专利名称：矿井降温和降粉尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井用设备，具体地说，涉及一种矿井降温和降粉尘装置，属于采矿技术领域。
背景技术：
煤炭是我国主要能源之一，95%的煤炭产量来源于地下采矿，煤矿职业危害主要指以下因素①粉尘煤尘、岩尘、水泥尘等；②化学物质氮氧化物、碳氧化物、硫化氢等； ③物理因素噪声、高温。目前，煤矿开采已经向深部发展，许多矿井的开采深度已达900 1300m。据我国煤炭资源开发和资源保护资料显示，在我国预测的煤炭资源总储量中，有73. 2%的储量埋深在IOOOm以下，预测围岩温度在39°C 45°C，处于二级热害区，矿井高温热害问题十分严重。高温矿井均为深井，送冷距离长，井下湿度达90%以上，风流经过数千米巷道，被加热到达工作面温度降低值已很小，作用不大。随着矿井深度的增加，制冷机组的容量越来越大，系统越来越复杂，控制系统、电器元件越来越多，使井下设备安装、操作和维修困难，运行成本高。空调设备发热对井下空气环境影响越来越大，过高的静水压力和冷凝热的排放困难，降温效果差。现有的冰冷却空调系统，是利用地面制冰机制取的片冰、泥状冰，通过风力、水力输送至井下的融冰装置，在融冰装置内，冰与井下空调回水直接换热，使空调回水的温度降低。在地面制出来的片冰、泥状冰，通过风力、水利输送到井下时片冰、泥状冰已被40 50度热风、20 30度的温水融化，到达井下时冷却效果不明显，浪费大量的能源。在非高温矿井中，粉尘和噪声的影响居于首位，而在高温矿井中，高温成为影响煤矿井下工人生理和心理的首要因素。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种矿井降温和降粉尘装置，该装置以冰蓄冷方式降温及降粉尘的效果好，而且该装置放置在地面上，提高了矿井内的安全性、降低了矿井内的噪音，安装、操作和维修方便，降低了运行成本，节能、环保。为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下矿井降温和降粉尘装置， 其特征在于包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置； 制冰装置包括制冰机组、压缩机组和冷凝机组；蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽、冷水水泵和喷雾装置，蓄冰水槽与制冰机组之间设有用于输送冰块的井下输送管道；冷水水泵与蓄冰水槽连通；喷雾装置与冷水水泵之间设有水管，喷雾装置将冷水喷洒至工作面。[0015]作为上述技术方案的进一步改进井下输送管道和水管分别设有保温层。喷雾装置设有喷雾嘴。制冰机组设有制冰装置出口 ；井下输送管道的进口与制冰装置出口的位置对应，井下输送管道出口与蓄冰水槽连通。蓄冰水槽设有蓄冰水槽出口，蓄冰水槽出口与冷水水泵连接。 制冰机组为片冰机组、板冰机组、管冰机组或冰砖机组。压缩机组为涡旋式压缩机组、活塞式压缩机组、螺杆式压缩机组、离心式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨。所述冷凝机组为水冷冷凝机组、风冷冷凝机组、蒸发冷冷凝机组本实用新型采用以上技术方案，与现有技术方案相比，具有以下优点利用设置在地面上的制冰装置生产出干燥、无粉末，坚硬且不易融化的冰块；利用井下输送管道将冰块输送至井下的蓄冰水槽，利用冰块质量重、下降速度较快、融化速度慢且不会附着在管路壁上，在蓄冰水槽中形成接近0度的冰蓄冷水，利用冷水水泵与水管和喷雾嘴的组合将冰蓄冷水雾化，喷洒到工作面起到很好的降温及降尘效果。制冰装置设置在地面上，提高了矿井内的安全性、降低了矿井内的噪音，安装、操作和维修方便，降低了运行成本，节能、环保。井下输送管道和水管分别设有保温层，能够保持低温状态，减少对热量的吸收，降低了能耗，降低了运行成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
附图1是本实用新型实施例中矿井降温和降粉尘装置的结构示意图；附图2是本实用新型实施例中水管的结构示意图；图中，1-制冰机组，2-压缩机组，3-冷凝机组，4-蓄冰水槽，5-冷水水泵，6_喷雾装置， 7-井下输送管道出口，8-制冰装置出口，9-蓄冰水槽出口，10-冰蓄冷水，11-喷雾装置进口，12-水管，13-喷雾嘴，14-井下输送管道，15-保温层。
具体实施方式
如图1所示，矿井降温和降粉尘装置，包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；制冰装置包括制冰机组1、压缩机组2和冷凝机组3，制冰机组1设有制冰装置出 Π 8 ；蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽4、冷水水泵5和喷雾装置6，蓄冰水槽4与制冰装置出口 8之间设有用于输送冰块的井下输送管道14，井下输送管道14的进口与制冰装置出口 8的位置对应，井下输送管道出口 7与蓄冰水槽4连通，利用冰块重量通过井下输送管道14 将冰块直接投入到蓄冰水槽4，形成接近0度的冰蓄冷水10 ；[0035]蓄冰水槽4设有蓄冰水槽出口 9，蓄冰水槽出口 9通过冷水水泵5与喷雾装置进口 11相连接，喷雾装置6设有喷雾嘴13，利用水管12和喷雾嘴13将蓄冰水槽4的接近0度的冰蓄冷水10喷洒工作面，达到降温及降尘的效果；制冰机组1为板冰机组。在地面制冰机组蒸发器材质为碳钢，铝合金，不锈钢，镍钛合金，镍铜合金。