專利名稱：深井煤礦建井期間的降溫方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦建井方法，尤其涉及建井期間的降溫方法。
背景技術(shù)：
目前隨著煤礦開采深度的加深，需要開鑿800米以上深的立井。開鑿深度 愈深掘進(jìn)工作面的涌水溫度愈大， 一般超過45。C以上，至始掘進(jìn)工作面的氣溫 超過32'C，超過了《煤礦安全規(guī)程》3(TC以下才能施工的規(guī)定。因此，在煤礦 建井期間生產(chǎn)通風(fēng)系統(tǒng)未貫通的情況下，必需對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行強(qiáng)制降溫，才 能確保掘進(jìn)工作面的正常施工。
目前，建井期間的強(qiáng)制降溫措施 一是在地面建冷風(fēng)站，直接向掘進(jìn)工作 面送冷風(fēng)；其不足是冷風(fēng)站設(shè)備昂貴，當(dāng)主井和副井貫通后，設(shè)備閑置不能再 重復(fù)使用。二是在地面設(shè)水冷機(jī)組，將水溫降為5-10'C的低溫水，通風(fēng)機(jī)通過 冷凝器向掘進(jìn)工作面送冷風(fēng)；其不足是冷量損耗大，降溫效果差，經(jīng)濟(jì)效果差。 三是直接把冰塊放在風(fēng)筒中冷卻風(fēng)流，或把制冷的低溫水在風(fēng)筒中作霧狀噴出 冷卻風(fēng)流(如南非village礦)；其不足是水分隨著風(fēng)流一塊進(jìn)入井下，增加了井 下溫度和排水量。
因此很需一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、降溫效果好的能重復(fù)利使用的新的降溫方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有深井煤礦建井期間降溫方法的不足，提出一種經(jīng) 濟(jì)、實(shí)用、降溫效果好、設(shè)備能重復(fù)利用的降溫方法及其設(shè)備。 本發(fā)明的降溫方法是
它是在地面井口附近建立制冷站和對(duì)旋風(fēng)機(jī)，其特征是，
(1)在地面井口附近還設(shè)有制冰機(jī)和融冰箱，融冰箱串接在對(duì)旋風(fēng)機(jī)的 主機(jī)和風(fēng)筒之間；(2) 由制冷站產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給制冰 機(jī)，由制冰機(jī)制成片冰；
(3) 片冰一部分送入融冰箱， 一部分用容器運(yùn)送到掘進(jìn)工作面，其中 ①送入融冰箱的片冰在融冰箱內(nèi)吸收對(duì)旋風(fēng)機(jī)的風(fēng)流使之產(chǎn)生冷氣，融化
的冷水在融冰箱內(nèi)再經(jīng)過噴淋散發(fā)部分冷氣，所有冷氣由風(fēng)筒直接送入掘進(jìn)工 作面，使掘進(jìn)工作面溫度降低，融冰箱內(nèi)融化的冷水再次進(jìn)入制冰機(jī)制成片冰 循環(huán)利用；
②直接運(yùn)送到掘進(jìn)工作面的片冰通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進(jìn)工作面 溫度再次降低。
為實(shí)施該方法，本發(fā)明提供了一種冷氣裝置，它包括一個(gè)制^K機(jī)，其特征 是，它還包括一個(gè)融冰箱，制冰機(jī)安裝在融冰箱體的頂部，制冰機(jī)的出冰口直 接對(duì)準(zhǔn)融冰箱，并且在出冰口上安裝轉(zhuǎn)接溜冰槽。
上述冷氣裝置的融冰箱是一個(gè)長(zhǎng)方形的箱體，融冰箱的下部空間為融冰冷 水間，融冰箱的上部空間為冷水噴淋間，冷水噴淋間的一端側(cè)面設(shè)置對(duì)旋風(fēng)機(jī) 進(jìn)風(fēng)口，冷水噴淋間另一端頂面設(shè)置冷風(fēng)出風(fēng)口，在冷水噴淋間布置有噴淋裝 置，融冰冷水間的冷水中安裝潛水泵，潛水泵出水管連接在噴淋裝置上。
