自然制冰冬冷储能矿井降温系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及自然制冰蓄冰领域和深部矿井降温领域，是利用地下水通过自然制冰蓄冰装置储存冬季自然冷能用于夏季高温矿井降温的装置。
【背景技术】
[0002]随着矿井开采深度的增加，矿井高温热害问题日益凸显，不仅影响到了矿井的正常生产工作，更是对工作人员的健康安全带来了极大的危害。
[0003]目前矿井高温热害的防治技术与方法主要有通风降温、人工制冷和冰冷却系统。对于通风降温，当风流温度达到37°C时，增加通风量无明显降温效果。而传统的机械制冷降温具有投资成本大、能耗高等缺点，给高温矿井带来了很大的经济压力。据不完全统计，一个回采面的降温工程平均投资200-250万元，而一个矿井的降温工程投资可高达1000-2500万元。我国当前吨煤降温成本达4-6元。因此，采取经济有效的矿井降温技术方案，是矿井降温技术研宄必须解决的重大课题。
[0004]在冬冷夏热地区，若充分利用这些地区的气候特点，把冬季的自然冷能储存到夏季利用(即天然蓄冷)，不仅能从根本上解决矿井降温费用高昂的问题，而且还能节约能源，改善环境。
[0005]由于全球性能源危机与能源价格的上涨以及环境保护压力的日益增大，天然冰雪蓄冷技术因其利用可再生的自然冷源及其环保、节能和可持续发展的优势日益受到关注，该技术已逐渐被应用于工业、农业、舒适性空调的供冷及食品冷藏等领域，并在众多的工程实践中取得了良好的运行效果。
[0006]我国煤炭资源大都分布在北方地区，我国北方地区主要是温带季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，冬季平均气温均低于o°c，而目前对冬季丰富自然冷源的利用却少之又少。
【发明内容】
[0007]该系统利用冬冷储能夏季用的原理，冬季抽取地表储能含水层中的热水，释放到冷却池中，冷却后输送到制冰装置上，利用自然冷能在制冰装置上制取冰块，储存在蓄冰装置中，夏季通过输冷管道将冷能送到井下降温工作面进行降温，吸收热量后的高温水通过回水管道再次送到储能含水层中，实现地下水的循环利用和保护。
[0008]本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是:该自然制冰冬冷储能矿井降温系统由地下的热水井和地表的冷却池、送水管道、自然制冰装置、蓄冰装置以及输冷管道和回水管道组成。用水泵抽取位于地表储能含水层的热水井，释放到冷却池。利用冬季的自然冷源制取冰块，冰块落入蓄冰装置中。输冷管道用冷水将冰块送到井下降温。释放冷量后的高温水通过回水管再次送到地表储能含水层的热水井中，避免破坏地表结构。
[0009]本发明专利的积极效果是:可以充分利用冬季的自然冷能进行有效地矿井降温，大大降低了矿井降温的成本。大大减少了电能的消耗，有利于节能环保。实现了对地表储能含水层水源的循环利用，保护了地表结构。
[0010]【附图说明】:
图1是本发明的系统图；
图例说明一储能含水层；2—热水井；3—冷却池；4一输水管道；5 —自然制冰装置；6—蓄冰装置；7—输冷管道；8—井下高温工作面；9一回水管道。
[0011]【具体实施方式】:
在地表的储能含水层I开凿热水井2，在冬季用水泵抽取到地面的冷却池3。冷却池3中的冷却水通过输水管道4送到自然制冰装置5上面，自然制冰装置5上形成的冰块放入蓄冰装置中进行储存。夏季将蓄冰装置中的冰块通过输冷管道7以冷水为载体送到井下高温工作面8进行降温，吸收热量后的高温冷却水通过回水管道9再次放入储能含水层中，实现地下水的循环利用。
【主权项】
1.一种自然制冰冬冷储能矿井降温系统，它由地下的热水井和地表的冷却池、送水管道、自然制冰装置、蓄冰装置以及输冷管道和回水管道组成。
2.根据权利要求1所述的热水井，其特征在于:热水井在储能含水层中，水泵用过水管将地下水抽取释放到冷却池中。
3.根据权利要求1所述的冷却池，其特征在于:冷却池连接热水井，冷却池和制冰装置通过送水管道相连。
4.根据权利要求1所述的自然制冰装置和蓄冰装置，其特征在于:自然制冰装置和蓄冰装置上下组合在一起。
5.根据权利要求1所述的输冷管道和回水管道，其特征在于:输冷管道与井下降温工作面直接相连，回水管道连接工作面与地表储能含水层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种自然制冰冬冷储能矿井降温系统，它包括地下的热水井和地表的冷却池、送水管道、自然制冰装置、蓄冰装置以及输冷管道和回水管道。冬季水泵抽取热水井中的水源到井上制冰装置，成冰后倒入下方的蓄冰装置中。输冷管道连接蓄冰装置和井下工作面，回水管道将吸热后的热水再次排放到热水井，实现循环利用。本实用新型充分利用冬季自然冷能制实现行矿井高效降温，并实现地下水循环，有利于节约能源、保护环境，大幅降低矿井降温成本。
【IPC分类】E21F3-00
【公开号】CN104695999
【申请号】CN201510110666
【发明人】辛嵩, 卜凡秀, 刘建康, 孟祥喜
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月13日