一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法

本发明涉及一种单一动力源井下降温方法，具体是一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法。

背景技术：

目前矿井下工作面等区域的降温一般都采用类似于井上的空调设备，但实际上并不是每个矿井都有较大温差的降温需求，也不是井下每个区域都需要系统地、显著地降温，如果都采用空调设备，则成本较高，且产生的热量无法排出井巷，很有可能导致非降温区域的温度升高，对于一些局部温度不是很高，但依然对人员产生身心影响的较高温区域。

另外在矿井降温行业中，已经存在的多种现有技术或装置进行降温处理，但基本都需要额外动力如电力等，而在利用矿井含水层水源降温方面，也有一些公开的发明专利，如申请号：201811213154.3、名称为：一种利用矿井含水层的自压式降温除尘系统；又如申请号：201610199423.x、名称为：高位巷联通钻孔循环水式矿井降温系统及矿井降温方法，上述专利均是将矿井水仅作为冷源，降温过程中都采用了额外动力，因此仍然需要额外的能源消耗。如何既能对高温区域进行一定程度的降温，同时无需消耗额外能源，是本行业的所需解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，通过利用矿井水重力作用使其不仅作为冷源还作为动力源，从而实现无需额外动力源即能对矿井工作面进行降温。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，采用的降温装置包括蓄水池、阀门、驱动水管、液驱式对流器和输送管；所述阀门一端通过第一水管与蓄水池连接，阀门另一端通过第二水管与液驱式对流器的进水口连接，液驱式对流器的排气口与输送管一端连接，驱动水管一端与液驱式对流器的进水口连接，驱动水管另一端与液驱式对流器液体驱动注入口连接，具体工作步骤为：

a、先确定矿井中含水层的具体位置，将降温装置放入到矿井工作面，且使降温装置处于含水层下方；

b、将含水层通过第三水管与蓄水池连接，液驱式对流器的排水口通过管路与矿井内的排水沟连接；

c、进行降温时，将阀门打开，含水层中的低温水源受重力作用经第三水管引流至蓄水池内，蓄水池内的水位超过第一水管时，低温水会进入第一水管并依次经过阀门和第二水管到达液驱式对流器的进水口处，其中一部分低温水进入液驱式对流器内部作为冷源，另一部分低温水通过驱动水管到达液驱式对流器液体驱动注入口，该部分低温水通过液体驱动注入口进入后对液驱式对流器进行驱动，完成驱动的低温水通过排水口排入排水沟内，进而使液驱式对流器内部的冷源与空气进行热交换，降温后的空气通过排气口进入输送管，最终流入高温的工作面区域对其进行降温。

进一步，所述蓄水池与含水层之间的高度差不小于5m。

进一步，所述低温水源的温度是20℃以下。

与现有技术相比，本发明采用蓄水池、阀门、驱动水管、液驱式对流器和输送管相结合的方式，将降温装置设置在含水层下方，然后利用含水层中低温水的重力作用，使其从高处向低处流动，进而具有液体流动力，然后一部分低温水进入液驱式对流器内部作为冷源，另一部分低温水通过驱动水管到达液驱式对流器液体驱动注入口，该部分低温水通过液体驱动注入口进入后对液驱式对流器进行驱动，进而使液驱式对流器内部的冷源与空气进行热交换，降温后的空气通过排气口进入输送管，最终流入高温的工作面区域对其进行降温。整个降温过程仅利用矿井含水层中的低温水，即低温水不仅作为冷源还作为动力源，从而实现无需额外动力源即能对矿井工作面进行降温，有效利用资源，并且降温过程环保。

附图说明

图1是本发明中降温装置装配后的示意图。

图中：1、含水层，2、蓄水池，3、阀门，4、驱动管，5、液驱式对流器，6、输送管，7、第三水管，8、第一水管，9、第二水管，10、排水沟。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明采用的降温装置包括蓄水池、阀门、驱动水管、液驱式对流器和输送管；所述阀门一端通过第一水管与蓄水池连接，阀门另一端通过第二水管与液驱式对流器的进水口连接，液驱式对流器的排气口与输送管一端连接，驱动水管一端与液驱式对流器的进水口连接，驱动水管另一端与液驱式对流器液体驱动注入口连接，具体工作步骤为：

a、先确定矿井中含水层的具体位置，将降温装置放入到矿井工作面，且使降温装置处于含水层下方；

b、将含水层通过第三水管与蓄水池连接，液驱式对流器的排水口通过管路与矿井内的排水沟连接；

c、进行降温时，将阀门打开，含水层中的低温水源受重力作用经第三水管引流至蓄水池内，蓄水池内的水位超过第一水管时，低温水会进入第一水管并依次经过阀门和第二水管到达液驱式对流器的进水口处，其中一部分低温水进入液驱式对流器内部作为冷源，另一部分低温水通过驱动水管到达液驱式对流器液体驱动注入口，该部分低温水通过液体驱动注入口进入后对液驱式对流器进行驱动，完成驱动的低温水通过排水口排入排水沟内，进而使液驱式对流器内部的冷源与空气进行热交换，降温后的空气通过排气口进入输送管，最终流入高温的工作面区域对其进行降温。

上述液驱式对流器即采用液体驱动的对流器，这种对流器仅需液体流动就能使其进行对流作用，无需额外动力源。

进一步，所述蓄水池与含水层之间的高度差不小于5m。

进一步，所述低温水源的温度是20℃以下。

技术特征：

1.一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，其特征在于，采用的降温装置包括蓄水池、阀门、驱动水管、液驱式对流器和输送管；所述阀门一端通过第一水管与蓄水池连接，阀门另一端通过第二水管与液驱式对流器的进水口连接，液驱式对流器的排气口与输送管一端连接，驱动水管一端与液驱式对流器的进水口连接，驱动水管另一端与液驱式对流器液体驱动注入口连接，具体工作步骤为：

a、先确定矿井中含水层的具体位置，将降温装置放入到矿井工作面，且使降温装置处于含水层下方；

b、将含水层通过第三水管与蓄水池连接，液驱式对流器的排水口通过管路与矿井内的排水沟连接；

c、进行降温时，将阀门打开，含水层中的低温水源受重力作用经第三水管引流至蓄水池内，蓄水池内的水位超过第一水管时，低温水会进入第一水管并依次经过阀门和第二水管到达液驱式对流器的进水口处，其中一部分低温水进入液驱式对流器内部作为冷源，另一部分低温水通过驱动水管到达液驱式对流器液体驱动注入口，该部分低温水通过液体驱动注入口进入后对液驱式对流器进行驱动，完成驱动的低温水通过排水口排入排水沟内，进而使液驱式对流器内部的冷源与空气进行热交换，降温后的空气通过排气口进入输送管，最终流入高温的工作面区域对其进行降温。

2.根据权利要求1所述的一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，其特征在于，所述蓄水池与含水层之间的高度差不小于5m。

3.根据权利要求1所述的一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，其特征在于，所述低温水源的温度是20℃以下。

技术总结
本发明公开了一种利用矿井水对矿井工作面降温的方法，采用的降温装置包括蓄水池、阀门、驱动水管、液驱式对流器和输送管，将降温装置设置在含水层下方，然后利用含水层中低温水的重力作用，使其从高处向低处流动，进而具有液体流动力，然后一部分低温水进入液驱式对流器内部作为冷源，另一部分低温水通过驱动水管到达液驱式对流器液体驱动注入口，该部分低温水通过液体驱动注入口进入后对液驱式对流器进行驱动，进而使液驱式对流器内部的冷源与空气进行热交换，降温后的空气通过排气口进入输送管，最终流入高温的工作面区域对其进行降温。通过利用矿井水重力作用使其不仅作为冷源还作为动力源，从而实现无需额外动力源即能对矿井工作面进行降温。

技术研发人员：罗进;蒋合国;杨小聪;李坤;崔益源;菅从光;宋小林;魏宗康;方帅
受保护的技术使用者：彝良驰宏矿业有限公司;矿冶科技集团有限公司;中国矿业大学
技术研发日：2021.04.10
技术公布日：2021.07.23