礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范編制說(shuō)明

《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》編制說(shuō)明一、工作概況2023年5月11日，陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局《關(guān)于下達(dá)2023年地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃的通知》（陜市監(jiān)函〔2023〕410號(hào))，《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（項(xiàng)目編號(hào)：SDBXM264-2023）正式列入制定計(jì)劃。本項(xiàng)目編制任務(wù)下達(dá)后，陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司積極落實(shí)文件精神，成立了規(guī)范編寫(xiě)組，編寫(xiě)組由陜西煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司、陜西中煤新能源有限公司、西安建筑科技大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、陜西韓城天久注漿勘探有限責(zé)任公司、頓漢布什（中國(guó)）工業(yè)有限公司等單位相關(guān)技術(shù)人員組成。2023年7月29日參編人員參加了標(biāo)委會(huì)組織了標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，項(xiàng)目組召開(kāi)了規(guī)范編寫(xiě)啟動(dòng)會(huì)，明確了各編寫(xiě)成員單位的職責(zé)分工、階段工作、進(jìn)度安排，劃分了具體編寫(xiě)任務(wù)。規(guī)范編寫(xiě)組以立項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)范草案材料為基礎(chǔ)，充分調(diào)研了全省礦井水源熱泵系統(tǒng)工程現(xiàn)狀、部分水源熱泵工程建設(shè)企業(yè)和水源熱泵相關(guān)科研院校項(xiàng)目開(kāi)展的基礎(chǔ)上開(kāi)始規(guī)范起草。編寫(xiě)小組人員就規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真討論，在聽(tīng)取相關(guān)部門(mén)和知名專家意見(jiàn)和建議的基礎(chǔ)上起草。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為陜西中煤新能源有限公司副總經(jīng)理荀迎九，負(fù)責(zé)資料收集、技術(shù)分析和意見(jiàn)匯總。規(guī)范編寫(xiě)組成員有周聰、劉博洋、高天翼、王智偉、萬(wàn)蓉、薛沛、梁力文、鄒海江、王一凡、譚茂勝等。周聰、劉博洋負(fù)責(zé)規(guī)范正文起草，高天翼負(fù)責(zé)編寫(xiě)“編制說(shuō)明”，王智偉、萬(wàn)蓉負(fù)責(zé)規(guī)范起草過(guò)程中與其他現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范銜接的技術(shù)工作，薛沛負(fù)責(zé)規(guī)范格式校核。其他同志參與規(guī)范研討分析、修改完善等。本規(guī)范制訂是參考《礦井水綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》、《煤礦礦井水利用技術(shù)導(dǎo)則》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《水（地）源熱泵機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》、《煤礦礦井水分類》、《水（地）源熱泵機(jī)組》、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》、《民用建筑供暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合陜西省礦井水源熱泵系統(tǒng)工程現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)維過(guò)程中存在的問(wèn)題，充分調(diào)研、征詢意見(jiàn)、綜合分析研究，通過(guò)咨詢研討等形式，經(jīng)多次修改完善后編制而成的。編制工作始于2023年7月，在陜西省煤田的地質(zhì)集團(tuán)有限公司的牽頭組織下，多家單位在充分調(diào)研、集中討論、獨(dú)立審閱、廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，于2024年12月完成規(guī)范征求意見(jiàn)稿。工作簡(jiǎn)要過(guò)程如下：（一）調(diào)研相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、發(fā)展情況2023年7月～2023年12月，編制組結(jié)合單位以往完成的礦井水源熱泵項(xiàng)目勘查、可研論證、設(shè)計(jì)、施工、開(kāi)發(fā)、技術(shù)報(bào)告等工作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研、分析，認(rèn)為目前我省缺乏統(tǒng)一的礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范。為全面推廣礦井水熱泵利用技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用，急需制定我省《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》。本規(guī)范編制參考了《民用建筑供暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50736-2016）、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50366-2005）、《煤礦礦井水利用技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T31392-2015）、《礦井水綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T41019-2021）等。