专利名称：深井煤矿建井期间的降温方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿建井方法，尤其涉及建井期间的降温方法。
背景技术：
目前随着煤矿开采深度的加深，需要开凿800米以上深的立井。开凿深度 愈深掘进工作面的涌水温度愈大， 一般超过45。C以上，至始掘进工作面的气温 超过32'C，超过了《煤矿安全规程》3(TC以下才能施工的规定。因此，在煤矿 建井期间生产通风系统未贯通的情况下，必需对掘进工作面进行强制降温，才 能确保掘进工作面的正常施工。
目前，建井期间的强制降温措施 一是在地面建冷风站，直接向掘进工作 面送冷风；其不足是冷风站设备昂贵，当主井和副井贯通后，设备闲置不能再 重复使用。二是在地面设水冷机组，将水温降为5-10'C的低温水，通风机通过 冷凝器向掘进工作面送冷风；其不足是冷量损耗大，降温效果差，经济效果差。 三是直接把冰块放在风筒中冷却风流，或把制冷的低温水在风筒中作雾状喷出 冷却风流(如南非village矿)；其不足是水分随着风流一块进入井下，增加了井 下温度和排水量。
因此很需一种经济、实用、降温效果好的能重复利使用的新的降温方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有深井煤矿建井期间降温方法的不足，提出一种经 济、实用、降温效果好、设备能重复利用的降温方法及其设备。 本发明的降温方法是
它是在地面井口附近建立制冷站和对旋风机，其特征是，
(1)在地面井口附近还设有制冰机和融冰箱，融冰箱串接在对旋风机的 主机和风筒之间；(2) 由制冷站产生冷量，冷量以液氨或氟利昂作为制冷工质提供给制冰 机，由制冰机制成片冰；
(3) 片冰一部分送入融冰箱， 一部分用容器运送到掘进工作面，其中 ①送入融冰箱的片冰在融冰箱内吸收对旋风机的风流使之产生冷气，融化
的冷水在融冰箱内再经过喷淋散发部分冷气，所有冷气由风筒直接送入掘进工 作面，使掘进工作面温度降低，融冰箱内融化的冷水再次进入制冰机制成片冰 循环利用；
②直接运送到掘进工作面的片冰通过散冷箱产生辐射冷气，使掘进工作面 温度再次降低。
为实施该方法，本发明提供了一种冷气装置，它包括一个制^K机，其特征 是，它还包括一个融冰箱，制冰机安装在融冰箱体的顶部，制冰机的出冰口直 接对准融冰箱，并且在出冰口上安装转接溜冰槽。
上述冷气装置的融冰箱是一个长方形的箱体，融冰箱的下部空间为融冰冷 水间，融冰箱的上部空间为冷水喷淋间，冷水喷淋间的一端侧面设置对旋风机 进风口，冷水喷淋间另一端顶面设置冷风出风口，在冷水喷淋间布置有喷淋装 置，融冰冷水间的冷水中安装潜水泵，潜水泵出水管连接在喷淋装置上。
为了防止雾滴吹入风筒中，在融冰箱体的出风口侧设置挡水板，在出风口 与风筒的连接处设置捕滴器，雾滴被挡水板和捕滴器拦截滴回融冰箱中。所述 的捕滴器的结构是一个风叶轮结构，包括一个筒圈，在筒圈四周内连接有扭曲 的叶片，所有叶片在筒圈中心相互连接在一起。
为了防止融冰箱的冷量散去，在融冰箱的壳体外表面设有保冷层。 为了提高降温效果,所述的制冰机优先选用片冰制冰机。 所述的制冰机优先选用片冰制冰机。
本发明的积极效果是1、制冷站的投资比冷风站低；2、由于冷气装置冷 量损耗少，冷量转化效率高，节约能源，送到掘进工作面冷量大，降温效果好； 3、可达到送"干风"的效果，减少井下湿度和排水量；4、易于整体移动，一个井筒建完后可在另一个井筒重复使用，设备不会闲置浪费。
图1是本发明的降温原理示意图2是冷气装置的构造图3是图2中喷淋装置的总水管和支叉管的连接图； 图4是图2中喷淋装置的俯视图； 图5是捕滴器的立体示意图； 图6是图5的俯视图。
