CN206538807U - 一种矿用tbm水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用TBM水循环系统，包括外部水源、内循环供水管、内循环水路、内循环出水管和多个矿用TBM的外部设备；所述外部水源连接内循环供水管的进口，所述内循环供水管的出口连接内循环水路的进口，所述内循环水路的出口连接内循环出水管，所述内循环出水管的出口连接到各个矿用TBM的外部设备的用水进口。外部水源供水到内循环水箱，再分配到各个水泵；由水泵将水供给对应的矿用TBM的内部设备使用，使用后再将水循环排放到外部设备供水管供矿用TBM的外部设备使用；矿用TBM的外部设备使用后直接将水排放到巷道地板。水循环系统降温效果大大改善，能满足设备用水和降温要求，提高设备开机率，为矿用TBM快速高效掘进提供了有力保障。

Description

一种矿用TBM水循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿用TBM的用水系统，尤其涉及的是一种矿用TBM水循环系统。

背景技术

近年来，煤矿岩巷快速掘进问题，一直是制约高效生产的关键因素，传统的炮掘施工，进尺效率低，安全威胁大，2015年，世界首台立井煤矿岩巷全断面掘进机(矿用TBM)在张集煤矿试验成功，该设备先后施工了张集矿北区1413A高抽巷和1415A高抽巷，掘进总长度2000多米。最高月进尺560米，彻底解决了制约岩巷快速掘进的瓶颈问题。但在1413A高抽巷掘进期间，矿用TBM在运行时，液压和电控系统产生大量工作热量，这些热量都是通过水系统循环冷却装置进行中和降温，但矿用TBM水循环冷却系统无法满足掘进需要，冷却效率低，系统复杂，维护繁琐。

目前使用的水循环冷却系统包括内循环水系统与外循环水系统两部分。外循环水系统为锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水提供水源。内循环水系统，供液压站、配电柜、变频器、主驱动润滑冷却以及刀盘电机和减速器冷却用，外循环水系统和内循环水系统通过热交换器使外循环冷水来吸收内循环热水的热量，以达到矿用TBM系统降温的目的，从以上的表述不难看出，外循环水除了为锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水提供水源外，另外一个主要功能就是用来通过热交换器冷却内循环水。因此，如图1所示，外循环水系统包括冷水箱1’、热水箱2’、第一外循环水泵3’、第二外循环水泵(图中未显示)，冷水箱1’和热水箱2’通过连通器连接，热水箱2’上通过补水管4’连接外部水源，水源进入热水箱2’后与热水中和，然后通过连通器进入冷水箱1’，冷水箱1’的水通过第一外循环水泵3’和出水管7’泵冷水至矿用TBM拖车上热交换器，冷水吸收热交换器内的热量后，一部分通过回水管5’返回热水箱2’，一部分通过第二外循环水泵泵出供锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水使用。通过热水管回流到热水箱2’的，需要经过喷淋管6’冷却后，再进入热水箱2’，然后进行往复循环。

目前矿用TBM水循环系统存在的问题：

1、由于矿用TBM后配套拖车空间的限制，冷水箱1’、热水箱2’无法放置在拖车上，也就无法随矿用TBM一起移动式管理，故在1413A高抽巷施工时，将两个水箱设置在组装硐室内，这样就需要专人在组装硐室看护第一水泵3’，在热水箱缺水时，及时进行补水，防止水泵空载。

2、随着掘进距离的增加，外循环水系统的水泵的负荷逐渐加大，而且是一进一出，水泵负荷以巷道掘进距离的2倍速度递增，当巷道施工300米左右时，该水系统循环冷却方式已经不能满足设备降温需求，一是进入到热水箱内的水温度较高，自然冷却速度慢，二是水系统的供水距离较长，水泵负荷较大，易造成水泵故障，影响生产。

