《矿井回风余热直接利用系统技术规程》编制说明（征求意见稿）

《矿井回⻛余热直接利⽤系统技术规程》

编制说明

（征求意见稿）

《矿井回⻛余热直接利⽤系统技术规程》标准编制⼯作组

2024年1⽉

1

一、工作简况

1.1任务背景

传统矿井井筒防冻是通过燃煤锅炉对井口房进行供暖，将入井风温提高

到2℃以上。近年来，随着我国节能环保战略的不断推进，20t以下燃煤锅炉

被限制或减少使用。若改用燃气锅炉则因地处偏远、受到专用输气管道敷设

困难、运行费用高等因素制约；若改用电锅炉则受到用电负荷限制和运行费

用高的制约，北方煤矿井筒防冻处于两难境地。

矿井回风是一种稳定的、较优质的余热资源。回风井口的空气温度一般

在18℃~28℃，相对湿度一般大于85%，回风中富含大量的显热和潜热。一种

新型的矿井回风-新风直接换热技术是在矿井通风主要通风机出风口安装换热

塔，利用回风-新风换热器，将矿井回风中的热量直接置换到入井新风中，再

由风机通过新风风管送入进风井口。

该技术相比其它换热技术，具有以下优点：

（1）适用范围广、布置灵活、系统简单、安全可靠性高；

（2）传热过程无需消耗电能，投资少、运行费用低；

（3）该技术运行过程无废气、废渣等污染。

矿井回风-新风直接换热技术是一项绿色环保、高效节能的新技术，可有

效解决国家蓝天保卫战环保政策下燃煤锅炉停运后的煤矿井筒防冻问题，能

为建设现代化新型绿色矿山提供技术支撑。

根据党中央、国务院决策部署，紧紧围绕我国力争2030年前实现碳达峰、

2060年前实现碳中和的工作目标，结合当前推动产业结构优化、推进能源结

构调整、支持绿色低碳技术研发推广、完善绿色低碳政策体系等方面的工作

2

部署，制定一批相关标准将是推动碳达峰、碳中和工作的强有力支持。

根据《中国节能协会团体标准管理办法》的要求，《矿井回风余热直接

利用系统技术规程》作为团体标准进行立项编制。本文件在吸纳近年来国内

外有关矿井回风直接利用技术方面的成熟经验、消化和借鉴国内相关先进标

准的基础上，创建完整的矿井回风余热直接利用系统技术体系，为矿井回风

余热直接利用的设计、施工、验收和运营维护提供技术指导与规范参照。

1.2主要工作过程

1.2.1标准获批立项

2023年7月27日中国节能协会下达了《质量分级及“领跑者”评价要求电烤

箱》等5项团体标准制定计划的通知，《矿井回风余热直接利用系统技术规程》

团体标准编制申请获得批准。

1.2.1成立标准起草组

2023年8月，山东美天能源科技股份有限公司、中国矿业大学等主要起

草单位组成标准编制组，召开标准内部启动会，对标准编制方案、框架及分

工进行讨论，为正式启动《矿井回风余热直接利用系统技术规程》标准研究

工作进行了充分准备。

1.2.2召开团体标准启动会

2023年10月，《矿井回风余热直接利用系统技术规程》团体标准编制

启动会在山东泰安举行。启动会由中国节能协会主办，中国节能协会氢能专

3

业委员会、山东美天能源科技股份有限公司承办，特聘专家中科院热物理所

研究员、博导陈焕倬，中国矿业大学教授、博导岳丰田，以及中国矿业大学、

冰山冷热科技股份有限公司、国家能源宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿、山

东绿能工矿余热综合利用产业技术研究院有限公司、河南平煤神马节能科技

有限公司、安徽恒源煤电股份有限公司煤矿等参编单位代表参会。会议对团

体标准大纲进行了认真、细致地研讨，与会专家代表各抒己见，从不同角度

对《大纲》提出了具体的修改意见，并就团标的编制目的和工作目标达成了

共识，会议还制订了下一步编制、评审工作推进计划。

1.2.3开展调研，形成标准草案

2023年11月，《矿井回风余热直接利用系统技术规程》团体标准编制组

开展企业公开企标调研及分析、相关标准研究及企业调研工作，形成《团体

标准》草案。

（1）收集国内相关项目的技术文件

广泛收集国内有关矿井回风余热资源直接利用方面的技术文件（可研报

告、初步设计、施工图设计、施工组织设计、项目合同、技术协议等），了

解掌握施工过程中应重点把控的环节和工序，重点对其中的技术合理性进行

分析，并据此作为编制本《技术规程》的基础。

（2）调研矿井回风余热资源直接利用项目的运营情况

收集已建成运营的不同“矿井回风余热资源直接利用项目”的运营管理

资料，通过走访座谈，了解、分析项目存在问题，明确完善、优化方向，通

过整理归纳、提炼共性问题，作为标准一并体现在《技术规程》中。

（3）分析矿井回风余热资源直接利用的应用情况

4

针对矿井回风余热资源直接利用在不同单位的应用现状，从应用范围、

应用阶段、应用效果、应用价值、应用前景等方面对矿井回风余热资源直接

利用进行总结和归纳。

（4）组织编写标准文本

参加标准编写各单位根据各自特长，实行分工编制。

明确主笔，形成统一文体（统一协调）。

明确主审，把控编制质量。

1.2.4行业专家研讨，形成征求意见稿

2023年12月，《矿井回风余热直接利用系统技术规程》团体标准研讨会

采用函审的形式进行，参加单位有：中国标准化研究院研究员刘韧、中国标

准出版社副编审李春丽、中科院工程热物理所研究院陈焕倬、中国矿业大学

