RU2162945C2 - Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт - Google Patents
Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162945C2 RU2162945C2 RU98112488A RU98112488A RU2162945C2 RU 2162945 C2 RU2162945 C2 RU 2162945C2 RU 98112488 A RU98112488 A RU 98112488A RU 98112488 A RU98112488 A RU 98112488A RU 2162945 C2 RU2162945 C2 RU 2162945C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mine
- air
- sump
- water
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, в угольной промышленности при проветривании шахт. Способ характеризуется тем, что он включает подачу в шахту потока атмосферного воздуха с отрицательной температурой, при этом в этот воздух непрерывно вводят шахтную воду через форсунки в виде факела в распыленном состоянии по всей площади потока и осуществляют теплообмен до момента достижения воздухом температуры не ниже 2oС, после чего подогретый воздух направляют в эксплуатационные выработки. Осевшую в воздухоподающем канале воду собирают и направляют в шахтный зумпф для последующего подогрева за счет использования глубинных процессов теплопередачи геотепловой энергии, от окружающих зумпф горных пород. Забор шахтной воды осуществляют из зумпфа, расположенного ниже транспортного горизонта отрабатываемого блока угольных пластов. Используют шахтную воду, аккумулируемую со всего отрабатываемого блока угольных пластов. Технический результат - упразднение искусственного процесса подогрева воздуха, подаваемого в шахту в зимнее время и, следовательно, резкое снижение затрат на проветривание в целом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, в угольной промышленности для проветривания шахтных подготовительных выработок и очистных забоев.
Известен способ проветривания шахтных выработок и забоев в зимнее время, принятый в качестве прототипа, включающий подачу в ствол шахты свежего атмосферного воздуха вентиляторной установкой, подогретого до температуры 2oC калориферами, установленными на поверхности, соединяющиеся с устьем ствола каналами (Б. В.Бокий, Основы горного дела, Углетехиздат, М., 1956, с. 181 - 182).
Недостатком способа следует считать процесс подогрева воздуха калориферами, что предопределяет его дороговизну и необходимость обслуживания персоналом шахты.
Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является упразднение искусственного процесса подогрева воздуха, подаваемого в шахту в зимнее время, и, следовательно, резкое снижение затрат на проветривание в целом.
Задача решается тем, что в поток атмосферного воздуха с отрицательной температурой непрерывно вводят шахтную воду через форсунки в виде факела в распыленном состоянии по всей поперечной площади потока и осуществляют теплообмен до момента достижения воздухом температуры не ниже 2oC, после чего подогретый воздух направляют в эксплуатационные выработки, а осевшую на почву воздухоподающего канала воду собирают и направляют в шахтный зумпф для последующего подогрева за счет использования глубинных процессов теплопередачи геотепловой энергии от окружающих зумпф горных пород.
Действительно, подача в поток холодного воздуха воды в распыленном состоянии с положительной температурой, способствует его нагреву до заданной температуры в диапазоне от 2oC и до температуры, близкой температуре воды, вводимой в поток воздуха, при этом количество подаваемой воды принимается в зависимости от количества потребляемого воздуха.
В качестве примера целесообразно привести следующие средние расчетные данные: расход подаваемого в шахту воздуха принят равным 1500 м3/мин; температура атмосферного воздуха составляет (-25oC); температура вводимой в поток воздуха шахтной воды 10oC; количество вводимой в поток шахтной воды составляет 170 м3/ч; температура воздуха, подаваемого в шахту, составляет 5oC; экономия тепловой энергии достигает порядка 16 Гкал/сутки, с учетом расхода энергии на подачу воды из шахты в теплообменник.
Отметим, что при движении воздуха по выработкам, последний получает дополнительный нагрев от окружающих пород, окисления угля, от работающих горных машин и обслуживающего персонала.
На чертеже показана принципиальная схема проветривания шахтных выработок с дополнительными оборудованием и сооружениями, необходимыми для реализации предлагаемого способа, а именно вентилятор 1, смесительная камера 2, форсунки 3, 4, 5, 6, смесительная камера 7, насосы 8, 9, 10, зумпф 11, воздухоподающая выработка 12, выработка с исходящим воздухом 13, эксплуатационные выработки 14 транспортного горизонта, эксплуатационная выработка 15 вентиляционного горизонта, поверхностный водосборник 16 для приема шахтного притока воды, нагнетательный трубопровод 17, задвижки управления 18 и 19.
Способ реализуется следующим образом. Атмосферный воздух с отрицательной температурой вентилятором 1 подают в смесительную камеру 2, оснащенную форсунками 3, 4, распыливающими шахтную воду в виде факелов по всему сечению потока воздуха. При совместном движении воздуха и водяного облака происходит интенсивный теплообмен, в результате которого воздух нагревается до положительной температуры, а водяные пары конденсируются и частично выпадают в виде влаги в донную часть смесительной камеры 2 и насосом 9 подают в форсунки 3 для более глубокой утилизации тепловой энергии шахтной воды, после чего конденсат поступает в форсунки 5 смесительной камеры 7 для подогрева исходящим из шахты потоком воздуха, температура которого выше температуры воздуха, подаваемого в шахту за счет тепла горных пород, горных машин, окисления угля и тепла обслуживающего персонала. Далее конденсат насосом 10 подают на форсунки 6 для последующего подогрева, и далее конденсат через открытую задвижку 19 поступает в шахтную выработку 13 и зумпф 11. Зумпф 11 располагают ниже транспортного горизонта отрабатываемого блока угольных пластов, представленного эксплуатационными выработками 14. С целью аккумулирования воды не только со всего отрабатываемого блока угольных платов, но и массива горных пород, окружающих зумпф (на чертеже приток показан соответствующими стрелками). Шахтная вода из зумпфа 11 подается насосом 8 по выработке 12 к форсункам 4 для теплообмена.
