专利名称：高温矿井采煤工作面冷量配置系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对矿井采煤工作面进行有效降温，创造出低温环境的系统。
背景技术：
我国探明的煤炭储量中，1000 2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2%,故 矿井开采的深度在不断增加，随着矿井开采深度的不断增加，矿井工作地点工作环 境越来越热，即热害越来越严重。据统计我国有多对矿井的采掘工作面风流温度超 过30'C。如此多的热害矿井，如果不研究出成熟的降温技术和装备，煤炭资源的开 采和利用就会很困难，影响整个国民经济的可持续发展，因此矿井高温热害已经成 为一个不容忽视且急需解决的问题。总结国内外高温矿井采煤工作面冷量配置系统，主要有以下几种第一种把空冷器(蒸发器)布置在入风顺槽入口处其主要特点是设备安装 运输方便，不影响行人和作业；主要缺点是需要敷设大直径风筒，把经过空冷器 处理的冷风输送到工作面下口附近；或无须风筒，直接将整个入风顺槽的空气温度 降到一定范围，但工作面降温效果较差。第二种直接在工作面安装小型空冷器其主要特点是空冷器散发的冷量全部为 有效冷量；主要缺点是需要跟随采面移动而移动，冷冻水供回水管均需移动，移 动工作量大，空冷器易集灰，需要定期清洗，维护工作量大，且没有解决入风顺槽 的高温热害。第三种建立专用降温冷墙在入风顺槽设一专用冷风巷道，在冷风巷道内设内 通冷水的冷墙。其主要优点是散热面积可按需要建设；主要缺点是风阻大，只能 用于送风距离短的工作地点降温；另一个主要缺点是冷墙易集灰，影响降温效果； 第三个缺点是，由于运煤皮带或矿车的通行，入风顺槽不易密闭，热风混入导致降 温效果不佳，且冷风输送距离长，工作面降温效果差。建立独立冷却巷道，投资大。现有的中国专利申请有《一种深部开采矿井降温装置》(申请号200710025002)，包括地面机组和地下机组，地面机组包括压縮机、冷凝器、膨胀阀和蒸发冷凝器， 地下机组包括井下换热器和送风机，蒸发冷凝器的底部换热工质出口与井下换热器 的进口连接，井下换热器的出口与蒸发冷凝器的顶部换热工质进口连接。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种降温效果好、运输、管理维 护方便，能满足我国高温矿井需要的高温矿井采煤工作面冷量配置系统。本实用新型目的的实现方式为，高温矿井采煤工作面冷量配置系统，进风巷道通 过入风顺槽入口、入风顺槽、采面下口通至采煤工作面，采面上口通过回风巷通至外 口、外口通总回风巷，入风顺槽中设空冷器组，与冷源连通的供冷管道、回水管与对 旋风机、空冷器组连接，空冷器组出口接软质风筒，供冷管道、回水管通过引出支管 及调节阀门接喷淋管，喷淋管上装喷琳压力表、检修阀门、采煤机喷淋用水支管、喷 淋三通、喷淋软管、喷淋开关、喷嘴，供冷管道、回水管上安装有调节阀门。使用本实用新型时，地面或井下冷源制取的低温冷水用供冷管道输送到空冷器 组，经过冷热交换后，通过回水管将水返回。根据采煤工作面需要，既可采用低温冷 水喷淋，也可采用经过空冷进行热交换后的水进行喷淋，解决采煤工作面降温时上热 下冷，供冷不均的问题。本实用新型有以下优点送冷风距离短，距采面下口距离小于200m;采用小型空冷器组，安装移动方便，可根据需要，每2-3个月移动一次；安装低温冷水喷淋系统，彻底解决了采煤工作面降温时上热下冷，供冷不均的问题。
图1是本实用新型平面结构视图图2是本实用新型结构侧视图 图3是喷淋系统平面结构视图 图4是喷淋组件平面结构视图具体实施方式
