CN106194233B - 一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 - Google Patents
一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106194233B CN106194233B CN201610617108.4A CN201610617108A CN106194233B CN 106194233 B CN106194233 B CN 106194233B CN 201610617108 A CN201610617108 A CN 201610617108A CN 106194233 B CN106194233 B CN 106194233B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- earth
- glass room
- air duct
- surface air
- gravel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 10
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
- E21F1/006—Ventilation at the working face of galleries or tunnels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法，采用玻璃房、砾石层和地表风道相结合的方式，在正常光照的情况下，砾石在受到阳光照射后将太阳能转换成热能进行存储，其温度可达到50～70摄氏度，然后在夜晚或冬季需要进行热风供应时，经过风机抽吸后，外界空气经过玻璃房时，外界空气在玻璃房内与砾石层完成热交换过程，外界空气成为加热气体，进而加热气体经地表风道及斜井输送到矿井下的巷道中，这样就能提高井下工人的工作环境温度，从而实现了将太阳光中的热能转移到井下巷道中进行加热的过程。不仅保证井下工人的身体健康，而且可提高工作效率，降低人身事故发生率，同时可节约能源消耗，大大降低企业成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿井供热通风的方法，具体是一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法。
背景技术
在西北部、寒冷地层浅部及平硐开拓的矿井(开采深度小于80米)，由于矿井的开采深度比较低，岩体对风流的加热圈已消失，岩壁温度跟地面温度大致相同。另外由于开拓深度小，而且冬季地表温度极低，因此地表大气温度、湿度计气压的日变化和季节性变化趋势必然影响到井下的空气状况。地表空气温度直接影响矿内的空气温度，其中对浅部巷道的影响尤为显著。
在矿井下作业不仅是一项体能消耗较大，而且危险性很大，如果井下温度很低(在寒冷地区的夜晚或冬季，浅部煤矿的温度值会长期处于冰点之下)，不仅影响低温作业中的工人身体，降低劳动生产效率，而且威胁到井下工人的人身安全。研究人体与环境的关系有助于采取适当的措施以保护矿工的身体和提高劳动生产率。
矿井的冷环境对工人的身体和生理功能的影响表现在降低人的体力和脑力，严重时会损伤人体的健康，甚至危及生命。人在环境中是有可耐限度的。可耐限度包括可以忍耐的时间和温度两个部分，这样如果工人长期工作在温度较低的环境中，使工人人体极易发生问题；目前为了确保浅部煤层井下人员的工作环境温度保持在冰点(零摄氏度)之上，一般都是通过井下加热设备，这种设备不仅要进行防爆处理，而且也消耗过多的能源，增加企业成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法，将太阳能转化成热能，然后将热能通过空气输送到井下，使井下工人的工作环境温度在冰点之上，不仅保证井下工人的身体健康，而且可提高工作效率，降低人身事故发生率，同时可节约能源消耗，大大降低企业成本
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该种用于矿井的太阳能储热供热通风的方法，具体步骤为：
A、在与矿井的斜井相连的地表风道上部开挖部分地表，使地表风道通过开挖部与外界相通，开挖部的大小根据井下环境所需加热后达到的温度值确定，开挖的长度越大，使井下供热后的温度值越高；
B、在开挖部设置与其大小相同的玻璃房，玻璃房与地表风道密封连接；
C、在与玻璃房对应的地表风道底部布设多层砾石，太阳光透过玻璃房照射在砾石层上，使砾石温度升高对太阳能进行热能存储，正常光照的情况下，砾石在受到阳光照射后可达到50～70摄氏度，玻璃房对砾石进行保温；
D、玻璃房的两端开设通风孔，使玻璃房与地表风道相连；
E、在抽风机抽吸作用下，此时地表风道及玻璃房内处于负压(负压即气压低于一个标准大气压)，地表外界的空气由于大气压作用会先进入玻璃房；
F、外界空气在玻璃房内与砾石层完成热交换过程，外界空气成为加热气体；
G、加热气体经地表风道及斜井输送到矿井下的巷道中。
进一步，所述通风孔的通风面积小于地表风道的通风横截面积；这种方式能减少玻璃房内的热量向外扩散，从而可提高玻璃房对砾石层的保温效果。
进一步，所述砾石为5厘米～10厘米粒径的鹅卵石；采用5厘米～10厘米粒径的鹅卵石因为其便于在当地收集，且储热效果较好。
与现有技术相比，本发明采用玻璃房、砾石层和地表风道相结合的方式，在正常光照的情况下，砾石在受到阳光照射后将太阳能转换成热能进行存储，其温度可达到50～70摄氏度，然后在夜晚或冬季需要进行热风供应时，在抽风机抽吸作用下外界空气经过玻璃房，外界空气在玻璃房内与砾石层完成热交换过程，外界空气成为加热气体，进而加热气体经地表风道及斜井输送到矿井下的巷道中，这样就能提高井下工人的工作环境温度，从而实现了将太阳光中的热能转移到井下巷道中进行加热的过程。不仅保证井下工人的身体健康，而且可提高工作效率，同时可节约能源消耗，降低企业成本。
附图说明
图1是本发明的位置布设示意图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明具体步骤为：
A、在与矿井的斜井相连的地表风道上部开挖部分地表，使地表风道通过开挖部与外界相通，开挖部的大小根据井下环境所需加热后达到的温度值确定，开挖的长度越大，使井下供热后的温度值越高；
B、在开挖部设置与其大小相同的玻璃房，玻璃房与地表风道密封连接；
C、在与玻璃房对应的地表风道底部布设多层砾石，太阳光透过玻璃房照射在砾石层上，使砾石温度升高对太阳能进行热能存储，正常光照的情况下，砾石在受到阳光照射后可达到50～70摄氏度，玻璃房对砾石进行保温；
D、玻璃房的两端开设通风孔，使玻璃房与地表风道相连；
E、在抽风机抽吸作用下，此时地表风道及玻璃房内处于负压(负压即气压低于一个标准大气压)，地表外界的空气由于大气压作用会先进入玻璃房；
F、外界空气在玻璃房内与砾石层完成热交换过程，外界空气成为加热气体；
G、加热气体经地表风道及斜井输送到矿井下的巷道中。
进一步，所述通风孔的通风面积小于地表风道的通风横截面积；这种方式能减少玻璃房内的热量向外扩散，从而可提高玻璃房对砾石层的保温效果。
进一步，所述砾石为5厘米～10厘米粒径的鹅卵石；采用5厘米～10厘米粒径的鹅卵石因为其便于在当地收集，且储热效果较好。
Claims (1)
1.一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法，其特征在于，具体步骤为：
A、在与矿井的斜井相连的地表风道上部开挖部分地表，使地表风道通过开挖部与外界相通；
B、在开挖部设置与其大小相同的玻璃房，玻璃房与地表风道密封连接；
C、在与玻璃房对应的地表风道底部布设多层砾石，太阳光透过玻璃房照射在砾石层上，使砾石温度升高对太阳能进行热能存储；
