界的探討中，這一難題被認(rèn)為是很難攻克的。

在深部礦井中，地面集中制冷下送模式無(wú)法滿足深部礦井差異化需求，易受礦壓影響，維護(hù)難度大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高溫深井工作面有效降溫；現(xiàn)有局部制冷設(shè)備在工作過(guò)程中則存在出風(fēng)溫度高、對(duì)水及新風(fēng)資源消耗過(guò)多、設(shè)備故障率高等問(wèn)題。

綜合多重難點(diǎn)，此前業(yè)界對(duì)格力能否將空調(diào)制冷技術(shù)應(yīng)用于乏風(fēng)狀態(tài)的深井中，持有懷疑態(tài)度。

難關(guān)從來(lái)都是用來(lái)被突破的。在2023年2月4日下午由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定會(huì)上，由珠海格力電器股份有限公司與中國(guó)平煤神馬控股集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)的“深部礦井熱害治理新型制冷成套設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，被鑒定為具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，其中超高壓比I類(lèi)防爆半封閉螺桿壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)先于行業(yè)。

“礦井空調(diào)”研發(fā)成功了。

在鑒定會(huì)的技術(shù)資料中對(duì)“礦井空調(diào)”國(guó)際領(lǐng)先的核心技術(shù)是這樣描述的：以保障高溫深井掘進(jìn)、采煤工作面降溫除濕效果為目標(biāo)，格力“深部礦井熱害治理新型制冷成套設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目從減小礦井局部降溫設(shè)備對(duì)新風(fēng)及水等生產(chǎn)資源消耗為條件著手研究，提出一種基于乏風(fēng)冷卻的新型降溫除濕技術(shù)方案：通過(guò)乏風(fēng)冷卻散熱技術(shù)，耗新風(fēng)量為零；通過(guò)采用閉式冷卻塔，使耗水量減少90%以上；創(chuàng)新高效梯度除濕供冷技術(shù)，大幅度改善掘進(jìn)面工作面環(huán)境，礦井內(nèi)熱舒適等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)水平；研制礦井專(zhuān)用Ⅰ類(lèi)防爆半封閉螺桿壓縮機(jī)，冷凝溫度拓寬至80℃。

運(yùn)行成本是否過(guò)高成為擺設(shè)？

“礦井空調(diào)”遭遇的第三大質(zhì)疑是實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中運(yùn)行成本過(guò)高、安裝難度過(guò)大的問(wèn)題。

2021年8月，格力深部礦井制冷設(shè)備在平煤十礦完成安裝調(diào)試。設(shè)備運(yùn)行后，礦井內(nèi)工作面溫度低于28℃，相對(duì)濕度約60%，溫降高達(dá)10℃，相對(duì)濕度下降30%，不僅改善了深部礦井職工的作業(yè)環(huán)境，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，還減少了礦井因夏季高溫高濕影響造成的工作面停工，為深部資源開(kāi)采增加近3個(gè)月生產(chǎn)時(shí)間。

直至2023年11月的第二十屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)上正式對(duì)外亮相，格力礦山專(zhuān)用制冷設(shè)備已成功應(yīng)用近40套，服務(wù)于兩大煤礦集團(tuán)。

事實(shí)上，對(duì)于特種空調(diào)運(yùn)行的電能耗費(fèi)問(wèn)題，則早在研發(fā)之初即有理想規(guī)劃。以中國(guó)平煤神馬集團(tuán)的實(shí)際情況為例，煤礦開(kāi)采過(guò)程中用電成本占比較小且礦區(qū)電力資源本就極為豐富，自2019年以來(lái)，平煤神馬即實(shí)施金太陽(yáng)工程，建設(shè)了自發(fā)自用分布式光伏電站和微電網(wǎng)項(xiàng)目，在用電方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。此外，通過(guò)長(zhǎng)距離管道集中收集的熱氣、熱交換后產(chǎn)生的熱水，煤礦還開(kāi)展余熱利用（如職工洗澡用熱水），推動(dòng)實(shí)現(xiàn)煤礦井下降溫、空氣能供熱、光伏發(fā)電一體化鋪環(huán)發(fā)展。

因此，深井作業(yè)的空調(diào)制冷運(yùn)行費(fèi)用，完全可以得到合理的優(yōu)化使用。

格力商用空調(diào)經(jīng)理部部長(zhǎng)曹勇表示：“格力礦山專(zhuān)用制冷設(shè)備的應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)空調(diào)制冷技術(shù)在煤礦特殊環(huán)境的應(yīng)用上取得重大突破，有力解決礦井高溫高濕、逢夏停工半生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)難題?！?/p>