CN202108533U - 矿井降温和降粉尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矿井降温和降粉尘装置，包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；制冰装置包括制冰机组、压缩机组和冷凝机组；蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽、冷水水泵和喷雾装置，蓄冰水槽与制冰机组之间设有用于输送冰块的井下输送管道；冷水水泵与蓄冰水槽连通；喷雾装置与冷水水泵之间设有水管，喷雾装置将冷水喷洒至工作面，设置在地面上的制冰装置生产出坚硬且不易融化的冰块；井下输送管道将冰块输送至井下的蓄冰水槽，利用冰块质量重、下降速度较快、融化速度慢且不会附着在管路壁上，在蓄冰水槽中形成接近0度的冰蓄冷水，冷水水泵与水管和喷雾嘴的组合将冰蓄冷水雾化，喷洒到工作面起到很好的降温及降尘效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿井用设备，具体地说，涉及一种矿井降温和降粉尘
装置，属于采矿技术领域。
背景技术
煤炭是我国主要能源之一，95％的煤炭产量来源于地下采矿，煤矿职业危害主要指以下因素：①粉尘：煤尘、岩尘、水泥尘等；②化学物质：氮氧化物、碳氧化物、硫化氢等；③物理因素：噪声、高温。
目前，煤矿开采已经向深部发展，许多矿井的开采深度已达900～1300m。据我国煤炭资源开发和资源保护资料显示，在我国预测的煤炭资源总储量中，有73.2％的储量埋深在1000m以下，预测围岩温度在39℃～45℃，处于二级热害区，矿井高温热害问题十分严重。
高温矿井均为深井，送冷距离长,井下湿度达90%以上，风流经过数千米巷道，被加热到达工作面温度降低值已很小，作用不大。随着矿井深度的增加,制冷机组的容量越来越大，系统越来越复杂，控制系统、电器元件越来越多，使井下设备安装、操作和维修困难，运行成本高。空调设备发热对井下空气环境影响越来越大，过高的静水压力和冷凝热的排放困难，降温效果差。
现有的冰冷却空调系统,是利用地面制冰机制取的片冰、泥状冰,通过风力、水力输送至井下的融冰装置,在融冰装置内,冰与井下空调回水直接换热,使空调回水的温度降低。在地面制出来的片冰、泥状冰，通过风力、水利输送到井下时片冰、泥状冰已被40～50度热风、20～30度的温水融化，到达井下时冷却效果不明显，浪费大量的能源。
在非高温矿井中，粉尘和噪声的影响居于首位，而在高温矿井中，高温成为影响煤矿井下工人生理和心理的首要因素。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种矿井降温和降粉尘装置，该装置以冰蓄冷方式降温及降粉尘的效果好，而且该装置放置在地面
上，提高了矿井内的安全性、降低了矿井内的噪音，安装、操作和维修方便，降低了运行成本，节能、环保。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；
制冰装置包括制冰机组、压缩机组和冷凝机组；
蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽、冷水水泵和喷雾装置，蓄冰水槽与制冰机组之间设有用于输送冰块的井下输送管道；
冷水水泵与蓄冰水槽连通；
喷雾装置与冷水水泵之间设有水管，喷雾装置将冷水喷洒至工作面。
作为上述技术方案的进一步改进：
井下输送管道和水管分别设有保温层。
喷雾装置设有喷雾嘴。
制冰机组设有制冰装置出口；
井下输送管道的进口与制冰装置出口的位置对应，井下输送管道出口与蓄冰水槽连通。
蓄冰水槽设有蓄冰水槽出口，蓄冰水槽出口与冷水水泵连接。
制冰机组为片冰机组、板冰机组、管冰机组或冰砖机组。
压缩机组为涡旋式压缩机组、活塞式压缩机组、螺杆式压缩机组、离心式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨。
所述冷凝机组为水冷冷凝机组、风冷冷凝机组、蒸发冷冷凝机组
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术方案相比，具有以下优点：利用设置在地面上的制冰装置生产出干燥、无粉末，坚硬且不易融化的冰块；利用井下输送管道将冰块输送至井下的蓄冰水槽，利用冰块质量重、下降速度较快、融化速度慢且不会附着在管路壁上，在蓄冰水槽中形成接近0度的冰蓄冷水，利用冷水水泵与水管和喷雾嘴的组合将冰蓄冷水雾化，喷洒到工作面起到很好的降温及降尘效果。
制冰装置设置在地面上，提高了矿井内的安全性、降低了矿井内的噪音，安装、操作和维修方便，降低了运行成本，节能、环保。
井下输送管道和水管分别设有保温层，能够保持低温状态，减少对热量的吸收，降低了能耗，降低了运行成本。
下面结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
附图说明
附图1是本实用新型实施例中矿井降温和降粉尘装置的结构示意图；
附图2是本实用新型实施例中水管的结构示意图；
图中，
1-制冰机组，2-压缩机组，3-冷凝机组，4-蓄冰水槽，5-冷水水泵，6-喷雾装置，7-井下输送管道出口，8-制冰装置出口，9-蓄冰水槽出口，10-冰蓄冷水，11-喷雾装置进口，12-水管，13-喷雾嘴，14-井下输送管道，15-保温层。
具体实施方式
如图1所示，矿井降温和降粉尘装置，包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；
制冰装置包括制冰机组1、压缩机组2和冷凝机组3，制冰机组1设有制冰装置出口8；
蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽4、冷水水泵5和喷雾装置6，蓄冰水槽4与制冰装置出口8之间设有用于输送冰块的井下输送管道14，井下输送管道14的进口与制冰装置出口8的位置对应，井下输送管道出口7与蓄冰水槽4连通，利用冰块重量通过井下输送管道14将冰块直接投入到蓄冰水槽4，形成接近0度的冰蓄冷水10；
蓄冰水槽4设有蓄冰水槽出口9，蓄冰水槽出口9通过冷水水泵5与喷雾装置进口11相连接，喷雾装置6设有喷雾嘴13，利用水管12和喷雾嘴13将蓄冰水槽4的接近0度的冰蓄冷水10喷洒工作面，达到降温及降尘的效果；