3、由于需要安装一路回水管路，将热水引回至热水箱，该回水管路采用矿通用的直径89的水管进行延伸，在施工过程中随着其他的管路的延伸一并进行，这样就无形中增加了矿用TBM掘进施工前的准备工作量，造成材料和人力资源的浪费，增加了工人的劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种矿用TBM水循环系统，实现对矿用TBM的有效降温。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括外部水源、内循环供水管、内循环水路、内循环出水管和多个矿用TBM的外部设备；所述外部水源连接内循环供水管的进口，所述内循环供水管的出口连接内循环水路的进口，所述内循环水路的出口连接内循环出水管，所述内循环出水管的出口连接到各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

所述外部水源为直供水源。直接连接矿井直供的高压水，方便使用，

所述外部水源的供水水温≤28℃。可以确保冷却效果。

所述外部水源上设有路管，所述路管的出口直接连接各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

所述路管上设有闸阀。当设备停机进行支护或者内循环水路泵出的热水压力不能满足刀盘喷雾等系统用水要求时实现外部水源直接供水。

所述内循环水路包括内循环水箱、至少一个内循环水泵、矿用TBM的内部设备；所述内循环水箱的进口连接内循环供水管的出口，所述内循环水箱的出口连接内循环水泵的进口，所述内循环水泵的出口连接对应的矿用TBM的内部设备的用水进口，所述矿用TBM的内部设备的用水出口分别连接到内循环出水管的进口。

所述内循环水泵有两个，分别为第一内循环水泵和第二内循环水泵，所述矿用TBM的内部设备有两组，分别为第一组矿用TBM的内部设备和第二组矿用TBM的内部设备；所述内循环水箱的进口连接内循环供水管的出口，所述内循环水箱的出口分别连接第一内循环水泵和第二内循环水泵的进口，所述第一内循环水泵的出口连接第一组矿用TBM的内部设备的用水进口，所述第二内循环水泵的出口连接第二组矿用TBM的内部设备的用水进口，所述第一组矿用TBM的内部设备和第二组矿用TBM的内部设备的用水出口分别连接到内循环出水管的进口。

所述内循环水箱为封闭式水箱。放置在矿用TBM拖车上，可随机移动。

一种矿用TBM水循环方法，包括以下步骤：

(1)外部水源供水到内循环水箱，再分配到各个水泵；

(2)由水泵将水供给对应的矿用TBM的内部设备使用，使用后再将水循环排放到外部设备供水管供矿用TBM的外部设备使用；

(3)矿用TBM的外部设备使用后直接将水排放到巷道地板；

(4)当矿用TBM的内部设备使用后的水不能满足矿用TBM的外部设备的使用要求，则打开闸阀，外部水源直接对矿用TBM的外部设备进行供水。

一种矿用TBM水循环系统在矿用TBM中的应用。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型省去了外循环水系统，去除了热水箱、冷水箱和相应的水泵，同时省去了热交换器，另外减少了一路回水管路的安装工作量，减少了设备安装和维护的工作量，同时省去了看泵人员以及部分管路延伸工程，并且改造后的水循环系统降温效果大大改善，能满足设备用水和降温要求，提高设备开机率，为矿用TBM快速高效掘进提供了有力保障。

附图说明

图1是现有技术的外循环水系统的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图2所示，本实施例包括外部水源1、内循环供水管2、内循环水路3、内循环出水管4和多个矿用TBM的外部设备5；所述外部水源1连接内循环供水管2的进口，所述内循环供水管2的出口连接内循环水路3的进口，所述内循环水路3的出口连接内循环出水管4，所述内循环出水管4的出口连接到各个矿用TBM的外部设备5的用水进口。外部水源1上设有路管，所述路管上设有闸阀6，所述路管的出口直接连接各个矿用TBM的外部设备5的用水进口。当设备停机进行支护或者内循环水路3泵出的热水压力不能满足刀盘喷雾等系统用水要求时实现外部水源1直接供水。