為了防止霧滴吹入風(fēng)筒中，在融冰箱體的出風(fēng)口側(cè)設(shè)置擋水板，在出風(fēng)口 與風(fēng)筒的連接處設(shè)置捕滴器，霧滴被擋水板和捕滴器攔截滴回融冰箱中。所述 的捕滴器的結(jié)構(gòu)是一個(gè)風(fēng)葉輪結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)筒圈，在筒圈四周內(nèi)連接有扭曲 的葉片，所有葉片在筒圈中心相互連接在一起。
為了防止融冰箱的冷量散去，在融冰箱的殼體外表面設(shè)有保冷層。 為了提高降溫效果,所述的制冰機(jī)優(yōu)先選用片冰制冰機(jī)。 所述的制冰機(jī)優(yōu)先選用片冰制冰機(jī)。
本發(fā)明的積極效果是1、制冷站的投資比冷風(fēng)站低；2、由于冷氣裝置冷 量損耗少，冷量轉(zhuǎn)化效率高，節(jié)約能源，送到掘進(jìn)工作面冷量大，降溫效果好； 3、可達(dá)到送"干風(fēng)"的效果，減少井下濕度和排水量；4、易于整體移動(dòng)，一個(gè)井筒建完后可在另一個(gè)井筒重復(fù)使用，設(shè)備不會(huì)閑置浪費(fèi)。


圖1是本發(fā)明的降溫原理示意圖2是冷氣裝置的構(gòu)造圖3是圖2中噴淋裝置的總水管和支叉管的連接圖； 圖4是圖2中噴淋裝置的俯視圖； 圖5是捕滴器的立體示意圖； 圖6是圖5的俯視圖。
圖例說明l-融冰箱；2-對(duì)旋風(fēng)機(jī)；3-風(fēng)筒；4-片冰制冰機(jī)；5-容器；6-散 冷箱；7-掘進(jìn)工作面；8-制冷站；9-潛水泵；10-箱體；ll-保冷層；12-擋水板； B-捕滴器；14-冷風(fēng)出風(fēng)口； 15-融冰冷水間；16-冷水噴淋間；17-進(jìn)風(fēng)口； 18-
噴淋裝置；19-總水管；20-支叉管；21-噴水孔，22_筒圈，23—扭曲葉片。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)例概況
某煤礦開采深度超過800米，在掘主、副井兩個(gè)井筒時(shí)氣溫超過32"C，工 作面的地下水溫度超過46°C，井筒掘到底后有兩個(gè)巷道工作面還需同時(shí)施工。 為保證正常施工，需采取降溫措施，要求降至30'C以下。經(jīng)計(jì)算每個(gè)工作面需 風(fēng)量400mV分，當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)溫27'C需，需降到21°C以下后再用風(fēng)筒送到井下才 能滿足立井施工的降溫要求。當(dāng)?shù)骄膊粩嗉由顣r(shí)，每小時(shí)還需要200kg的-5 °C片冰的冷量才能滿足降溫要求。
降溫技術(shù)方案如如圖1和圖2所示。
(1) 首先在地面井口附近建立制冷站8、對(duì)旋風(fēng)機(jī)2以及由片冰制冰機(jī)4 和融冰箱1組成的冷氣裝置，融冰箱1串接在對(duì)旋風(fēng)機(jī)2的主機(jī)和風(fēng)筒3之間；
(2) 由制冷站8產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給片冰 制冰機(jī)4，由片冰制冰機(jī)4制成片冰；(3)片冰制冰機(jī)4制出的片冰一部分送入融冰箱1， 一部分用容器5運(yùn)送 到掘進(jìn)工作面7，其中
送入融冰箱1的片冰在融冰箱1內(nèi)吸收對(duì)旋風(fēng)機(jī)2的風(fēng)流融化成5-6'C冷水 并產(chǎn)生冷氣；融化的冷水再由潛水泵9壓入噴淋裝置18，噴淋裝置18將冷水以 細(xì)小的滴霧狀擴(kuò)散于融冰箱1的冷水噴淋間16，散發(fā)出冷氣；所有冷氣由風(fēng)筒 3直接送入掘進(jìn)工作面7，使掘進(jìn)工作面溫度7降低，融冰箱1內(nèi)融化的冷水再 次進(jìn)入制片冰冰機(jī)4制成片冰循環(huán)利用；直接運(yùn)送到掘進(jìn)工作面7的片冰通過 散冷箱6產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進(jìn)工作面溫度7再次降低。