本实用新型由使用地点、冷水供回水管及配置组件、空冷器组和喷淋组件四 个部分构成。所指采煤工作面，含炮采、综采、高档普采，不含硐采及条缝式开采。 下面参照附图详述本实用新型。参照图1，使用地点的进风巷道5通过入风顺槽入口 6、入风顺槽12、采面下 口 20通至采煤工作面21，采面上口 24通过回风巷通至外口 26、外口26通总回风 巷1。地面或井下冷源制取的低温冷水用供冷管道3输送到安装在入风顺槽12中的 空冷器组16，图中2表示进风巷风流方向，25表示采面回风巷风流方向。冷水供回水管及配置组件的供冷管道3、回水管4装调节阀门7，供冷管道3 上安装有流量计8、除污器9、温度计ll、压力表IO。供冷管道3将低温冷水送到空冷器组16，经过冷热交换后，通过回水管4将水返回。本实用新型不含冷源，不 论地面或井下设置的冷源均可使用。供冷管道3、回水管4采用保温并加保护层， 以避免不必要的热损失。参照图1、 2，入风顺槽12中设空冷器组16，空冷器采用本申请人的《矿用高 压组合式空冷器》专利，专利号200720086844.8。空冷器组16由3-4组构成，每 组配备1台对旋风机15，每组由6-8台50kW矿用高压组合式空冷器构成，各组空 冷器的风路串联、水路并联，空冷器组出口采用矿用普通软质风筒17连接。.空冷 器安装方式及相关距离是本实用新型的关键。空冷器组的安装位置根据采煤系统热 源分布特点和实际安装方便确定，靠近工作面的第一组空冷器一般而言离工作面下 口20小于200m，逆风方向，第二组离第一组10土lm，第三组离第二组100± 10ra， 第四组离第三组10土lm。适当的距离调整在本实用新型允许范围内。参照图1、 2、 3、 4，供冷管道3、回水管4还可通过引出支管及调节阀门13 接喷淋系统的喷淋管18，喷淋管18上装喷淋压力表14、检修阀门19、采煤机喷淋 用水支管22、喷淋三通23、喷淋软管27、喷淋开关28、喷嘴29。根据采煤工作面需要，可同时开启图示各喷淋组，也可有选择形地开启。如果 采面上口 24温度高，则可选择多开，否则少开。同时既可采用低温冷水喷淋，也 可采用经过空冷进行热交换后的水进行喷淋。视具体情况进行选择。
权利要求1、高温矿井采煤工作面冷量配置系统，其特征在于进风巷道通过入风顺槽入口、入风顺槽、采面下口通至采煤工作面，采面上口通过回风巷通至外口、外口通总回风巷，入风顺槽中设空冷器组，与冷源连通的供冷管道、回水管与对旋风机、空冷器组连接，空冷器组出口接软质风筒，供冷管道、回水管上安装有调节阀门。
2、 根据权利要求1所述的高温矿井采煤工作面冷量配置系统，其特征在于供 冷管道(3)、回水管(4)通过引出支管及调节阀门(13)接喷淋系统的喷淋管(18)， 喷淋管(18)上装喷淋压力表(14)、检修阀门(19)、采煤机喷淋用水支管(22)、 喷淋三通(23)、喷淋软管(27)、喷淋开关(28)、喷嘴(29)。
3、 根据权利要求1所述的高温矿井釆煤工作面冷量配置系统，其特征在于供 冷管道(3)上安装有流量计(8)、除污器(9)、温度计(11)、压力表(10)。
4、 根据权利要求3所述的高温矿井采煤工作面冷量配置系统，其特征在于空 冷器组(16)由3-4组构成，每组配备l台对旋风机(15),每组由6-8台50kW矿 用高压组合式空冷器构成，各组空冷器的风路串联、水路并联，空冷器组出口采用 矿用普通软质风筒U7)连接。
5、 根据权利要求l所述的高温矿井采煤工作面冷量配置系统，其特征在于第 一组空冷器一般而言离工作面下口 (20)小于200m，逆风方向，第二组离第一组 lO土lm，第三组离第二组100土10m，第四组离第三组10土lm。
6、 根据权利要求1所述的高温矿井采煤工作面冷量配置系统，其特征在于供 冷管道(3)、回水管(4)采用保温并加保护层。
专利摘要高温矿井采煤工作面冷量配置系统，涉及一种对矿井采煤工作面进行有效降温，创造出低温环境的系统。由使用地点、冷水供回水管及配置组件、空冷器组和喷淋组件四个部分构成。使用地点由进风巷道、入风顺槽、采面上、下口和采煤工作面组成，采面上口直通总回风巷。冷水供回水管及配置组件由供冷管道、回水管等组成。供冷管道将低温冷水送到空冷器组，经过热交换后通过回水管返回，也可在供/回水管上接喷淋管，根据实际需要，可直接用低温冷水或经过空冷器热交换后的水喷淋，实现二次降温。本实用新型送冷风距离短，距采面下口距离小于200m；采用小型空冷器组，安装移动方便；有喷淋系统，解决了采煤工作面上热下冷，供冷不均的问题。
文档编号E21F3/00GK201344042SQ200920083759
公开日2009年11月11日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者胡成凯, 胡春胜, 胡飞龙 申请人:武汉星田热环境控制技术有限公司