教授岳丰田、山东科技大学教授辛嵩，各位专家对标准编制的框架、技术指

标制定及行业调研数据的搜集结果、标准编制的合规性等进行了充分的研讨，

形成标准征求意见稿，并完成编制说明。

1.2.5征求意见处理并形成送审稿

2023年12月，通过中国节能学会和山东美天能源科技股份有限公司等

分别在各自渠道开展《矿井回风余热直接利用系统技术规程》标准征求意见

工作，共收到5个单位提出的26条意见和建议，其中采纳25条，未采纳1条。

《矿井回风余热直接利用系统技术规程》标准编制组根据专家提出的意

见和建议对标准内容进行了修改，完成了标准送审稿及编制说明。

5

1.3主要参加单位

本标准的主要起草单位包括：山东美天能源科技股份有限公司、中国矿

业大学、大连冰山冷热科技股份有限公司、国家能源宁夏煤业有限责任公司

金凤煤矿、中国平煤神马控股集团有限公司、安徽恒源煤电股份有限公司、

山东绿能工矿余热综合利用产业技术研究院有限公司等。

其中，山东美天能源科技股份有限公司、中国矿业大学为牵头单位。

起草文件包括起草标准文件、编制说明等。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准编制原则和依据

2.1.1标准编制原则

⑴尊重科学、尊重客观规律的原则；

本标准的制定应基于科学知识和技术原理，充分考虑客观存在的规律和

事实，确保标准的科学性和合理性。

⑵技术可行、可操作性强的原则；团标标准应注重技术的可行性和实际

操作性，确保在实施过程中能够得到有效的执行和操作，避免标准成为空洞

的口号或无法实现的设想。

⑶实事求是，客观真实的原则。团标标准的制定应基于实际情况和实际

需求，实事求是地反映问题和需求，避免主观臆断，内容应客观真实，符合

实际情况和事实。

2.1.2标准编制的依据

本标准在制定过程中参考借鉴了GB150.4-2011《压力容器-制造、检验

6

和验收》、GB/T700-2016《碳素结构钢》、GB/T1591-2018《低合金高强

度结构钢》GB50205-2020《钢结构工程施工质量验收规范》、GB50243-

2023《通风与空调工程施工质量验收规范》等相关标准。

2.2本标准主要内容

本标准根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》进行编制。

《矿井回风余热直接利用系统技术规程》本规程的主要技术内容是：

1范围；

2规范性引用文件；

3术语和定义；

4矿井回余热直接利用井筒防冻系统的基本构成形式；

5技术要求；

6测试计算；

7验收；

8安全运行；

9附录

附录A（资料性）ꞏ换热管换热面积及总管数确定

附录B（资料性）换热管材质及规格

附录C（资料性）测试计算

附录D（资料性）风-风换热系统运行状况日报表

附录E（资料性）工程质量验收记录

三、标准中涉及专利情况

授权（申请）项目名称知识产权类别国（区）别申请号授权号

7

一种矿井排风余热直接用发明专利中国CN2019106302ZL2019106

于井口保温的系统及方法69.030269.0

一种矿井排风余热利用装发明专利中国CN2019109613ZL2019109

置及其利用方法19.361319.3

一种自动可调均匀配风的发明专利中国CN2021107912ZL2021107

矿井排风换热装置97.891297.8

一种矿井回风废热梯级利实用新型中国CN2019204860ZL2019204

用供暖装置76.886076.8

一种矿井回风余热直接回实用新型中国CN2017213897ZL2017213

收利用的系统160897160

逆流式矿井回风直接加热实用新型中国CN2017114395ZL2017114

新风的系统75.339575.3

一种高效矿井回风间接井实用新型中国CN2019102900ZL2019102

筒防冻装置553900553

一种具有自动清洗功能的实用新型中国CN2020204446ZL2020204

换热器94.944694.9

一种风风热换器的导风调实用新型中国CN2020204447ZL2020204

节装置51.344751.3

四、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况

按照省份来说，全国前十大产煤省份除了贵州外，山西、内蒙、陕西、

河南、山东、安徽、黑龙江、河北和宁夏地区的井工煤矿均需要井筒防冻

措施。初步估计，我国处于防冻地区的煤矿产量占比超过95%，绝大部分

的锅炉采用燃煤或燃气锅炉，矿井回风余热直接利用系统在井口防冻领域

具有极其广阔的发展空间。

矿井回风余热直接利用系统年运行费用较采用燃煤锅炉供暖可降低

80%以上，并可大大减少CO2、SO2、NOX及固体废渣、矿尘的排放，经济

效益、环境效益十分显著。

目前的矿井回风余热直接利用系统在宁夏、山西、山东等地有一定的

工程应用，但国内外没有直接相关的设计标准可供参考，迫切需要出台相

关的标准用于规范矿井回风余热直接利用系统的设计、安装、运行调试等。

8

五、采用国际标准和国外先进标准情况，与国