本实施例的内循环水路3包括内循环水箱31、第一内循环水泵32、第二内循环水泵33、第一组矿用TBM的内部设备34和第二组矿用TBM的内部设备35，所述内循环水箱31的进口连接内循环供水管2的出口，所述内循环水箱31的出口分别连接第一内循环水泵32和第二内循环水泵33的进口，所述第一内循环水泵32的出口连接第一组矿用TBM的内部设备34的用水进口，所述第二内循环水泵33的出口连接第二组矿用TBM的内部设备35的用水进口，所述第一组矿用TBM的内部设备34和第二组矿用TBM的内部设备35的用水出口分别连接到内循环出水管4的进口。

本实施例中，矿用TBM的外部设备5包括锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水等。

第一组矿用TBM的内部设备34包括液压站、配电柜、变频器等内部设备，第二组矿用TBM的内部设备35包括主驱动润滑部件、刀盘电机和减速器等。

本实施例的外部水源1为直供水源。直接连接矿井直供的高压水，约5MPa，方便使用，外部水源1水温≤28℃。可以确保冷却效果。

本实施例的内循环水箱31为封闭式水箱。放置在矿用TBM拖车上，可随机移动。

一种矿用TBM水循环方法，包括以下步骤：

(1)外部水源1供水到内循环水箱31，再分配到各个水泵；

(2)由水泵将水供给对应的矿用TBM的内部设备使用，使用后再将水循环排放到外部设备供水管供矿用TBM的外部设备5使用；

(3)矿用TBM的外部设备5使用后直接将水排放到巷道地板；

(4)当矿用TBM的内部设备使用后的水不能满足矿用TBM的外部设备5的使用要求，则打开闸阀6，外部水源1直接对矿用TBM的外部设备5进行供水。

将外部水源1直接引入内循环水箱31，内循环水通过第一内循环水泵32和第二内循环水泵33泵出用来冷却液压站、配电柜、变频器、主驱动润滑以及刀盘电机和减速器，从这几个设备流出的水直接供锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾以及其他生活用水使用，同时在外部水源1引出一路管，当设备停机进行支护或者水泵泵出的热水压力不能满足刀盘喷雾等系统用水要求时，可直接通过外部水源1提供的高压水进行供水，这样也就省去了外循环水系统，同时又能满足系统降温和用水要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，包括外部水源、内循环供水管、内循环水路、内循环出水管和多个矿用TBM的外部设备；所述外部水源连接内循环供水管的进口，所述内循环供水管的出口连接内循环水路的进口，所述内循环水路的出口连接内循环出水管，所述内循环出水管的出口连接到各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

2.根据权利要求1所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述外部水源为直供水源。

3.根据权利要求1所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述外部水源的供水水温≤28℃。

4.根据权利要求1所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述外部水源上设有路管，所述路管的出口直接连接各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

5.根据权利要求4所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述路管上设有闸阀。

6.根据权利要求1所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述内循环水路包括内循环水箱、至少一个内循环水泵、矿用TBM的内部设备；所述内循环水箱的进口连接内循环供水管的出口，所述内循环水箱的出口连接内循环水泵的进口，所述内循环水泵的出口连接对应的矿用TBM的内部设备的用水进口，所述矿用TBM的内部设备的用水出口分别连接到内循环出水管的进口。

7.根据权利要求6所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述内循环水泵有两个，分别为第一内循环水泵和第二内循环水泵，所述矿用TBM的内部设备有两组，分别为第一组矿用TBM的内部设备和第二组矿用TBM的内部设备；所述内循环水箱的进口连接内循环供水管的出口，所述内循环水箱的出口分别连接第一内循环水泵和第二内循环水泵的进口，所述第一内循环水泵的出口连接第一组矿用TBM的内部设备的用水进口，所述第二内循环水泵的出口连接第二组矿用TBM的内部设备的用水进口，所述第一组矿用TBM的内部设备和第二组矿用TBM的内部设备的用水出口分别连接到内循环出水管的进口。

8.根据权利要求6所述的一种矿用TBM水循环系统，其特征在于，所述内循环水箱为封闭式水箱。