制冰机组1为板冰机组。
在地面制冰机组蒸发器材质为碳钢，铝合金，不锈钢，镍钛合金，镍铜合金。
压缩机组2为螺杆式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨；
冷凝机组3为水冷冷凝机组；
地面制冰装置的淡水在制冰循环过程中，冷媒通过膨胀阀后，汽化吸收热量，由于冷媒流经蒸发器中间呈蜂窝状的管线，吸收洒在蒸发器上淡水的热量，使淡水慢慢地在蒸发器上结冰，洒水管不断地洒水，冰层不断地变厚，到达一定厚度后设定自动脱冰，自动脱冰是利用压缩机余热通过热气旁通与蒸发器形成热交换，另外利用压缩机余热加热的温水洒在蒸发器内侧，将温度传给蒸发器表面的冰，冰层的内侧融化与蒸发器形成隔离，无法继续依附在蒸发器上，通过自身重量达到自动脱冰的目的，这样就完成单循环的制冰过程；通过这样的循环，能得到厚度10～20mm，大小为30×40mm～60×100mm的干净、纯洁的冰块。
在地面生产出来的冰块通过井下输送管道直接投入井下，因冰块的自身的质量重，所以下降速度快，所以融化速度慢且不会附着在管道壁上，到达井下蓄冰水槽后形成0度左右的冰水混合物，用井下冷水水泵将冰水混合物通过管道输送到工作面，再利用管道终端的喷雾器将冷水雾化，喷洒到工作面起到降温及降尘效果。
输送水管12过长会导致冰水混合物在输送过程吸收井下的热量，到达终端喷雾嘴13时水温会变高，雾化降温效果变差。
如图2所示，为防止冰水混合物的温度在输送过程中升高，输送水管12外设置保温层15，使其保持处于低温状态下，通过设置水管12和喷雾器13的数量，就可以既满足工作面的降温、降尘。
从地面投下来的冰，干净、卫生，在蓄冰水槽内溶化后可以饮用。利用水管的容易拆接，一台冷水水泵可接几条送水管路，部分管路用于降温、降尘，部分管路用于饮用，或多条管路同时对不同工作面进行降温、降尘与饮用。
该装置能起到工作面，工作环境的降温、降尘效果，又能有效地起到工作人员体温下降，并且功耗小、效率高、系统投资和运行费用低。
输送水管12还可以用双层管道，以保持冰水混合物的低温状态。
制冰机组1还可以为片冰机组、管冰机组或冰砖机组。
压缩机组2还可以为活塞式压缩机组、涡旋式压缩机组或离心式压缩机组；
冷凝机组3还可以为风冷冷凝机组或蒸发冷冷凝机组。
Claims (8)
1.矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：包括设置在地面上的制冰装置和设置在井下的蓄冰喷雾装置；
制冰装置包括制冰机组（1）、压缩机组（2）和冷凝机组（3）；
蓄冰喷雾装置包括蓄冰水槽（4）、冷水水泵（5）和喷雾装置（6），蓄冰水槽（4）与制冰机组（1）之间设有用于输送冰块的井下输送管道（14）；
冷水水泵（5）与蓄冰水槽（4）连通；
喷雾装置（6）与冷水水泵（5）之间设有水管（12），喷雾装置（6）将冷水喷洒至工作面。
2.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：水管（12）设有保温层。
3.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：喷雾装置（6）设有喷雾嘴（13）。
4.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：制冰机组（1）设有制冰装置出口（8）；
井下输送管道（14）的进口与制冰装置出口（8）的位置对应，井下输送管道出口（7）与蓄冰水槽（4）连通。
5.如权利要求1所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：蓄冰水槽（4）设有蓄冰水槽出口（9），蓄冰水槽出口（9）与冷水水泵（5）连接。
6.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：制冰机组（1）为片冰机组、板冰机组、管冰机组或冰砖机组。
7.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：
压缩机组为涡旋式压缩机组、活塞式压缩机组、螺杆式压缩机组、离心式压缩机组，制冷介质为氟利昂或氨。
8.如权利要求1-5其中之一所述的矿井降温和降粉尘装置，其特征在于：所述冷凝机组为水冷冷凝机组、风冷冷凝机组、蒸发冷冷凝机组。
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| CN2011202172201U Expired - Fee Related CN202108533U (zh) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | 矿井降温和降粉尘装置 |
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| CN (1) | CN202108533U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103291347A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-11 | 山东科技大学 | 高温矿井用的组合式降温系统及其降温方法 |
| CN106545357A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 武汉星田热环境控制技术有限公司 | 一种融冰硐室设备布置方法 |
| CN108104862A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-01 | 运城职业技术学院 | 一种深部矿井掘进工作面降温系统及其控制方法 |
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2011
- 2011-06-24 CN CN2011202172201U patent/CN202108533U/zh not_active Expired - Fee Related
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