专利名称：矿井下热交换硐室的制作方法
技术领域：
本发明属于采矿行业设施，涉及一种矿井下热交换硐室，用于集中机械降温时，在井下热交换使用。
背景技术：
随着我国采矿技术的发展，采矿深度逐渐增大，地温逐步升高，深度超过800m以后一般都达到了二级以上热害，原有的通风降温方式已经无法满足降温需要，有越来越多的矿井开始建立机械降温系统。地面集中式冰冷降温系统是一种常用的机械降温方式，主要特点降温制冷主机和冷却水系统及设备设于地面，井下设置融冰池，地面制冷机组制出的冰水混合物通过绝热管道送至井下融冰池，再从融冰池输送至用冷地点。这种降温方式具有以下优点
①地面集中式运行管理方便，散热效果好。②避免了制冷主机井下泄露冷媒问题，安全性好。③无高压系统环节，设备及管路承压能力要求低，安全性好，投资低。④冰水混合物较用冷水载冷量大，用水量少，系统运行效率高。⑤融冰池有蓄冷能力，提高了系统的可靠性。在实际运行中也发现一些不足，体现在融冰池方面的主要有
①金属材料焊制的融冰池容量较小，易发生溢水问题，热量损失大。②金属材料焊制的融冰池耐腐蚀性差，需要定期更换，影响使用。③由于冰水混合物的流动性略差，接入管道易发生堵管，系统可靠性差。④融冰池出来的冷水没有压力，需要泵送至用冷地点，增加了电耗和散热。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种节能、可靠性好、使用寿命长、防止溢水的矿井下热交换硐室。本发明是通过如下技术方案实现的
本发明的矿井下热交换硐室，包括融冰池，融冰池上部连接输入管和回水管，下部连接输出管，其特征在于融冰池采用立式融冰池静压向外供冷水，融冰池的池壁采用混凝土围墙支护，内部带有保温层；融冰池内安装有水位监测仪；输入管向下倾斜。优选方案为，所述的融冰池上部较粗、下部较细，中部有倒锥形过渡段。输入管和输出管分别设一个或多个。融冰池上部和下部呈圆筒形，中部呈倒圆锥形。本发明的有益效果是，完善地面集中式冰冷降温系统，改善井下工人的工作环境，提高工作安全性。该产品容量大，不易发生溢水问题，热量损失小，耐腐蚀性好，寿命长，不易堵管，可靠性好，不需要使用泵，节约电能，避免泵的热害。
图I为本发明的俯视示意图。图2为本发明的主视示意图。图中，I融冰池，2输入管、3回水管、4水位监测仪，5围墙支护，6输出管。
具体实施例方式附图为本发明的一种具体实施例。本发明的矿井下热交换硐室，包括融冰池I，融冰池上部连接输入管2和回水管3，下部连接输出管6，融冰池采用立式融冰池静压向外供冷水，融冰池的池壁采用混凝土围墙支护5，内部带有保温层；融冰池内安装有水位监测仪4 ;输入管向下倾斜。融冰池上部较粗、下部较细，中部有倒锥形过渡段。输入管和输出管分别设一个或多个。融冰池上部和下部呈圆筒形，中部呈倒圆锥形。输入管通往井筒。本发明的矿井下热交换硐室，具有以下优点
I、采用立式融冰池I内一般有20m以上的静水压力，出水管6出来的水靠静压即可自流到用冷地点，减少了电耗和散热。出水管和入水管可设多个。融冰硐室采用立式布置静压供水，形状不局限于圆柱形，圆锥形、漏斗形、偏漏斗形都可以。2、融冰硐室是在井下围岩中设置的硐室，融冰池采用混凝土支护，可设保温层，避免了采用金属材料的腐蚀问题。3、在井下围岩内做融冰池混凝土支护，可充分增大容量，配合自动监控，完全避免了溢出水的问题。例如800m深的300mm直径的输送管2容量56. 5m3,融冰池6做成30m深3m直径的圆筒，容量2125m3，通过水位监测仪4，发现融冰池内剩余容积将要小于56. 5 m3,且出水管5不出水时，地面自动停止输送，即可避免溢水现象的发生。4、采用圆筒型融冰池，静压向外供冷水，热交换更均匀。通过输送管2输送来的冰水混合物进入融冰池6后，冰密度小于水，浮在上部；冷水向下沉；通过回水管回来的水先与浮在上面的冰接触迅速降温，整个融冰池内冷热对流，热交换更充分。5、输送管2不是水平进入融冰池6，而是有α的仰角，避免了输送管90°转弯处容易堵管的问题，系统可靠性高。
权利要求
1.种矿井下热交换硐室，包括融冰池，融冰池上部连接输入管和回水管，下部连接输出管，其特征在于融冰池采用立式融冰池静压向外供冷水，融冰池的池壁采用混凝土围墙支护，内部带有保温层；融冰池内安装有水位监测仪；输入管向下倾斜。
2.根据权利要求I所述的矿井下热交换硐室，其特征在于融冰池上部较粗、下部较细，中部有倒锥形过渡段。
3.根据权利要求I或2所述的矿井下热交换硐室，其特征在于输入管和输出管分别设一个或多个。
4.根据权利要求3所述的矿井下热交换硐室，其特征在于融冰池上部和下部呈圆筒形，中部呈倒圆锥形。
全文摘要
本发明属于采矿行业设施，涉及一种矿井下热交换硐室，包括融冰池，融冰池上部连接输入管和回水管，下部连接输出管，其特征在于融冰池采用立式融冰池静压向外供冷水，融冰池的池壁采用混凝土围墙支护，内部带有保温层；融冰池内安装有水位监测仪；输入管向下倾斜。本发明的有益效果是，完善地面集中式冰冷降温系统，改善井下工人的工作环境，提高工作安全性。该产品容量大，不易发生溢水问题，热量损失小，耐腐蚀性好，寿命长，不易堵管，可靠性好，不需要使用泵，节约电能，避免泵的热害。
文档编号E21F17/00GK102943692SQ201210420239
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者宋国忠, 朱杰, 王继兰, 高秋野, 刘德利 申请人:煤炭工业济南设计研究院有限公司