[发明专利]巷道局部降温装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井开采技术领域，特别是涉及一种矿井开采作业中用到的巷道降温装置及方法。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，井下工作面高温热害问题越来越严重。针对这一问题，目前山东中矿集团有限公司玲南金矿二十六中段采掘面采用压入式通风方式，该方式虽在一定程度上减轻了热害问题，但由于井下涌水热量大，所以，这种常规的通风方式还是难以满足降温需求，采掘工作面的平均温度还是高达39°左右，因此，热害问题还是严重制约着工程进度、影响着工程质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种投资小、操作简单、降温效果明显的巷道局部降温装置，采用该装置对巷道进行局部降温大大降低了能耗且不向巷道排热，节能效果显著提高，有效地避免了热害问题，有利于加快工程进度、保证工程质量。

本发明巷道局部降温装置，包括电控的水源热泵中央空调机组、对旋轴流风机，所述水源热泵中央空调机组位于巷道内通风位置处，所述对旋轴流风机设置于巷道内的主机机房内且与所述空调机组连接，还包括送风冷管，所述送风冷管上端延伸至采掘现场，下端与所述对旋轴流风机连通，所述巷道内还设置有给所述空调机组供水的水仓。

本发明巷道局部降温装置，其中所述空调机组包括水源制冷机组，所述水源制冷机组内设制冷单元、控制单元，所述对旋轴流风机的进风口与水源制冷机组通过风道相连，送风口与送风冷管相连，所述进风口与水源制冷机组之间设置有喇叭形出风收集管，所述出风收集管开口小的一端与所述进风口连接，开口大的一端与所述水源制冷机组连接。

本发明巷道局部降温装置，其中所述水源制冷机组为两台，所述对旋轴流风机为一台，两台所述水源制冷机组内的制冷单元、控制单元均相互独立，且两台所述水源制冷机组内均设有电加热板。

本发明巷道局部降温装置，其中所述送风冷管竖向悬吊于所述巷道上部，所述送风冷管的内管为阻燃玻璃钢，所述内管外部包覆阻燃橡塑保温板，所述保温板外部外敷阻燃玻璃沥青丝布，所述送风冷管的数量为至少一节，相邻两节所述送风冷管之间采用法兰盘连接。

本发明巷道局部降温装置，其中所述水源制冷机组与水仓之间连接有输水管，所述输水管为PE或PP-R管，所述输水管上还装设有离心泵、Y型过滤器、旋流除砂器。

本发明巷道局部降温装置，其中所述水源制冷机组上还连接有排水管路，所述水仓内的回水通过所述排水管路排至水源制冷机组附近的巷道，所述排水管路上设置有水流开关、球阀。

本发明巷道局部降温装置，其中所述水源制冷机组的外壳采用不锈钢材料制成，所述水源制冷机组的压缩机为涡旋压缩机，换热器为铜镍合金同轴式换热器，蒸发器为内螺纹铜管大片距亲水型翅片换热器。

本发明巷道局部降温装置，其中所述巷道内还设置有灭火器。

本发明巷道局部降温装置，其中所述水源制冷机组内还设有断路器、接触器、热继电器、时间延时继电器。

本发明还提供了一种利用上述装置的巷道局部降温方法，包括如下步骤：

A、确定制冷负荷：根据巷道条件计算巷道内每米断面需要的制冷量，以及采掘现场需要的降温区段，再根据冷空气输送过程的损失和采掘现场附近冷热空气对流交换损失，设计水源制冷机组的总制冷量及输入总功率；

B、根据上述制冷负荷选择水源制冷机组的数量、外形尺寸，并选用相应的压缩机、换热器、蒸发器、对旋轴流风机；

C、将所述送风冷管竖向悬吊于所述巷道上部，然后将水源制冷机组与对旋轴流风机，以及水源制冷机组与水仓分别连接；

D、开启水源制冷机组的制冷单元、控制单元，同时开启对旋轴流风机，并开通输水管、排水管路，对巷道进行局部降温处理直至巷道温度降至目标值。

本发明的降温装置及降温方法投资小、操作简单、降温效果明显，特别适用于深部矿山独头掘进时遇到的通风困难的局部巷道。水源制冷机组采用优质、高效、低噪音的零部件和材料，同时，由于采用的水源式这种井下可行的双节能的制冷方式，因而大大降低了能耗且不向巷道排热，热量由水源制冷机组用后的水带走，节能效果显著提高。总之，本发明的降温装置及方法有效地避免了热害问题，有利于加快工程进度、保证工程质量。

下面结合附图对本发明的巷道局部降温装置及方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明巷道局部降温装置及方法的工作原理示意图；

图2为本发明巷道局部降温装置及方法中水源制冷机组单机主视图；

图3为本发明巷道局部降温装置及方法中水源制冷机组单机俯视图；