我国首台大型智能压力耦合装备研制成功 破解煤矿热害治理"卡脖子"难题

煤矿井下热害治理关乎生产安全和人员生命。

长期以来,我国深部煤矿面临着严峻的温度管理难题。

传统高压换热器系统存在扩容困难、换热效率低、维护成本高等先天不足;而进口三腔式压力交换设备虽然性能较优,但投资成本高昂、供货周期长、售后服务滞后,这种局面制约了我国煤矿安全生产的发展。

为突破这一瓶颈,天津大学化工学院王越教授团队依托化学工程与低碳技术全国重点实验室,与中煤天津设计工程有限责任公司、德矿九鼎科技有限公司建立了产学研深度融合机制。

三方项目团队围绕煤矿井下热害治理的实际需求,开展了系统性的协同攻关,最终实现了从基础理论研究、关键技术研发到成套装备设计制造的全链条突破。

该装备的研制成功,在技术层面实现了四大核心突破。

其一,通过创新设计实现了超高压流体势能的高效率转换,大幅提升了能量利用效率;其二,采用先进的隔热技术实现了冷量的超低损耗,确保冷源在传输过程中的完整性;其三,在关键部件选材和工艺上下功夫,实现了全套核心部件的高可靠性,延长了装备使用寿命;其四,融入先进的人工智能架构,实现了冷量输送的智能感知与精准调控。

装备已在德矿九鼎科技有限公司测试车间稳定运行超过三个月,各项性能指标达到国际领先水平,充分验证了其技术可行性和工程可靠性。

该装备具有高易用性、高同步率、高拓展性等显著特点,能够实现地面集中降温系统的动态感知、装备运行的精准调控、系统安全的实时监测等智能化功能,为煤矿企业提供了一套完整的国产化解决方案。

从战略意义看,这一成果的取得具有重要的现实意义。

它不仅为我国煤矿井下热害治理提供了高效、经济、可靠的技术支撑,更重要的是打破了国外在该领域的长期垄断,实现了关键技术装备的自主可控,这对于维护国家能源安全、提升科技自立自强能力具有重要意义。

计划于今年上半年在中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿西区的投入使用,将进一步验证装备的实际应用效果,为后续推广应用奠定基础。

关键装备实现自主可控,既是技术攻关的结果,也是产业体系能力的集中体现。

国产大型智能压力耦合装备从研制到即将下井应用,折射出我国能源领域以需求牵引创新、以工程场景推动迭代的路径。

面向深部开采的新挑战,唯有把核心技术牢牢掌握在自己手中,持续推进示范验证与规模化应用,才能以更高水平的安全保障更高质量的发展。