压缩机组2为螺杆式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨；冷凝机组3为水冷冷凝机组；地面制冰装置的淡水在制冰循环过程中，冷媒通过膨胀阀后，汽化吸收热量，由于冷媒流经蒸发器中间呈蜂窝状的管线，吸收洒在蒸发器上淡水的热量，使淡水慢慢地在蒸发器上结冰，洒水管不断地洒水，冰层不断地变厚，到达一定厚度后设定自动脱冰，自动脱冰是利用压缩机余热通过热气旁通与蒸发器形成热交换，另外利用压缩机余热加热的温水洒在蒸发器内侧，将温度传给蒸发器表面的冰，冰层的内侧融化与蒸发器形成隔离，无法继续依附在蒸发器上，通过自身重量达到自动脱冰的目的，这样就完成单循环的制冰过程；通过这样的循环，能得到厚度10 20mm，大小为30 X 40mm 60 X IOOmm的干净、纯洁的冰块。在地面生产出来的冰块通过井下输送管道直接投入井下，因冰块的自身的质量重，所以下降速度快，所以融化速度慢且不会附着在管道壁上，到达井下蓄冰水槽后形成0 度左右的冰水混合物，用井下冷水水泵将冰水混合物通过管道输送到工作面，再利用管道终端的喷雾器将冷水雾化，喷洒到工作面起到降温及降尘效果。输送水管12过长会导致冰水混合物在输送过程吸收井下的热量，到达终端喷雾嘴13时水温会变高，雾化降温效果变差。如图2所示，为防止冰水混合物的温度在输送过程中升高，输送水管12外设置保温层15，使其保持处于低温状态下，通过设置水管12和喷雾器13的数量，就可以既满足工作面的降温、降尘。从地面投下来的冰，干净、卫生，在蓄冰水槽内溶化后可以饮用。利用水管的容易拆接，一台冷水水泵可接几条送水管路，部分管路用于降温、降尘，部分管路用于饮用，或多条管路同时对不同工作面进行降温、降尘与饮用。该装置能起到工作面，工作环境的降温、降尘效果，又能有效地起到工作人员体温下降，并且功耗小、效率高、系统投资和运行费用低。输送水管12还可以用双层管道，以保持冰水混合物的低温状态。制冰机组1还可以为片冰机组、管冰机组或冰砖机组。压缩机组2还可以为活塞式压缩机组、涡旋式压缩机组或离心式压缩机组；冷凝机组3还可以为风冷冷凝机组或蒸发冷冷凝机组。
权利要求1.矿井降温和降粉尘装置，其特征在于包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；制冰装置包括制冰机组(1)、压缩机组(2)和冷凝机组(3)；蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽(4 )、冷水水泵(5 )和喷雾装置(6 )，蓄冰水槽(4 )与制冰机组(1)之间设有用于输送冰块的井下输送管道(14)；冷水水泵(5)与蓄冰水槽(4)连通；喷雾装置(6)与冷水水泵(5)之间设有水管(12)，喷雾装置(6)将冷水喷洒至工作面。
2.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于水管(12)设有保温层。
3.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于喷雾装置(6)设有喷雾嘴 (13)。
4.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于制冰机组(1)设有制冰装置出口(8)；井下输送管道(14)的进口与制冰装置出口(8)的位置对应，井下输送管道出口(7)与蓄冰水槽(4)连通。
5.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于蓄冰水槽(4)设有蓄冰水槽出口( 9 )，蓄冰水槽出口( 9 )与冷水水泵(5 )连接。
6.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于制冰机组(1) 为片冰机组、板冰机组、管冰机组或冰砖机组。
7.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于压缩机组为涡旋式压缩机组、活塞式压缩机组、螺杆式压缩机组、离心式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨。
8.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于所述冷凝机组为水冷冷凝机组、风冷冷凝机组、蒸发冷冷凝机组。
专利摘要本实用新型涉及一种矿井降温和降粉尘装置，包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；制冰装置包括制冰机组、压缩机组和冷凝机组；蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽、冷水水泵和喷雾装置，蓄冰水槽与制冰机组之间设有用于输送冰块的井下输送管道；冷水水泵与蓄冰水槽连通；喷雾装置与冷水水泵之间设有水管，喷雾装置将冷水喷洒至工作面，设置在地面上的制冰装置生产出坚硬且不易融化的冰块；井下输送管道将冰块输送至井下的蓄冰水槽，利用冰块质量重、下降速度较快、融化速度慢且不会附着在管路壁上，在蓄冰水槽中形成接近0度的冰蓄冷水，冷水水泵与水管和喷雾嘴的组合将冰蓄冷水雾化，喷洒到工作面起到很好的降温及降尘效果。
文档编号E21F3/00GK202108533SQ201120217220
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者独孤勇 申请人:独孤勇