所述的冷氣裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示，它包括片冰制冷機(jī)4和融冰箱1，融冰箱 1是一個(gè)長(zhǎng)方形的箱體10，箱體10的下部空間為融冰冷水間15，箱體10的上 部空間為冷水噴淋間16，冷水噴淋間16的一端側(cè)面設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 17，進(jìn)風(fēng)口 17上連接對(duì)旋風(fēng)機(jī)2，冷水噴淋間16另一端頂面設(shè)置出風(fēng)口 14,冷風(fēng)出風(fēng)口 14上連接風(fēng)筒3，在冷水噴淋間16內(nèi)布置有噴淋裝置18。'融冰冷水間15內(nèi)安 裝潛水泵9，潛水泵9的出水管連接在噴淋裝置18上。融冰箱1的頂部安裝片 冰制冰機(jī)4，其中片冰制冰機(jī)4的出冰口直接對(duì)融冷箱1，并且在出冰口上安裝 轉(zhuǎn)接溜冰槽，使制出的片冰一是直接進(jìn)入融冰冷水間15， 二是經(jīng)轉(zhuǎn)接溜冰槽輸 出部分片冰運(yùn)送到據(jù)進(jìn)工作面7。
上述噴淋裝置18的構(gòu)造如圖3和圖4所示，它是在總水管19上焊接支叉 管20，支叉管20上的周壁上鉆有噴水孔21 。
為了防止霧滴吹入風(fēng)筒3中，在融冰箱1的出風(fēng)口 14側(cè)設(shè)置擋水板12，在 出風(fēng)口 14與風(fēng)筒3的連接處設(shè)置捕滴器13，霧滴被擋水板12和捕滴器13攔堆 滴回融冰箱1中。所述的捕滴器的結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，它是一個(gè)風(fēng)葉輪結(jié) 構(gòu)，包括一個(gè)筒圈22，在筒圈22四周內(nèi)連接有扭曲的葉片23，所有葉片23在 筒圈22中心相互連接在一起。
為了防止融冰箱的冷量散失，在融冰箱1的殼體外表面設(shè)有保冷層11。
上面所述的制冷站8主要設(shè)備包括壓縮機(jī)和冰冷塔，根據(jù)冷量計(jì)算，選用德國(guó)比澤爾公司生產(chǎn)的66F-80.2型壓縮機(jī)兩臺(tái)、選用臺(tái)灣良機(jī)牌LBCM-50型水 冷塔兩臺(tái)。上面所述的片冰制冰機(jī)4選用山東新雪公司生產(chǎn)的F200C型片冰制冰機(jī)兩 臺(tái)，每臺(tái)每天生產(chǎn)片冰20噸可滿足冷量需求。上面所述的融冰箱1根據(jù)冷量計(jì)算，設(shè)計(jì)為15mX2mX3m (長(zhǎng)X高X寬) 的箱體，用鋼板焊成，融冰冷水間高度(即水位線高度為)lm.為便于工作，箱 體埋入地下0.8-1.0米。上面所述的噴淋裝置18選用4> 108X4型鋼管做總水管19，選用直徑1寸 鋼管做支叉管20，共設(shè)計(jì)30根支叉管，支叉管20上鉆兩排噴水孔21，其中一 排鉆水的方向呈逆風(fēng)流30。角，另一排鉆孔的方向呈逆風(fēng)流60。角，每根支叉 共鉆有60-70個(gè)噴水孔。噴水量為每小時(shí)40m3。上面所述的保冷層11選用50mm厚的玻纖棉氈外加0.75mm原的白鐵皮做 保護(hù)層。上面所述的潛水泵9選用流量為每小時(shí)40 m3的玻璃鋼風(fēng)筒，在地面裸露段 加有玻纖棉氈保冷層。因向兩個(gè)工作供風(fēng)需要，所以從融冰箱1的出口處分為 兩路風(fēng)筒3向井下供風(fēng)。上面所述的對(duì)旋風(fēng)機(jī)2采用30KWX2型，兩部并列布置。
權(quán)利要求
