[实用新型]一种矿用TBM水循环系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿用TBM的用水系统，尤其涉及的是一种矿用TBM水循环系统。

背景技术

近年来，煤矿岩巷快速掘进问题，一直是制约高效生产的关键因素，传统的炮掘施工，进尺效率低，安全威胁大，2015年，世界首台立井煤矿岩巷全断面掘进机(矿用TBM)在张集煤矿试验成功，该设备先后施工了张集矿北区1413A高抽巷和1415A高抽巷，掘进总长度2000多米。最高月进尺560米，彻底解决了制约岩巷快速掘进的瓶颈问题。但在1413A高抽巷掘进期间，矿用TBM在运行时，液压和电控系统产生大量工作热量，这些热量都是通过水系统循环冷却装置进行中和降温，但矿用TBM水循环冷却系统无法满足掘进需要，冷却效率低，系统复杂，维护繁琐。

目前使用的水循环冷却系统包括内循环水系统与外循环水系统两部分。外循环水系统为锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水提供水源。内循环水系统，供液压站、配电柜、变频器、主驱动润滑冷却以及刀盘电机和减速器冷却用，外循环水系统和内循环水系统通过热交换器使外循环冷水来吸收内循环热水的热量，以达到矿用TBM系统降温的目的，从以上的表述不难看出，外循环水除了为锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水提供水源外，另外一个主要功能就是用来通过热交换器冷却内循环水。因此，如图1所示，外循环水系统包括冷水箱1’、热水箱2’、第一外循环水泵3’、第二外循环水泵(图中未显示)，冷水箱1’和热水箱2’通过连通器连接，热水箱2’上通过补水管4’连接外部水源，水源进入热水箱2’后与热水中和，然后通过连通器进入冷水箱1’，冷水箱1’的水通过第一外循环水泵3’和出水管7’泵冷水至矿用TBM拖车上热交换器，冷水吸收热交换器内的热量后，一部分通过回水管5’返回热水箱2’，一部分通过第二外循环水泵泵出供锚杆机、皮带机、除尘风机、刀盘喷雾，以及其他生活用水使用。通过热水管回流到热水箱2’的，需要经过喷淋管6’冷却后，再进入热水箱2’，然后进行往复循环。

目前矿用TBM水循环系统存在的问题：

1、由于矿用TBM后配套拖车空间的限制，冷水箱1’、热水箱2’无法放置在拖车上，也就无法随矿用TBM一起移动式管理，故在1413A高抽巷施工时，将两个水箱设置在组装硐室内，这样就需要专人在组装硐室看护第一水泵3’，在热水箱缺水时，及时进行补水，防止水泵空载。

2、随着掘进距离的增加，外循环水系统的水泵的负荷逐渐加大，而且是一进一出，水泵负荷以巷道掘进距离的2倍速度递增，当巷道施工300米左右时，该水系统循环冷却方式已经不能满足设备降温需求，一是进入到热水箱内的水温度较高，自然冷却速度慢，二是水系统的供水距离较长，水泵负荷较大，易造成水泵故障，影响生产。

3、由于需要安装一路回水管路，将热水引回至热水箱，该回水管路采用矿通用的直径89的水管进行延伸，在施工过程中随着其他的管路的延伸一并进行，这样就无形中增加了矿用TBM掘进施工前的准备工作量，造成材料和人力资源的浪费，增加了工人的劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种矿用TBM水循环系统，实现对矿用TBM的有效降温。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括外部水源、内循环供水管、内循环水路、内循环出水管和多个矿用TBM的外部设备；所述外部水源连接内循环供水管的进口，所述内循环供水管的出口连接内循环水路的进口，所述内循环水路的出口连接内循环出水管，所述内循环出水管的出口连接到各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

所述外部水源为直供水源。直接连接矿井直供的高压水，方便使用，

所述外部水源的供水水温≤28℃。可以确保冷却效果。

所述外部水源上设有路管，所述路管的出口直接连接各个矿用TBM的外部设备的用水进口。

所述路管上设有闸阀。当设备停机进行支护或者内循环水路泵出的热水压力不能满足刀盘喷雾等系统用水要求时实现外部水源直接供水。

所述内循环水路包括内循环水箱、至少一个内循环水泵、矿用TBM的内部设备；所述内循环水箱的进口连接内循环供水管的出口，所述内循环水箱的出口连接内循环水泵的进口，所述内循环水泵的出口连接对应的矿用TBM的内部设备的用水进口，所述矿用TBM的内部设备的用水出口分别连接到内循环出水管的进口。