（二）編寫(xiě)規(guī)范工作組討論稿2024年1月～2024年10月，根據(jù)調(diào)研情況制訂工作路線，完成規(guī)范工作討論稿的編寫(xiě)。規(guī)范起草組經(jīng)過(guò)多次討論，根據(jù)相關(guān)資料、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和各方意見(jiàn)和建議，共同擬定了規(guī)范提綱，分工協(xié)作，于2024年10月完成了規(guī)范草案。隨后按照《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》（GB/T1.1-2020）要求，對(duì)規(guī)范草案格式和書(shū)寫(xiě)進(jìn)行了規(guī)范，最終形成工作組討論稿。（三）編寫(xiě)規(guī)范征求意見(jiàn)稿初稿2024年11月18日，規(guī)范主導(dǎo)單位陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司組織省內(nèi)水源熱泵工程建設(shè)企業(yè)、煤礦生產(chǎn)企業(yè)、科研院所等方面的5位專家，召開(kāi)了本規(guī)范工作組討論稿專家咨詢會(huì)議，聽(tīng)取了編制組匯報(bào)后，各位專家發(fā)表了意見(jiàn)和修改建議。隨后，起草組按照專家組意見(jiàn)進(jìn)一步修改完善規(guī)范文本和編制說(shuō)明，形成了規(guī)范征求意見(jiàn)稿初稿。二、目的意義（一）編制背景礦井水是伴隨礦井的開(kāi)采而進(jìn)入礦井且必須排出的地表滲透水、巖石孔隙裂隙水、老窯積水、巖溶水、地下含水層的疏放水，以及礦石生產(chǎn)、防塵用水等組成，是礦井中排放量最大的一種廢水。準(zhǔn)確地說(shuō)，礦井水實(shí)質(zhì)是受了污染的地下水，而不是礦井生產(chǎn)廢水。全國(guó)礦井水每年外排礦井水約60億m3，2020年礦井水平均利用率僅為35%。礦井水中懸浮物、有機(jī)物和離子含量高，處理困難，但礦井水含有大量可利用的低品位熱能，是水源熱泵系統(tǒng)的理想熱源。如果能夠充分利用礦井水的熱能，就可以替代傳統(tǒng)煤炭供暖方式，滿足礦山企業(yè)和周邊設(shè)施的供暖需求。礦井水排放量大且相對(duì)穩(wěn)定的礦井排水，作為水源熱泵的熱源完全可行。目前，礦山企業(yè)對(duì)礦井水的處理主要包括兩個(gè)方面。一方面，從礦井下抽上來(lái)的水不經(jīng)過(guò)任何處理，就近排放到河流、湖泊等，不僅大面積污染地表水系，而且浪費(fèi)大量的地下水資源。隨著我國(guó)政策法規(guī)的不斷完善，這種情況已經(jīng)逐步得到遏制。另一方面，從礦井下抽上來(lái)的水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，用于工業(yè)生產(chǎn)和市政綠化。通常情況下，礦井水經(jīng)過(guò)處理，一部分直接用于工廠生產(chǎn)，包括礦井自用或者周邊廠區(qū)工業(yè)用水；另一部分經(jīng)過(guò)凈化后，用于礦區(qū)及周邊區(qū)域的綠化等。目前，我國(guó)的礦井水資源利用仍有很大潛力，礦井水源熱泵系統(tǒng)通過(guò)間接換熱的方式提取其中的低品位熱能，不影響礦井水的再利用，在當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)下，是一項(xiàng)推廣價(jià)值很高的技術(shù)。2021年全國(guó)節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)發(fā)布的《礦井水綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》指出礦井水可用于提供熱能熱源用水。但目前礦產(chǎn)企業(yè)礦井水余熱利用主要參照的規(guī)范仍是民用污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，在水源、水質(zhì)、熱源、熱用戶、建設(shè)規(guī)范方面，城市污水及再生水與礦井水差別較大，簡(jiǎn)單將民用污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范套用在礦井水源熱泵系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用中會(huì)出現(xiàn)：（1）設(shè)備與礦井水水質(zhì)不適用（2）工業(yè)供熱熱媒品質(zhì)要求高于民用熱媒（3）礦山企業(yè)礦井水余熱利用基本上為存量改造項(xiàng)目，余熱系統(tǒng)建設(shè)需與礦區(qū)現(xiàn)有綜合管線、機(jī)房、配電等協(xié)調(diào)配合等問(wèn)題。因此，為填補(bǔ)此領(lǐng)域規(guī)范空白，迫切需要制定一個(gè)適用于礦產(chǎn)企業(yè)礦井水余熱開(kāi)發(fā)利用的規(guī)范，為陜西省礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域制定礦井水源熱泵系統(tǒng)工程規(guī)范，并逐步推廣至全國(guó)，為全國(guó)礦產(chǎn)企業(yè)礦井水源熱泵系統(tǒng)工程提供范本。2023年陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司聯(lián)合省內(nèi)多家水源熱泵科研設(shè)計(jì)生產(chǎn)單位提出《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》陜西省地方規(guī)范立項(xiàng)申請(qǐng)，旨在完善陜西省地礦井水綜合利用規(guī)范體系建設(shè)，以規(guī)范引領(lǐng)礦井水源熱泵市場(chǎng)開(kāi)拓，助推礦井水綜合利用產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?，提升產(chǎn)業(yè)效益，服務(wù)美麗陜西建設(shè)。