D、玻璃房的两端开设通风孔，使玻璃房与地表风道相连，所述通风孔的通风面积小于地表风道的通风横截面积；
E、在抽风机抽吸作用下，此时地表风道及玻璃房内处于负压，地表外界的空气由于大气压作用会先进入玻璃房；
F、外界空气在玻璃房内与砾石层完成热交换过程，外界空气成为加热气体，所述砾石为5厘米～10厘米粒径的鹅卵石；
G、加热气体经地表风道及斜井输送到矿井下的巷道中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610617108.4A CN106194233B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610617108.4A CN106194233B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106194233A CN106194233A (zh) | 2016-12-07 |
| CN106194233B true CN106194233B (zh) | 2018-06-08 |
Family
ID=57496838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610617108.4A Expired - Fee Related CN106194233B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106194233B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102337916A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 中兴电工机械股份有限公司 | 用于隧道工程的通风系统 |
| CN103244166A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-14 | 张东省 | 一种太阳能热流隧道通风系统 |
| CN103437799A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 浙江海洋学院 | 一种隧道防冻除湿系统 |
| CN203702220U (zh) * | 2013-12-06 | 2014-07-09 | 张东省 | 一种太阳能加热驱动隧道通风装置 |
| CN104024762A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-09-03 | 乔治·E·加尔法伊德 | 具有可持续能量储备体遗留的采矿系统 |
-
2016
- 2016-07-29 CN CN201610617108.4A patent/CN106194233B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102337916A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 中兴电工机械股份有限公司 | 用于隧道工程的通风系统 |
| CN104024762A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-09-03 | 乔治·E·加尔法伊德 | 具有可持续能量储备体遗留的采矿系统 |
| CN103244166A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-14 | 张东省 | 一种太阳能热流隧道通风系统 |
| CN103437799A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 浙江海洋学院 | 一种隧道防冻除湿系统 |
| CN203702220U (zh) * | 2013-12-06 | 2014-07-09 | 张东省 | 一种太阳能加热驱动隧道通风装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106194233A (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104533514B (zh) | 一种钻孔内热驱替式强化抽采方法 | |
| US9605878B2 (en) | Mining system with sustainable energy reservoir legacy | |
| CN205102461U (zh) | 增强型地源热泵冷热复合系统 | |
| CN103775119B (zh) | 一种煤矿井下降温方法 | |
| CN107726439A (zh) | 一种利用煤矿采空区热源的供热系统 | |
| CN105649668A (zh) | 巷帮截流式矿井降温方法及降温系统 | |
| Alymenko et al. | Numerical modeling of heat and mass transfer during hot and cool air mixing in air supply shaft in underground mine | |
| Shakhrai et al. | New technical solutions for ventilation in deep quarries | |
| CN104018871B (zh) | 一种煤矿高温掘进巷道分段降温装置和降温方法 | |
| CN106194233B (zh) | 一种用于浅部矿井的太阳能储热供热通风的方法 | |
| CN109083633A (zh) | 一种矸石山余热利用方法 | |
| CN108999629A (zh) | 一种矿井智能制冷降温系统 | |
| CN205174670U (zh) | 地热能空气式冷热复合系统 | |
| CN108035761A (zh) | 矿井围岩表面梯度降温方法及梯度降温装置 | |
| CN206986044U (zh) | 一种制作石膏的环保节能生产系统 | |
| CN103790608B (zh) | 一种适用于深井掘进施工的压风压气联合通风降温方法 | |
| CN104792158A (zh) | 一种具有自动温度控制系统的隧道窑 | |
| CN202611738U (zh) | 地下矿山冬季井下预热系统 | |
| CN201809364U (zh) | 一种高炉冷却壁预制大砖 | |
| Obracaj et al. | Possibilities of using energy recovery in underground mines | |
| CN205422798U (zh) | 巷帮截流式矿井降温系统 | |
| JP2005003272A (ja) | ヒートポンプと冷却循環坑井を備えた岩盤内地下貯蔵空間 | |
| CN204987850U (zh) | 用于隧道窑的温度控制系统 | |
| Sofiiskyi et al. | The results of experimental research of the parameters of methane capturing by local degassing wells in the undermining area | |
| CN207111173U (zh) | 一种深井高温地质条件下避难硐室的支护保温结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180608 Termination date: 20190729 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |