[发明专利]矿井降温系统及方法

说明书

技术领域

本发明本涉及一种矿井热害防治技术领域，特别是涉及一种矿井降温系统及方法。

背景技术

在矿井生产过程中，为了准备新水平、新采区和回采作业地点，都必须掘进大量的井巷。在掘进巷道时，为了使工作人员能够呼吸新鲜空气，稀释作业地点的瓦斯及爆破后产生的有害气体和矿尘，并创造良好的气候条件，必须对作业地点进行通风。同时，随着矿井开采深度的不断加深，随之而来的是矿井高温热害问题的出现，严重威胁着矿山安全生产，也影响着工人的身心健康，降低了工人的劳动生产率并制约着矿山经济效益的提高。《煤矿安全规程》第102条规定：采掘作业地点的空气温度超过30度、机电设备硐室的空气温度超过34度时，必须停止作业。由此可见，对采掘作业地点进行通风降温对于改善工人的工作环境、提高工人的劳动生产率、保障矿井安全生产、提高矿山的经济效益等方面是至关重要的。

目前矿井对采掘作业地点的通风降温都是通过大功率的空调设备来实现的，但这种大功率的空调设备体积庞大，维修困难，投资成本极高，同时由于其耗电量大，运行成本亦较高。通过在作业地点加湿降温的方法投资、运行成本较低，然而，由于井下的掘进工作面或其他作业地点，距离地面井口至少有上千米的距离，有的可达10千米以上，多数矿井的空气湿度都较高(即使地面空气湿度低，通过井下长距离、潮湿的环境后，湿度就增加了，甚至达到接近饱和)，使得加湿降温的效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种投资、运行成本更低，且能够保证降温效果的矿井降温系统及方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种矿井降温系统，包括局部通风机、除湿设备、加湿设备，所述局部通风机的出风端与除湿设备的进风端通过风筒连接，所述除湿设备的出风端与加湿设备的进风端通过风筒连接，所述加湿设备的出风端连接用于输出冷空气的风筒。

为了使矿井降温系统充分利用矿井结构，提高降温效果，优选地，包括矿井的掘进巷道、回风巷道以及除湿机硐室，所述掘进巷道的一端为掘进巷道的进风端，另一端为作业地点，掘进巷道上开有第一出风口、第二出风口，所述回风巷道的一端设第一进风口，该第一进风口与掘进巷道的第一出风口连通，回风巷道的另一端为回风巷道的出风端，回风巷道上开有第二进风口，所述除湿机硐室的进风端与掘进巷道的第二出风口连通，除湿机硐室的出风端与回风巷道的第二进风口连通，所述除湿设备设置于除湿机硐室内，所述局部通风机位于掘进巷道的进风端，所述加湿设备位于掘进巷道的与作业地点相邻的一端，所述用于输出冷空气的风筒伸入作业地点。

除湿设备设置于除湿机硐室内，可以使除湿设备运行时产生的热量直接排入回风巷道后的回风上山；加湿设备位于掘进巷道的与作业地点相邻的一端，可以减少加湿设备的冷空气输出端与作业地点之间的距离，防止冷空气在输送过程中大量升温，进一步提高矿井降温系统的降温效果。

优选地，还包括热交换器，所述热交换器位于回风巷道的与第一进风口相邻的一端，热交换器的进风端通过风筒与所述除湿设备的出风端连接，热交换器的出风端通过风筒与加湿设备的出风端连接。热交换器可以充分利用回风上山的冷空气，使除湿后有一定升温的干燥空气降温，提高矿井降温系统的降温效果。

为了防止除湿设备产生的热量扩散到掘进巷道内，优选地，所述除湿设备设置于除湿机硐室的出风端。

为了防止加湿降温后的空气在运输过程中大量升温，优选地，所述加湿设备与作业地点的距离小于50m。

为了提高除湿效果，优选地，所述除湿设备采用转轮式除湿机。

为了降低除湿成本，优选地，所述除湿设备采用冷冻式除湿机。

为了降低使用成本，优选地，所述加湿设备采用湿帘。

一种矿井降温方法，局部通风机利用风筒将湿度较高的空气输送到除湿设备的进风端，空气经过除湿设备除湿后从除湿设备的出风端排出，然后利用风筒将除湿后的空气输送到热交换器的进风端，空气经过热交换器降温后，从热交换器的出风端排出，然后利用风筒将降温后的除湿空气输送到加湿设备的进风端，空气经过加湿设备加湿降温后从加湿设备的出风端排出，最后利用风筒将加湿降温后的空气输送到作业地点。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.矿井降温系统先将空气湿度降低，然后将干燥空气送到作业地点附件后再加湿降温，因此可以降低作业地点空气湿度，长时间进行加湿降温，并保证降温的效果。

2.由于除湿后干燥的空气在输送过程中湿度不会升高，所以不受距离限制，可以适应各种深度的矿井使用。