（二）編制目的本技術(shù)規(guī)范旨在圍繞礦井水源熱泵系統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、能效數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)不同礦井水源熱泵應(yīng)用需求，不斷規(guī)范系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與管理行為，客觀、準(zhǔn)確地掌握礦井水源熱泵的運(yùn)行狀態(tài)、能效水平和主要特征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障和性能下降，切實(shí)落實(shí)“節(jié)能降耗，提前預(yù)警”的系統(tǒng)優(yōu)化要求，為制定針對(duì)性的熱泵系統(tǒng)優(yōu)化策略提供有力技術(shù)支撐，逐步推動(dòng)實(shí)現(xiàn)礦井水源熱泵系統(tǒng)管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化和系統(tǒng)性。（三）編制意義本技術(shù)規(guī)范旨在填補(bǔ)陜西省礦井水源熱泵系統(tǒng)工程開(kāi)發(fā)利用的規(guī)范空白，推動(dòng)該領(lǐng)域的科學(xué)化、規(guī)范化、規(guī)?；涂沙掷m(xù)化發(fā)展。通過(guò)制定符合陜西省礦產(chǎn)企業(yè)實(shí)際需求的規(guī)范，規(guī)范礦井水源熱泵工程項(xiàng)目的施工行業(yè)行為，確保產(chǎn)業(yè)本土化、因地制宜化發(fā)展。同時(shí)，通過(guò)提高施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)用效能，推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量、高水平方向發(fā)展。該規(guī)范還將解決當(dāng)前過(guò)程應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵性不確定問(wèn)題，為行業(yè)樹(shù)立標(biāo)桿。從多個(gè)維度出發(fā)，制定全流程、全鏈?zhǔn)綐?biāo)準(zhǔn)制度，促進(jìn)清潔能源在礦產(chǎn)企業(yè)供熱領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展，為陜西省礦產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)清潔能源力量。三、規(guī)范編制原則和規(guī)范主要內(nèi)容（一）規(guī)范編制原則本規(guī)范的制定參考了《民用建筑供暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50736-2016）、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50366-2005）、《煤礦礦井水利用技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T31392-2022）、《礦井水綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T41019-2021）等國(guó)家、行業(yè)、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，規(guī)定了規(guī)范適用范圍、術(shù)語(yǔ)與定義等。本規(guī)范依據(jù)以下原則編寫(xiě)：1、科學(xué)性原則《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的各項(xiàng)內(nèi)容符合相關(guān)法律、法規(guī)，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)范的各項(xiàng)內(nèi)容體現(xiàn)了貫徹落實(shí)國(guó)家政策；規(guī)范的各項(xiàng)內(nèi)容適用于礦井水綜合利用工作中涉及到的規(guī)范表述。2、一致性原則遵守國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)、地方有關(guān)法律、法規(guī)和方針政策規(guī)定，做好《礦井水源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》編制與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的銜接和協(xié)調(diào)，充分研究和利用現(xiàn)有相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)表述，并結(jié)合國(guó)家、行業(yè)和地方已頒布實(shí)施的有關(guān)規(guī)范，處理好國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，防止出現(xiàn)矛盾。3、實(shí)踐性原則按照規(guī)范編制任務(wù)要求，針對(duì)我省礦井水源熱泵技術(shù)特點(diǎn)，確定礦井水源熱泵系統(tǒng)主要勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各項(xiàng)技術(shù)要求，以目的明確、科學(xué)合理、普遍認(rèn)同為出發(fā)點(diǎn)，推動(dòng)全省礦井水源熱泵工程標(biāo)準(zhǔn)化。（二）主要內(nèi)容本規(guī)范根據(jù)陜西省礦井水源熱泵技術(shù)特點(diǎn)制定，適用于礦井水源熱泵有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，技術(shù)文件的編制，專業(yè)手冊(cè)、教材和書(shū)刊等的編寫(xiě)和翻譯。本規(guī)范由正文13個(gè)章節(jié)組成，主要內(nèi)容要素可分為以下幾部分：第一部分：描述本規(guī)范適用范圍，列舉規(guī)范中引用的文件，羅列規(guī)范中涉及的術(shù)語(yǔ)和定義，給出本規(guī)范的總體原則，本部分規(guī)范了礦井水源熱泵系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的總體性原則要求，規(guī)定了其它部分所使用的縮略語(yǔ)和定義，適用于《礦井水源熱泵系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》系列規(guī)范各部分的執(zhí)行和解釋。第二部分：規(guī)定了礦井水源熱泵系統(tǒng)的勘察、評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)要求，規(guī)定了不同礦井水源條件下的處理方式、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)備等方面的要求。