專利名稱：深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降溫技術(shù)，尤其涉及一種深井高溫工作面純冷風降溫系 統(tǒng)及方法，屬于深井工作面降溫領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
礦井生產(chǎn)中，礦井開拓部署、通風系統(tǒng)設(shè)計等都會影響到礦井風流的溫 度和濕度，合理的礦井通風方式會使得井下高溫熱害得到一定的緩解，尤其 當加大通風量、降低風流溫度和濕度時，可以起到明顯的降溫效果，這就是 非人工降溫技術(shù)中應(yīng)用比較多的一種降溫方式。實踐表明，無論釆取何種人 工或非人工的降溫方式對深井高溫工作面進行降溫，通風是最基本的輔助途 徑，尤其是通入低溫、低濕的風流，會有效地提高工作面的降溫效果。為工作面進行降溫的方式，總是將降溫末端設(shè)備設(shè)置在工作面上順槽入風口 處，這時通入工作面的空氣由經(jīng)降溫末端設(shè)備降溫后的空氣和巷道內(nèi)原有的 空氣混合而成，溫度、濕度較高，影響工作面降溫換熱的效果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)及方法，在為深井高溫 工作面降溫時可降低通入降溫工作面空氣的溫度和濕度，從而達到提高降溫 換熱效率的目的。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施方式提供了 一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在深井的工作面上順槽入風口處設(shè)置風門，在上順槽一側(cè)設(shè)置降溫專用 巷道，降溫專用巷道的出風口與上順槽連通，降溫專用巷道內(nèi)設(shè)置降溫末端 設(shè)備，降溫專用巷道的進風口與進風上山連接。所述降溫末端設(shè)備采用模塊式降溫器，該模塊式降溫器包括總進水 管、總回水管、機架和至少一個降溫結(jié)構(gòu)模塊；降溫結(jié)構(gòu)模塊設(shè)置在機架 上，降溫結(jié)構(gòu)模塊的進水管與總進水管連接，降溫結(jié)構(gòu)模塊的回水管與總回 水管連接；機架上與降溫結(jié)構(gòu)模塊對應(yīng)的位置設(shè)有進風口 。所述模塊式降溫器包括多個降溫結(jié)構(gòu)模塊，每個降溫結(jié)構(gòu)模塊的進水管 均與總進水管連接，每個降溫結(jié)構(gòu)模塊的回水管均與總回水管連接。 所述各降溫結(jié)構(gòu)模塊之間通過總進水管和總回水管呈并聯(lián)連接。 所述多個并聯(lián)的降溫結(jié)構(gòu)模塊均勻布置在降溫專用巷道內(nèi)。 所述的模塊式降溫器的進風口與降溫專用巷道的進風口相對應(yīng)。 所述模塊式降溫器的總進水管與總回水管通過管路與深井中的循環(huán)降溫 系統(tǒng)連接。本發(fā)明還提供一種基于上述深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)的降溫方法， 該方法包括關(guān)閉上順槽入風口處的風門，使風流無法通過上順槽進入工作面，風流 全部進入降溫專用巷道內(nèi)，所述風流經(jīng)降溫專用巷道內(nèi)的降溫末端設(shè)備熱交 換降溫后，經(jīng)降溫專用巷道的出風口通入工作面作為降溫用的冷風。由上述本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式通過在 深井的工作面上順槽入風口處設(shè)置風門，并在上順槽一側(cè)設(shè)置降溫專用巷 道，降溫專用巷道的出風口與上順槽連通，降溫專用巷道內(nèi)設(shè)置降溫末端設(shè) 備。在風門與降溫專用巷道及降溫末端設(shè)備的配合下，使進風上山的風流只 能從降溫專用巷道進入，保證了經(jīng)降溫專用巷道排出流經(jīng)工作面的風流為經(jīng)過熱交換后的純冷風，有效解決了以往降溫系統(tǒng)存在的混風問題，可以大大 地提高降溫換熱的效率，有效地降低通入工作面風流的溫度和濕度，提高降 溫降濕效果。


圖1為本發(fā)明實施例的深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)的示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例的深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)中的降溫末端設(shè)備結(jié) 構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)-風門、2-降溫專用巷道、3-下順槽、4-降溫專用巷道的出風 口， 5-降溫末端設(shè)備、6-上順槽、7-工作面、8-降溫專用巷道的進風口。
