南非最古老金礦——位于姆普馬蘭加省的巴伯頓（Barberton）金礦安裝了一套空調制冷系統。在安裝空調制冷系統之前，該礦完全依靠向地下輸送新鮮空氣的通風系統來降溫。但是隨著隨著開采深度加大(4000米)，井下溫度越來越高，傳統通風方法已不能適應工作需要。

巴伯頓金礦是泛非資源公司（Pan African Resources）所屬礦山。年產量目標為12.5萬盎司。該礦還是第一個采用生物氧化提取金的礦山。

該冷卻系統由礦山通風和制冷咨詢公司BEE集團負責實施，包括BBE咨詢部和項目部，前者提供制冷系統的規劃設計，后者完成系統部署。2016年11月份開始安裝，2017年7月開始運行，工程按時完成且未超出預算。

發展歷史

巴伯頓金礦與南非早期金礦勘查同步興起，首批含金巖塊在此地發現，并帶來1880年代的淘金熱，以及采金鎮的興起。

1881～1883年，湯姆·麥克拉克蘭（Tom McLachlan）和奧古斯特·羅伯茨（Auguste Roberts）在巴伯頓取得重要發現，隨后探礦者蜂擁而入，興起一股淘金熱。后來在1886年，維特瓦德斯蘭特（Witwatersrand）找金熱興起，礦業重鎮約翰內斯堡誕生。

地質學家發現，巴伯頓鎮最早巖石可追溯到35億年.這些巖石地層位于巴伯頓緑巖帶，歷史上都以黃金礦化而出名。

自從開始生產后的100多年里，巴伯頓金礦不需要冷卻系統，但是在目前的開采深度以及向周圍山體開拓的需求，要保障舒適和安全的生產環境，就必須部署制冷系統。

巴伯頓金礦在生產的豎井有4個，包括希巴（Sheba）、新康索特（New Consort）和法爾維尤（Fairview），其中法爾維尤是開采深度最大的，因此安裝了新的制冷系統。

BBE項目經理理查德·岡德森（Richard Gundersen）表示，根據地下采礦健康和安全規定，空氣溫度必須低于某個臨界點。在安裝制冷系統之前，法爾維尤豎井下面溫度已經接近該臨界點。

岡德森解釋說，在地下礦山達到某一深度時，現有的空氣通風系統已經不能有效降低溫度。因此，法爾維尤豎井現有通風系統必須用機械制冷系統來替代，以確保地下開采溫度能夠降至人員和設備可以忍受的程度，這樣工人才能舒適地工作。

另外，現有的通風系統已經接近礦山制冷能力的極限，因為在向礦山深部通風時，空氣壓縮會產生熱效應，抵銷了新鮮空氣應該達到的冷卻效果。

制冷系統

這個3MWr的制冷系統由兩臺約克R 134a制冷機，冷凝制冷塔，泵和電力系統組成，部署在礦山主體經復墾后的一個角落里。

岡德森表示，制冷系統經過反復試驗，穩定性高，世界其他地方已經部署過類似系統。

雖然制冷機部署在礦山外面，但是大型空氣冷卻器卻放在山體深部，技術上都位于同一標高。在此位置，大型空氣冷卻器對采礦作業區附近的空氣進行冷卻。大型空氣冷卻器包括一個地下臥式噴霧室，位于一個長度超過1公里的進氣道內。

由于巴伯頓金礦的巷道水平延伸到山體（與豎井相反），大型空氣冷卻器可以在低壓下運行，因為制冷用水不需要從深部抽取。因此，雖然與外面的制冷劑在同一標高，大型空氣冷卻器還在周圍山體以下250米。

要抵達部署制冷機所處位置，需要經過一條曲折并帶有“嶁Í”彎道的公路，這對于運輸制冷機的長熱交換器外殼以及大型冷卻塔零件來說挑戰不小。因此，必須進行拆解并快速組裝完畢。

盡可能在一個工廠完成制造和組裝工作，這樣就能夠減少現場工作量。例如，制冷機在美國制造、整裝進口和運輸，并配有壓縮機和電動機。

同樣，所有電力設備，包括電機控制中心和可編程邏輯控制器，可以放在集裝箱里運抵礦山。

但是，為便于運輸，兩個冷凝制冷塔必須分解成四個單元來運輸。

BBE咨詢公司負責制冷劑運行能力的選定，以最少的資金實現負載匹配和運行冗余。該系統有能力在高負載下運行，可以滿足礦山進一步發展的需要。

大型空氣冷卻器產生的溫水可以泵送到制冷機，然后再通過3200米長的管道返回。低壓應用，主要在進氣道，使得利用高密度聚乙烯管道成為可能，其強大的絕緣性增加了經濟效益。返回的冷水再經過兩階段噴霧泵送，進一步提高了大型空氣冷卻器的效益。

促進地方發展

作為整個一站式方案的一部分，BBE項目盡可能使用當地供貨商服務，包括土木、機械和電器裝置工程。

岡德森向記者表示，已經向礦山提供咨詢來尋找合適的承包商，包括說明項目需求，咨詢是否有兼容的設備。為此，項目經理曾駕車在礦山周圍尋找土木工程承包商，結果在礦山周圍找到當地一名承包商來建造土木工程，包括鋼柱和混凝土工程。

作為咨詢和項目實施方，BBE集團的角色是系統設計，繪制所有圖紙，提供所有零部件，并尋找適合承擔土工、機械、電力和控制工程的合同商。現場工程的90%工作量由當地承包商完成。

自從制冷機開始運行以來，礦山的環境條件得到極大改善，工人能夠在健康安全的條件下工作，有望實現總體可持續發展。