一种矿井辐射供冷系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及矿井热害治理技术领域，公开了一种矿井辐射供冷系统及方法，其中矿井辐射供冷系统包括：固定式冷辐射体，固定式冷辐射体设置于井下巷道中，固定式冷辐射体中通有冷冻水，固定式冷辐射体能够与井下环境进行热量交换以降低温度；移动式冷辐射体，移动式冷辐射体可移动地设置于井下巷道的内壁上或采煤工作面中，移动式冷辐射体中通有冷冻水，移动式冷辐射体能够与周围进行热量交换以降低温度。通过上述结构，该矿井辐射供冷系统的降温效果好，能耗低，具有投资低以及运行费用低的优点。具有投资低以及运行费用低的优点。具有投资低以及运行费用低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井辐射供冷系统及方法


[0001]本专利技术涉及矿井热害治理
，尤其涉及一种矿井辐射供冷系统及方法。

技术介绍

[0002]随着对浅层煤炭资源的开发，浅层煤炭资源正在日益枯竭，开发深层煤炭资源的需求迫在眉睫，煤炭开采深度在增加的同时高温矿井的数量也在不断增加。
[0003]目前，已有部分大型煤矿的开采深度超过1000m，以开采深度为1000m，恒温层深度为16℃，平均地温梯度2.5℃的矿井为例，则工作面的原始岩层、煤层温度就已达到41℃。再加上开采过程的其他热量：如空气自重力压缩热、地面高温天气输入热、机电设备散热、采空区泄热、煤的氧化散热、电缆散热、排水沟管散热、压气管散热等，一般开采深度超过800m的矿井若不采取人工制冷降温措施，工作面的温度可达到30℃以上，严重影响井下工作人员的工作效率和身心健康。
[0004]根据有关规定，当岩温达到37℃以上时，必须要采取降温措施。目前常用的矿井降温系统的末端均采用对流式换热器(冷却器)供冷，主要末端设备有表面光管式冷却器、翅片管表面式冷却器和喷水室式冷却器。3℃-18℃的冷冻水经过上述末端设备后与井下高温空气进行热量交换，将高温空气降温减湿后通过风筒或直接由巷道进行长距离输送。在长距离输送过程中，较低温度的冷空气与周围的井下环境进行强烈的对流式热交换，温度和湿度快速上升，当冷空气到达工作面时已经变得与周围环境的温差较小，在采煤工作面上与来自采空区的热风、工作面机电设备的散热进行混合以及进行对流式热交换后，当冷空气到达工作面下半程时已几乎无降温效果。由此可以看出目前现有的矿井降温系统采用对流式末端供冷的能耗巨大，且降温效果差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一种矿井辐射供冷系统，该矿井辐射供冷系统的降温效果好，能耗低，具有投资低以及运行费用低的优点。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种矿井辐射供冷系统，包括：固定式冷辐射体，所述固定式冷辐射体设置于井下巷道中，所述固定式冷辐射体中通有冷冻水，所述固定式冷辐射体能够与所述井下巷道和环境进行热量交换以降低所述井下巷道和环境的温度；移动式冷辐射体，所述移动式冷辐射体可移动地设置于所述井下巷道的内壁上或采煤工作面中，所述移动式冷辐射体中通有所述冷冻水，所述移动式冷辐射体能够与周围进行热量交换以降低温度。
[0008]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述固定式冷辐射体包括第一辐射板，所述第一辐射板中设有第一冷冻水通道。
[0009]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述固定式冷辐射体还包括连接架，所述连接架连接于所述井下巷道的内壁上，所述第一辐射板安装于所述连接架上。
[0010]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述固定式冷辐射体包括冷冻水盘管，
所述冷冻水盘管中通有所述冷冻水。
[0011]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述冷冻水盘管埋设于所述井下巷道的内壁及底板上的混凝土中。
[0012]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述移动式冷辐射体包括第二辐射板，所述第二辐射板通过支撑架连接于井下巷道中。
[0013]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述移动式冷辐射体还包括第三辐射板，所述第三辐射板设置于所述采煤工作面中的液压支架上，所述第三辐射板中设有第三冷冻水通道。