具體實施方式
本發(fā)明實施方式提供了 一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)及方法，該系 統(tǒng)釆取在工作面上順槽入風口處設(shè)置風門，且在上順槽一側(cè)設(shè)置降溫專用巷 道的方法，使得風流只能進入到降溫專用巷道內(nèi)，將降溫末端設(shè)備布置在降 溫專用巷道中，保證流經(jīng)工作面的空氣都是通過降溫末端設(shè)備進行熱交換后 的純冷風，從而避免了傳統(tǒng)的經(jīng)降溫末端設(shè)備降溫后的空氣與巷道內(nèi)原有較 高溫度的空氣互相混合的弊端，有效地解決了以往降溫系統(tǒng)存在的混風問 題，可以大大提高降溫換熱的效率。為便于理解，下面結(jié)合附圖及具體實施例作進一步說明。實施例如圖l所示，本實施例提供了一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)，該系統(tǒng) 具體包括在深井的工作面上順槽6入風口處設(shè)置風門1，上順槽6—側(cè)設(shè)置降溫專用 巷道2,降溫專用巷道的出風口4與上順槽6連通，降溫專用巷道2內(nèi)設(shè)置降溫末端設(shè)備5，降溫專用巷道的進風口8與進風上山連接。其中，上述系統(tǒng)中所述的降溫末端設(shè)備采用模塊式降溫器，如圖2所示， 該模塊式降溫器包括總進水管26、總回水管21、機架和至少一個降溫結(jié)構(gòu) 模塊28;降溫結(jié)構(gòu)模塊28設(shè)置在機架上，降溫結(jié)構(gòu)模塊28的進水管10與總進 水管26連接，降溫結(jié)構(gòu)模塊28的回水管9與總回水管21連接；機架上與降溫結(jié) 構(gòu)模塊28對應(yīng)的位置設(shè)有進風口27,該模塊式降溫器的進風口與降溫專用巷 道的進風口相對應(yīng)。實際中，所述的模塊式降溫器包括多個降溫結(jié)構(gòu)模塊，每個降溫結(jié)構(gòu)模 塊的進水管均與總進水管連接，每個降溫結(jié)構(gòu)模塊的回水管均與總回水管連 接。所述的多個降溫結(jié)構(gòu)模塊之間通過總進水管和總回水管呈并聯(lián)連接構(gòu)成 一個整體的降溫器，使用中，將該模塊式降溫器的總進水管26與總回水管21 通過管路與深井中的循環(huán)降溫系統(tǒng)連接。上述的模塊式降溫器，總進水管、總回水管與所連接的各降溫模塊形成 一次側(cè)水體閉路循環(huán)，而由機架上的進風口 A進入的風在各降溫才莫塊之間又形 成二次側(cè)氣、液熱交換的開路循環(huán)。具體工作時， 一次側(cè)參與由水體閉路循 環(huán)所形成的下循環(huán)，二次側(cè)由于巷道風流/人進風口的介入，可以完成冷凍水 循環(huán)水體與熱風的換熱作用，即二次側(cè)參與了氣液兩相換熱的開路循環(huán)。這樣該降溫器，可以通過降溫結(jié)構(gòu)模塊的數(shù)量來匹配降溫工作面冷負荷的要 求，使得降溫器的設(shè)計模塊化、簡單化；可以根據(jù)降溫工作面冷負荷需求的 不斷變化，通過增加或減少組裝降溫結(jié)構(gòu)模塊的數(shù)量來控制其所提供的冷 量，更有效地滿足現(xiàn)場復(fù)雜多變的條件；該降溫器可隨工作面的不斷推進而 移動，從而提供有效的冷量，更容易滿足現(xiàn)場降溫工作面復(fù)雜多變的冷負荷 要求。在實際應(yīng)用中，將組成降溫末端設(shè)備的多個降溫結(jié)構(gòu)模塊均勻分布在降 溫專用巷道內(nèi)，如可以如圖l中所示，使降溫結(jié)構(gòu)才莫塊之間間距800cm均勻布置，保證通過的空氣達到較好的熱交換效果，使從降溫專用巷道出風口輸出 的為低溫、低濕的純冷風。本實施例還提供了一種基于上述深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)的降溫方法，該方法具體包4舌由于上順槽入風口處的風門的作用，風流無法通過上順槽進入工作面， 而是全部進入降溫專用巷道內(nèi)，所述風流經(jīng)降溫專用巷道內(nèi)的降溫末端設(shè)備 熱交換降溫后，經(jīng)降溫專用巷道的出風口通入工作面作為降溫用的冷風。此 處的冷風全部來自于降溫專用巷道，即全部風流均經(jīng)過降溫末端設(shè)備熱交換 降溫處理，區(qū)別于傳統(tǒng)的只有一部分風流經(jīng)降溫末端設(shè)備降溫處理的混合冷 風。該方法通過在上順槽6入風口處i殳置風門l，阻斷風流進入降溫工作面原 來的路徑。