Подогретый воздух из смесительной камеры 7 поступает в выработку 12 и далее в эксплуатационные выработки 14, в забои, после чего в виде исходящей струи по выработке 15 и 13 в смесительную камеру 7 для утилизации тепловой энергии, таким образом цикл повторяется.
Для сброса шахтного притока предусмотрены задвижка 18 и поверхностный водосборник 16.
В заключение отметим, что предлагаемый способ использования геотермальной энергии отличается простотой исполнения и высокой эффективностью.
Claims (3)
1. Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт, характеризующийся тем, что он включает подачу в шахту атмосферного воздуха с отрицательной температурой, при этом в поток атмосферного воздуха непрерывно вводят шахтную воду через форсунки в виде факела в распыленном состоянии по всей площади потока и осуществляют теплообмен до момента достижения воздухом температуры не ниже 2oC, после чего подогретый воздух направляют в эксплуатационные выработки, а осевшую в воздухоподающем канале воду собирают и направляют в шахтный зумпф для последующего подогрева за счет использования глубинных процессов теплопередачи геотермальной энергии от окружающих зумпф горных пород.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что забор шахтной воды осуществляют из зумпфа, расположенного ниже транспортного горизонта отрабатываемого блока угольных пластов.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что используют шахтную воду, аккумулируемую со всего отрабатываемого блока угольных пластов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112488A RU2162945C2 (ru) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112488A RU2162945C2 (ru) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98112488A RU98112488A (ru) | 2000-03-10 |
RU2162945C2 true RU2162945C2 (ru) | 2001-02-10 |
Family
ID=20207856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98112488A RU2162945C2 (ru) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2162945C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104213931A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-17 | 济南国海能源科技有限公司 | 一种矿井通风降温及余热利用系统 |
CN107830746A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-23 | 山东宜美科节能服务有限责任公司 | 一种矿井乏风余热回收喷淋式换热装置 |
CN108678794A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-19 | 巴彦淖尔西部铜业有限公司 | 一种利用采空区及废旧巷道地温预热矿井进风的方法 |
RU2679015C1 (ru) * | 2017-10-17 | 2019-02-05 | Анатолий Юрьевич Ермаков | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений |
CN110107332A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 中国矿业大学 | 一种低风阻矿井乏风取热加热井口入风流防冻系统与方法 |
CN112696825A (zh) * | 2019-10-22 | 2021-04-23 | 太原理工大学 | 一种矿井井口防护装置 |
-
1998
- 1998-06-26 RU RU98112488A patent/RU2162945C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОКИЙ Б.В. Основы горного дела. - М.: Углетехиздат, 1956, с.181-182. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104213931A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-17 | 济南国海能源科技有限公司 | 一种矿井通风降温及余热利用系统 |
RU2679015C1 (ru) * | 2017-10-17 | 2019-02-05 | Анатолий Юрьевич Ермаков | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений |
CN107830746A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-23 | 山东宜美科节能服务有限责任公司 | 一种矿井乏风余热回收喷淋式换热装置 |
CN108678794A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-19 | 巴彦淖尔西部铜业有限公司 | 一种利用采空区及废旧巷道地温预热矿井进风的方法 |
CN108678794B (zh) * | 2018-05-17 | 2020-02-21 | 巴彦淖尔西部铜业有限公司 | 一种利用采空区及废旧巷道地温预热矿井进风的方法 |
CN110107332A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 中国矿业大学 | 一种低风阻矿井乏风取热加热井口入风流防冻系统与方法 |
CN112696825A (zh) * | 2019-10-22 | 2021-04-23 | 太原理工大学 | 一种矿井井口防护装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102121392B (zh) | 矿井散热回收降温系统 | |
SI21148A (sl) | Postopek in naprava za izmenjavo zemljine energije med zemeljskim telesom in izmenjevalnikom energije, predvsem za proizvodnjo električnega toka | |
RU2162945C2 (ru) | Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт | |
CN102851420A (zh) | 炼铁余热梯级回收利用的方法 | |
CN107726439A (zh) | 一种利用煤矿采空区热源的供热系统 | |
CN205805613U (zh) | 一种矿井回风加热系统 | |
CN108035779B (zh) | 一种水冷汽轮机组乏汽余热回收供热系统 | |
CN206607044U (zh) | 一种火电厂乏汽余热利用装置 | |
CN108317503A (zh) | 一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法 | |
CN111735276A (zh) | 苜蓿草捆的高效高产的烘干方法及装备 | |
CN201679478U (zh) | 节能型煤矿井口防冻系统 | |
CN107339081A (zh) | 一种利用矿井乏风余热进行井筒保温的系统及控制方法 | |
CN102778080A (zh) | 废余热回收利用系统 | |
CN104132541A (zh) | 一种烟气余热回收和梯级利用系统 | |
UA17204U (en) | Method for mine air conditioning | |
CN105217706A (zh) | 一种太阳能海水淡化装置 | |
CN205261518U (zh) | 蒸汽系统 | |
RU98112488A (ru) | Способ использования геотермальной энергии при проветривании шахт | |
US4201420A (en) | Method of oil recovery by thermal mining | |
CN204063881U (zh) | 一种干燥设备的余热回收系统 | |
CN220376411U (zh) | 一种脱硫废水多效蒸发浓缩系统 | |
CN111347541A (zh) | 一种蒸压砂加气砌块砖蒸压釜尾气处理装置及方法 | |
CN210625005U (zh) | 矿井回风余热回收利用装置 | |
RU2652769C1 (ru) | Система проветривания уклонного блока нефтешахты | |
RU97110335A (ru) | Способ проветривания шахтных выработок |