[发明专利]一种矿井用融冰系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低温盐溶液的装置，特别涉及一种矿井用融冰系统。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，地层温度越来越高，致使井下采掘工作面温度越来越高，热害愈来愈严重，严重危害工人身体健康，影响劳动生产效率。经实践证明，防治矿井热害最有效的技术是实施人工制冷降温技术。人工制冷降温技术主要包括人工制冷水降温技术，人工制冰降温技术。目前的技术条件，人工制冷水降温技术最低可提供3℃的冷水（冷媒为淡水）；而人工制冰降温技术理论上可提供近0℃的冷水。相同条件下，人工制冰降温技术具有需冷水量小、冷水输送动力消耗小的优点，可满足开采深度更深、温度更高的矿井降温要求，国内外已广泛应用。人工制冰降温系统主要由制冰、输冰、融冰三个环节组成。其中，融冰环节决定能否获得较低温度的冷水、能否保证空冷器实现预期降温效果的关键。

目前，融冰环节主要采用融冰池实现冰的融化和低温冷水的制备。如：2005年1月26日公开的CN2674101Y发明专利（专利号：ZL20040002465.2）披露了一种矿井冰冷却降温系统中的井下融冰池。该融冰池由连体的同底、同高融冰室、冷水室组成，融冰室与冷水室之间用过滤网分隔，以防融冰室碎冰进入冷水室，但融冰室的高温循环水回水和融冰室内被碎冰冷却了的冷水始终是混杂在一体的。这种结构融冰池存在如下不足：一是冷水室内的水温总是受进入融冰池内的高温回水的影响。因为在冷、热水温差的作用，会在融冰室与冷水室之间产生自然对流，致使冷水室内水温不稳定、甚至冷水温度达不到预期的近0℃。二是高温循环回水进入融冰室后，水流速迅速趋近于0，悬浮于融冰室水中的碎冰与水之间基本上只靠分子扩散和自然对流换冷，换冷强度较小，换冷效率较低，碎冰融化速度较慢。三是进入融冰室的高温回水行程不确定，与悬浮于融冰室内碎冰的接触时间无法保证，致使高温回水自融冰室到冷水室的过程中，温降无法保证。又如：2011年9月7日公开的CN201963335U发明专利（专利号：ZL201120020963.X）披露了一种新型矿井降温用井下融冰池。该融冰池由连体的同底、同高回水室、融冰室、冷水室组成，融冰室与冷水室之间用过滤网分隔，防止融冰室碎冰进入冷水室，回水室与融冰室之间设底部中间位置开孔的墙体分隔，高温回水通过底部中间开孔进入融冰室。该融冰池虽较前一种融冰池增加了回水室，但三个池内的水也始终是混杂在一体的。因此，池内冰与水的换冷方式及换冷原理是相同的，存在的问题也是相同的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种矿井用融冰系统。本发明将高温回水以较高的速度从冰层上方均匀冲刷冰层并穿过，提高了冰与水的换冷效率和融化放冷速度，可快速获取近0℃的冷水。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种矿井用融冰系统，包括低温冷水槽、融冰槽、布水器、输冰管、循环水回水管、低温冷水出水管，所述融冰槽设于低温冷水槽上方，融冰槽底部均匀开设有出水孔，布水器安装在融冰槽上部，布水器底部均匀开设有布水孔，输冰管位于布水器上方，穿过布水器上预留的通过孔进入融冰槽，循环水回水管位于布水器上方，经布水器上部可拆卸盖板预留的通过孔进入布水器，低温冷水槽经低温冷水出水管与矿井冰冷却系统降温设备的进水管连通，循环水回水管与矿井冰冷却系统降温设备的回水管连通。所述融冰槽与一喷壶相连，所述喷壶内盛放有过饱和氯化钾溶液。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述布水器为设有可拆卸盖板的可拆卸正方体或正棱台体。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述融冰槽为底部均匀开设出水孔的长方体或正方体。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述融冰槽侧壁设冰层高度观察窗。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述融冰槽在连续输冰管出口下部设拨冰装置，所述拨冰装置由牵引动力装置、拨冰杆、牵引绳、导轨组成，牵引绳将牵引动力装置和拨冰杆相连，拨冰杆在牵引动力装置的牵引下沿导轨来回移动。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述低温冷水槽为上部未被融冰槽覆盖部分设有可拆卸保温盖板的长方体，所述低温冷水槽侧壁近底部设低温冷水出水管和排污管，所述低温冷水槽侧壁上部设溢流管和自动补水装置。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述循环水回水管上设旁通水管，所述旁通管上设流量控制阀。

上述的一种矿井用融冰系统中，所述低温冷水出水管的吸水口设过滤装置。