图例说明l-融冰箱；2-对旋风机；3-风筒；4-片冰制冰机；5-容器；6-散 冷箱；7-掘进工作面；8-制冷站；9-潜水泵；10-箱体；ll-保冷层；12-挡水板； B-捕滴器；14-冷风出风口； 15-融冰冷水间；16-冷水喷淋间；17-进风口； 18-
喷淋装置；19-总水管；20-支叉管；21-喷水孔，22_筒圈，23—扭曲叶片。
具体实施例方式
下面结合一个实施例和附图对本发明做进一步说明。
实例概况
某煤矿开采深度超过800米，在掘主、副井两个井筒时气温超过32"C，工 作面的地下水温度超过46°C，井筒掘到底后有两个巷道工作面还需同时施工。 为保证正常施工，需采取降温措施，要求降至30'C以下。经计算每个工作面需 风量400mV分，当地自然风温27'C需，需降到21°C以下后再用风筒送到井下才 能满足立井施工的降温要求。当到井筒不断加深时，每小时还需要200kg的-5 °C片冰的冷量才能满足降温要求。
降温技术方案如如图1和图2所示。
(1) 首先在地面井口附近建立制冷站8、对旋风机2以及由片冰制冰机4 和融冰箱1组成的冷气装置，融冰箱1串接在对旋风机2的主机和风筒3之间；
(2) 由制冷站8产生冷量，冷量以液氨或氟利昂作为制冷工质提供给片冰 制冰机4，由片冰制冰机4制成片冰；(3)片冰制冰机4制出的片冰一部分送入融冰箱1， 一部分用容器5运送 到掘进工作面7，其中
送入融冰箱1的片冰在融冰箱1内吸收对旋风机2的风流融化成5-6'C冷水 并产生冷气；融化的冷水再由潜水泵9压入喷淋装置18，喷淋装置18将冷水以 细小的滴雾状扩散于融冰箱1的冷水喷淋间16，散发出冷气；所有冷气由风筒 3直接送入掘进工作面7，使掘进工作面温度7降低，融冰箱1内融化的冷水再 次进入制片冰冰机4制成片冰循环利用；直接运送到掘进工作面7的片冰通过 散冷箱6产生辐射冷气，使掘进工作面温度7再次降低。
所述的冷气装置结构如图2所示，它包括片冰制冷机4和融冰箱1，融冰箱 1是一个长方形的箱体10，箱体10的下部空间为融冰冷水间15，箱体10的上 部空间为冷水喷淋间16，冷水喷淋间16的一端侧面设置有进风口 17，进风口 17上连接对旋风机2，冷水喷淋间16另一端顶面设置出风口 14,冷风出风口 14上连接风筒3，在冷水喷淋间16内布置有喷淋装置18。'融冰冷水间15内安 装潜水泵9，潜水泵9的出水管连接在喷淋装置18上。融冰箱1的顶部安装片 冰制冰机4，其中片冰制冰机4的出冰口直接对融冷箱1，并且在出冰口上安装 转接溜冰槽，使制出的片冰一是直接进入融冰冷水间15， 二是经转接溜冰槽输 出部分片冰运送到据进工作面7。
上述喷淋装置18的构造如图3和图4所示，它是在总水管19上焊接支叉 管20，支叉管20上的周壁上钻有喷水孔21 。
为了防止雾滴吹入风筒3中，在融冰箱1的出风口 14侧设置挡水板12，在 出风口 14与风筒3的连接处设置捕滴器13，雾滴被挡水板12和捕滴器13拦堆 滴回融冰箱1中。所述的捕滴器的结构如图5和图6所示，它是一个风叶轮结 构，包括一个筒圈22，在筒圈22四周内连接有扭曲的叶片23，所有叶片23在 筒圈22中心相互连接在一起。
为了防止融冰箱的冷量散失，在融冰箱1的壳体外表面设有保冷层11。