并且，采取在上順槽6—側(cè)開掘降溫專用巷道2的方法，使風流只 能從降溫專用巷道的進風口 8進入，使進入的風流在降溫專用巷道2內(nèi)與降溫 末端設(shè)備5充分進行熱交換(降溫末端設(shè)備5與深井的熱能循環(huán)系統(tǒng)連接，其 內(nèi)有冷凍水循環(huán))，有效地保證只有經(jīng)過熱交換后的純冷風流經(jīng)工作面，有 效地解決了以往降溫系統(tǒng)存在的混風問題，可以大大地提高降溫換熱的效 率。釆用降溫專用巷道方法，從降溫專用巷道的出風口3出來的空氣溫度及濕 度相對于未采用降溫專用巷道方法的空氣溫度及濕度較低。上述的系統(tǒng)和降溫方法通過在實際的礦井現(xiàn)場應(yīng)用，充分驗證了深井高 溫工作面純冷風降溫方法可有效地解決以往降溫系統(tǒng)存在的混風問題，有效 地提高降溫換熱效率，該系統(tǒng)和方法可以降低通入降溫工作面風流的溫度、 濕度，大大提高風流的利用率。綜上所述，本發(fā)明實施例中通過風門、降溫專用巷道及降溫末端設(shè)備的 配合，可以保證流經(jīng)工作面的為低溫、低濕的經(jīng)過熱交換的純冷風，大大提 高了深井通風降溫系統(tǒng)的風流的利用率。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括在深井的工作面上順槽入風口處設(shè)置風門，在上順槽一側(cè)設(shè)置降溫專用巷道，降溫專用巷道的出風口與上順槽連通，降溫專用巷道內(nèi)設(shè)置降溫末端設(shè)備，降溫專用巷道的進風口與進風上山連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述降溫末端設(shè)備采用模 塊式降溫器，該模塊式降溫器包括總進水管(26)、總回水管(21)、機 架和至少一個降溫結(jié)構(gòu)模塊(28);降溫結(jié)構(gòu)模塊(28)設(shè)置在機架上，降 溫結(jié)構(gòu)模塊(28)的進水管(10)與總進水管(26)連接，降溫結(jié)構(gòu)模塊(28)的回水管(9)與總回水管(n)連接；機架上與降溫結(jié)構(gòu)模塊(28) 對應(yīng)的位置設(shè)有進風口 (27)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的降溫器，其特征在于，所述模塊式降溫器包括 多個降溫結(jié)構(gòu)模塊，每個降溫結(jié)構(gòu)模塊的進水管均與總進水管連接，每個降 溫結(jié)構(gòu)^t塊的回水管均與總回水管連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的降溫器，其特征在于，所述各降溫結(jié)構(gòu)模塊之 間通過總進水管和總回水管呈并聯(lián)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個并聯(lián)的降溫結(jié)構(gòu) 模塊均勻布置在降溫專用巷道內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的模塊式降溫器的進 風口與降溫專用巷道的進風口相對應(yīng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊式降溫器的總進 水管(26)與總回水管(21)通過管路與深井中的循環(huán)降溫系統(tǒng)連接。
8、 一種基于上述深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)的降溫方法，其特征在 于，該方法包4舌關(guān)閉上順槽入風口處的風門，使風流無法通過上順槽進入工作面，風流 全部進入降溫專用巷道內(nèi)，所述風流經(jīng)降溫專用巷道內(nèi)的降溫末端設(shè)備熱交 換降溫后，經(jīng)降溫專用巷道的出風口通入工作面作為降溫用的冷風。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深井高溫工作面冷風降溫系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括在深井的工作面上順槽入風口處設(shè)置風門，在上順槽一側(cè)設(shè)置降溫專用巷道，降溫專用巷道的出風口與上順槽連通，降溫專用巷道內(nèi)設(shè)置降溫末端設(shè)備，降溫專用巷道的進風口與進風上山連接。該系統(tǒng)解決了以往降溫系統(tǒng)存在的混風問題，有效地降低通入工作面風流的溫度和濕度，提高降溫效果；使得更多低溫低濕的空氣通入降溫工作面，有效地提高整個降溫系統(tǒng)的熱交換效率。
文檔編號E21F3/00GK101220750SQ20081005708
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者何滿潮 申請人:何滿潮