第三部分：對(duì)礦井水源熱泵系統(tǒng)的工程施工作出規(guī)范，規(guī)定了管線避讓原則、施工標(biāo)識(shí)等重要要求，以確保系統(tǒng)建設(shè)的安全、順利進(jìn)行。施工過(guò)程中應(yīng)做好完整的文檔記錄，確保每一環(huán)節(jié)的可追溯性，包括施工日志和竣工圖紙的詳細(xì)記錄，為后期維護(hù)和檢修提供支持。第四部分：對(duì)礦井水源熱泵系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收做出規(guī)定。應(yīng)建立全面的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集并分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)需根據(jù)設(shè)定的工作模式自動(dòng)調(diào)節(jié)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。在系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，需進(jìn)行為期24小時(shí)以上的試運(yùn)行。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)確保系統(tǒng)具備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的能力，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果與環(huán)境保護(hù)要求。第五部分：對(duì)礦井水源熱泵系統(tǒng)維護(hù)、保養(yǎng)及系統(tǒng)節(jié)能做出規(guī)定。礦井水源熱泵系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)應(yīng)按照規(guī)定的周期進(jìn)行。系統(tǒng)節(jié)能方面，應(yīng)定期進(jìn)行能效評(píng)估，分析系統(tǒng)運(yùn)行的能效比和負(fù)荷波動(dòng)情況。以上各部分均是在查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的基層實(shí)踐，在專家悉心指導(dǎo)下編寫(xiě)而成。四、實(shí)證研究本規(guī)范在編寫(xiě)過(guò)程中，主導(dǎo)單位和參編單位在不同方面開(kāi)展了相關(guān)實(shí)證研究工作。（一）工程勘察與設(shè)計(jì)陜西煤田地質(zhì)集團(tuán)與陜西中煤新能源有限公司通過(guò)陜西省榆林市可可蓋煤礦礦井水余熱利用項(xiàng)目工程、陜西省寶雞市郭家河礦井余熱利用項(xiàng)目工程等多個(gè)項(xiàng)目歸整理出工程勘察與設(shè)計(jì)應(yīng)注意的要點(diǎn)，包括：水資源勘查、工程勘查、可行性評(píng)價(jià)、換熱系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)要求、水源熱泵機(jī)組要求等。目前，礦井水源熱泵在陜西省、河南省、湖南省等全國(guó)多地發(fā)展，各地政府、企業(yè)大力推廣，先進(jìn)性、適用性、經(jīng)濟(jì)性正在顯現(xiàn)。（二）工程施工、監(jiān)測(cè)與控制由于目前礦井水源熱泵系統(tǒng)多為改、擴(kuò)建項(xiàng)目，綜合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)情況與工程經(jīng)驗(yàn)給出針對(duì)礦井水源熱泵系統(tǒng)工程施工的數(shù)條條文。礦井水源熱泵系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制研究的關(guān)鍵在于優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高運(yùn)行效率和確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。一方面，要監(jiān)測(cè)礦井水水質(zhì)，確保主機(jī)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面，隨著末端的需求改變系統(tǒng)運(yùn)行策略，維持系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)集成智能監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的能效，實(shí)現(xiàn)礦井水資源的可持續(xù)利用。（三）項(xiàng)目后期工作礦井水源熱泵系統(tǒng)的后期工作包括系統(tǒng)的試運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試、驗(yàn)收、維護(hù)、保養(yǎng)與節(jié)能等環(huán)節(jié)。首先，在系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，通過(guò)檢查各部件的聯(lián)動(dòng)和運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，確保熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，調(diào)試階段優(yōu)化控制系統(tǒng)，驗(yàn)證不同負(fù)荷工況，確保系統(tǒng)性能的最佳狀態(tài)，并進(jìn)行安全性檢查。驗(yàn)收環(huán)節(jié)則通過(guò)技術(shù)驗(yàn)收、功能驗(yàn)證和能效評(píng)估，確保系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并具備良好的環(huán)保性。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，定期進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，如清潔、潤(rùn)滑和備件更換，延長(zhǎng)設(shè)備壽命并保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)節(jié)能評(píng)估與優(yōu)化、智能控制與調(diào)度等手段，進(jìn)一步提高能源利用效率，降低運(yùn)行成本。最終，結(jié)合數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，提前預(yù)警潛在故障，并為決策提供支持，確保礦