上面所述的制冷站8主要设备包括压縮机和冰冷塔，根据冷量计算，选用德国比泽尔公司生产的66F-80.2型压縮机两台、选用台湾良机牌LBCM-50型水 冷塔两台。上面所述的片冰制冰机4选用山东新雪公司生产的F200C型片冰制冰机两 台，每台每天生产片冰20吨可满足冷量需求。上面所述的融冰箱1根据冷量计算，设计为15mX2mX3m (长X高X宽) 的箱体，用钢板焊成，融冰冷水间高度(即水位线高度为)lm.为便于工作，箱 体埋入地下0.8-1.0米。上面所述的喷淋装置18选用4> 108X4型钢管做总水管19，选用直径1寸 钢管做支叉管20，共设计30根支叉管，支叉管20上钻两排喷水孔21，其中一 排钻水的方向呈逆风流30。角，另一排钻孔的方向呈逆风流60。角，每根支叉 共钻有60-70个喷水孔。喷水量为每小时40m3。上面所述的保冷层11选用50mm厚的玻纤棉毡外加0.75mm原的白铁皮做 保护层。上面所述的潜水泵9选用流量为每小时40 m3的玻璃钢风筒，在地面裸露段 加有玻纤棉毡保冷层。因向两个工作供风需要，所以从融冰箱1的出口处分为 两路风筒3向井下供风。上面所述的对旋风机2采用30KWX2型，两部并列布置。
权利要求
1、一种深井煤矿建井期间的降温方法，它是在地面井口附近建立制冷站和对旋风机，其特征是，(1)在地面井口附近还设有制冰机和融冰箱，融冰箱串接在对旋风机的主机和风筒之间；(2)由制冷站产生冷量，冷量以液氨或氟利昂作为制冷工质提供给制冰机，由制冰机制成片冰；(3)一部分片冰送入融冰箱，一部分片冰用容器运送到掘进工作面，其中①送入融冰箱的片冰在融冰箱内吸收对旋风机的风流使之产生冷气，融化的冷水在融冰箱内再经过喷淋散发部分冷气，所有冷气由风筒直接送入掘进工作面，使掘进工作面温度降低，融冰箱内融化的冷水再次进入制冰机制成片冰循环利用；②直接运送到掘进工作面的片冰通过散冷箱产生辐射冷气，使掘进工作面温度再次降低。
2、 如权利要求2所述的深井煤矿建井期间的降温方法，其特征是，所述 的制冰机选用片冰制冰机。
3、 一种实施权利要求1所述降温方法的冷气装置，它包括一个制冰机， 其特征是，它还包括一个融冰箱，制冰机安装在融冰箱体的顶部，制冰机的出 冰口直接对准融冰箱，并且在出冰口上安装转接溜冰槽。
4、 如权利要求3所述的冷气装置，其特征是，所述的融冰箱是一个长方 形的箱体，融冰箱的下部空间为融冰冷水间，融冰箱的上部空间为冷水喷淋间， 冷水喷淋间的一端侧面设置对旋风机进风口 ，冷水喷淋间另一端顶面设置冷风 出风口，在冷水喷淋间布置有喷淋装置，融冰冷水间的冷水中安装潜水泵，潜 水泵出水管连接在喷淋装置上。
5、 如权利要求3或4所述的冷气装置，其特征是，在融冰箱体的出风口侧 设置挡水板，在出风口与风筒的连接处设置捕滴器
6、 如权利要求5所述的冷气装置，其特征是，所述的捕滴器包括一个筒圈， 在筒圈四周内连接有扭曲的叶片，所有叶片在圆筒中心相互连接在一起。
7、 如权利要求6所述的冷气装置，其特征是，在融冰箱的壳体外表面设有 保冷层。
8、如权利要求6所述的冷气装置，其特征是，所述的制冰机选用片冰制 冰机。
全文摘要
本发明公开了一种深井煤矿建井期间的降温方法及其设备，属于煤矿建井领域。它是在地面井口附近建立制冷站、对旋风机和由制冰机和融冰箱组成的冷气装置；由制冷站产生冷量，由制冰机制成片冰。片冰一部分送入融冰箱，在融冰箱内两次产生冷气，使掘进工作面降温；一部分用容器运送到掘进工作面，通过散冷箱产生辐射冷气，使掘进工作面再次降温。本发明投资小，冷量损耗少，冷量转化效率高，节约能源，送到掘进工作面冷量大，降温效果好；可达到送“干风”的效果，减少井下湿度和排水量；易于整体移动，一个井筒建完后可在另一个井筒重复使用，设备不会闲置浪费。
文档编号E21F3/00GK101225747SQ20081001393
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者刘国庆, 孙春江, 尹训涛, 张开顺, 张明宝, 王光平, 董相斌, 赵延湘, 辛恒奇 申请人:郎庆田;周继祯