[0014]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，所述采煤工作面中的液压支架中设有水流通道，所述水流通道中通有所述冷冻水。
[0015]作为一种矿井辐射供冷系统的优选方案，该矿井辐射供冷系统还包括冷冻水供水管路和冷冻水回水管路，所述冷冻水供水管路和所述冷冻水回水管路均与所述固定式冷辐射体和所述移动式冷辐射体连通。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种矿井辐射供冷方法，该矿井辐射供冷方法不仅对指定区域的降温效果好，而且能耗低，具有投资低以及运行费用低的优点。
[0017]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0018]一种矿井辐射供冷方法，利用上述任一技术方案所提供的矿井辐射供冷系统对矿井进行降温，该矿井辐射供冷方法包括：
[0019]S1.将固定式冷辐射体安装于井下巷道中需要降温的位置，并向固定式冷辐射体中循环通入冷冻水。
[0020]S2.将移动式冷辐射体安装于井下巷道和采煤工作面需要降温的位置，并向移动式冷辐射体中循环通入冷冻水；
[0021]S3.当井下巷道和采煤工作面需要降温的位置改变时，将移动式冷辐射体重新安装至需要降温的位置，并向其循环通入冷冻水。本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种矿井辐射供冷系统，该矿井辐射供冷系统能够利用热辐射的方式对矿井进行降温，该矿井辐射供冷系统包括固定式冷辐射体和移动式冷辐射体，固定式冷辐射体设置于井下巷道的中且通有冷冻水，固定式冷辐射体能够以热辐射的形式与井下巷道和环境进行热量交换来降低井下巷道和环境的温度，移动式冷辐射体可移动地设置于井下巷道的内壁上或者采煤工作面中需要降温的位置，使得移动式冷辐射体可以根据需要设置于需要降温的位置处，移动式冷辐射体中通有冷冻水，使得移动式冷辐射体能够以热辐射的形式与周围进行热量交换以降低需要降温位置的温度。通过上述结构，该矿井辐射供冷系统能够通过冷辐射的方式向矿井提供冷量，降低温度，避免了现有技术中冷空气长距离输送的损耗，降温效果好，能耗低，具有投资低以及运行费用低的优点。
[0023]本专利技术还提供了一种矿井辐射供冷方法，该矿井辐射供冷方法能够对可以实现指定区域(需要降温的位置)进行供冷，能够有效避免无效区域的供冷损失，降低能耗。
附图说明
[0024]图1是本专利技术具体实施方式所述的矿井辐射供冷系统的第一辐射板的安装示意图；
[0025]图2是本专利技术具体实施方式所述的矿井辐射供冷系统的冷冻水盘管的安装示意图；
[0026]图3是本专利技术具体实施方式所述的矿井辐射供冷系统的第二辐射板的安装示意图；
[0027]图4是本专利技术具体实施方式所述的矿井辐射供冷系统的第三辐射板的安装示意图；
[0028]图5是本专利技术具体实施方式所述的矿井辐射供冷方法的流程图。
[0029]图中：
[0030]1、第一辐射板；2、冷冻水盘管；3、第二辐射板；4、支撑架；5、第三辐射板；6、工作机械。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井辐射供冷系统，其特征在于，包括：固定式冷辐射体，所述固定式冷辐射体设置于井下巷道中，所述固定式冷辐射体中通有冷冻水，所述固定式冷辐射体能够与所述井下巷道和环境进行热量交换以降低所述井下巷道和环境的温度；移动式冷辐射体，所述移动式冷辐射体可移动地设置于所述井下巷道的内壁上或采煤工作面中，所述移动式冷辐射体中通有所述冷冻水，所述移动式冷辐射体能够与周围进行热量交换以降低温度。2.根据权利要求1所述的矿井辐射供冷系统，其特征在于，所述固定式冷辐射体包括第一辐射板(1)，所述第一辐射板(1)中设有第一冷冻水通道。3.根据权利要求2所述的矿井辐射供冷系统，其特征在于，所述固定式冷辐射体还包括连接架，所述连接架连接于所述井下巷道的内壁上，所述第一辐射板(1)安装于所述连接架上。4.根据权利要求1所述的矿井辐射供冷系统，其特征在于，所述固定式冷辐射体包括冷冻水盘管(2)，所述冷冻水盘管(2)中通有所述冷冻水。5.根据权利要求4所述的矿井辐射供冷系统，其特征在于，所述冷冻水盘管(2)埋设于所述井下巷道的内壁及底板上的混凝土中。6.根据权利要求1所述的矿井辐射供冷系统，其特征在于，所述移动式冷辐射体包括第二辐射板(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓彦，张晓龙，张跃林，孟国营，吕向阳，赵旭，武梅良，华春州，
申请(专利权)人：天津波义尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：