[发明专利]一种长壁开采工作面多单元水冷降温方法

说明书

本发明属于煤矿开采领域，具体提供一种长壁采煤面多单元水冷降温结构及方法，在开采开采工作面液压支架前腿柱之间设置多个水冷器，从回风巷一侧向对水冷器供应冷却水，从进风巷一侧回流。通过水冷器与工作面热空气换热，将开采工作面的热量传递至水冷器内部的冷却水中，并通过冷却水的循环带走工作面的热量。多个水冷器可增大整个工作面制冷面积，增加制冷效果；本发明通过冷却水降温，原理可靠，动力清洁绿色，不产生电热，无噪声污染，水冷器设计有多根直管、弯管和肋片，结构简单，安装方便，不需配套大型设备，不影响支架移动和回采速度。在原有的通风降温的基础上，可实现长壁采煤工作面的双回路降温，有效改善热害矿井作业环境。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其是涉及一种高温矿井长壁开采工作面多单元水冷降温方法。

背景技术

煤矿井下热害是制约矿井采面高效生产的重要灾害之一，目前最常用的井下工作面降温方式为制冷机通风降温，一般在工作面进风侧安设空气制冷机，将冷却后的空气源源不断的送入工作面，降低工作面空气温度，而随着开采规模的增加，长壁开采工作面长度越长，需要的新鲜风流会越大，采煤面是风流降温的主要对象，大量的新鲜风流贯穿整个采煤面，会使风流温升增快、增高，导致采煤面中后端热害情况更加严重，因此需要的制冷量更大。而大制冷量的制冷机往往尺寸较大，安设位置离工作面太近会影响回采速度，离工作面太远会增加冷损，降温效果大打折扣；而在靠近工作面处或支架处连续使用多个小型制冷机又会增加耗电功率，耗电生热会变成工作面热源之一，且制冷机的功能决定了其尺寸不可能太小，依然会影响支架移动和回采速度，此外在高瓦斯矿井，使用大功率电器设备具有一定的危险。

在长壁开采工作面采用增大风量的方式来带走工作面的温度是不可取的，一方面由于风速不会无限制增加；另一方面，即使在允许的最大限度内可将风速增大、风量增加，但是风速的增大也会导致换热系数的增大，会使风流温度越来越高，尤其是在工作面长度较长时，工作面中后段的风温更高，不利于采煤工作的进行。

因此，在高温矿井长壁开采工作面寻求一种成本低、效果好、简单易行的降温方式具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种低成本、降温效果好的降温装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长壁开采工作面多单元水冷降温结构，其特征在于，所述降温结构包括：

进水主管，沿开采工作面的回风巷布置，并连接水冷器的进水端；

回水主管，沿开采工作面的进风巷布置，并连接所述水冷器的回水端；

水冷器，所述水冷器有多个，多个所述水冷器间隔分布，并设置于开采工作面液压支架上；

软联管，用于对各所述水冷器进行连通；

其中，通过所述进水主管向所述水冷器供入冷却水，以使开采工作面的热量与冷却水发生热交换，并随冷却水的流动带走开采工作面的热量。

如上所述的一种长壁开采工作面多单元水冷降温结构，优选，所述水冷器为管壳式散热器，具有多根直管，所述直管的两端通过弯管固定连通，且任意相邻的两个所述直管之间，两个所述直管的一端通过所述弯管连通，以使冷却水沿所述直管和所述弯管呈弓字形流动；

其中，水冷器的进水口在水冷器一侧的上沿，出水口在另一侧的下沿。进出水口均设置有阀门。

如上所述的一种长壁开采工作面多单元水冷降温结构，优选，多个所述水冷器对应分布于开采工作面液压支架的前腿柱之间，所述水冷器的布置数量和布置方式根据需冷量进行确定；