1、一種深井煤礦建井期間的降溫方法，它是在地面井口附近建立制冷站和對(duì)旋風(fēng)機(jī)，其特征是，(1)在地面井口附近還設(shè)有制冰機(jī)和融冰箱，融冰箱串接在對(duì)旋風(fēng)機(jī)的主機(jī)和風(fēng)筒之間；(2)由制冷站產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給制冰機(jī)，由制冰機(jī)制成片冰；(3)一部分片冰送入融冰箱，一部分片冰用容器運(yùn)送到掘進(jìn)工作面，其中①送入融冰箱的片冰在融冰箱內(nèi)吸收對(duì)旋風(fēng)機(jī)的風(fēng)流使之產(chǎn)生冷氣，融化的冷水在融冰箱內(nèi)再經(jīng)過噴淋散發(fā)部分冷氣，所有冷氣由風(fēng)筒直接送入掘進(jìn)工作面，使掘進(jìn)工作面溫度降低，融冰箱內(nèi)融化的冷水再次進(jìn)入制冰機(jī)制成片冰循環(huán)利用；②直接運(yùn)送到掘進(jìn)工作面的片冰通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進(jìn)工作面溫度再次降低。
2、 如權(quán)利要求2所述的深井煤礦建井期間的降溫方法，其特征是，所述 的制冰機(jī)選用片冰制冰機(jī)。
3、 一種實(shí)施權(quán)利要求1所述降溫方法的冷氣裝置，它包括一個(gè)制冰機(jī)， 其特征是，它還包括一個(gè)融冰箱，制冰機(jī)安裝在融冰箱體的頂部，制冰機(jī)的出 冰口直接對(duì)準(zhǔn)融冰箱，并且在出冰口上安裝轉(zhuǎn)接溜冰槽。
4、 如權(quán)利要求3所述的冷氣裝置，其特征是，所述的融冰箱是一個(gè)長(zhǎng)方 形的箱體，融冰箱的下部空間為融冰冷水間，融冰箱的上部空間為冷水噴淋間， 冷水噴淋間的一端側(cè)面設(shè)置對(duì)旋風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口 ，冷水噴淋間另一端頂面設(shè)置冷風(fēng) 出風(fēng)口，在冷水噴淋間布置有噴淋裝置，融冰冷水間的冷水中安裝潛水泵，潛 水泵出水管連接在噴淋裝置上。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的冷氣裝置，其特征是，在融冰箱體的出風(fēng)口側(cè) 設(shè)置擋水板，在出風(fēng)口與風(fēng)筒的連接處設(shè)置捕滴器
6、 如權(quán)利要求5所述的冷氣裝置，其特征是，所述的捕滴器包括一個(gè)筒圈， 在筒圈四周內(nèi)連接有扭曲的葉片，所有葉片在圓筒中心相互連接在一起。
7、 如權(quán)利要求6所述的冷氣裝置，其特征是，在融冰箱的殼體外表面設(shè)有 保冷層。
8、如權(quán)利要求6所述的冷氣裝置，其特征是，所述的制冰機(jī)選用片冰制 冰機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深井煤礦建井期間的降溫方法及其設(shè)備，屬于煤礦建井領(lǐng)域。它是在地面井口附近建立制冷站、對(duì)旋風(fēng)機(jī)和由制冰機(jī)和融冰箱組成的冷氣裝置；由制冷站產(chǎn)生冷量，由制冰機(jī)制成片冰。片冰一部分送入融冰箱，在融冰箱內(nèi)兩次產(chǎn)生冷氣，使掘進(jìn)工作面降溫；一部分用容器運(yùn)送到掘進(jìn)工作面，通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進(jìn)工作面再次降溫。本發(fā)明投資小，冷量損耗少，冷量轉(zhuǎn)化效率高，節(jié)約能源，送到掘進(jìn)工作面冷量大，降溫效果好；可達(dá)到送“干風(fēng)”的效果，減少井下濕度和排水量；易于整體移動(dòng)，一個(gè)井筒建完后可在另一個(gè)井筒重復(fù)使用，設(shè)備不會(huì)閑置浪費(fèi)。
文檔編號(hào)E21F3/00GK101225747SQ20081001393
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者劉國(guó)慶, 孫春江, 尹訓(xùn)濤, 張開順, 張明寶, 王光平, 董相斌, 趙延湘, 辛恒奇 申請(qǐng)人:郎慶田;周繼禎