[实用新型]一种用于热害严重矿井的组合降温系统

说明书

本实用新型公开了一种用于热害严重矿井的组合降温系统，属于矿井热害治理技术领域。本实用新型将集中式降温系统和矿井全风量系统相结合，在地面集中布置制冷站，由制冷站制备的冷冻水通过一路管路输送到安设在井下使用地点的空气冷却器对进入采掘工作面的空气进行降温除湿；通过另一路管路输送到设置在井口房内空气换热器，地面空气与空气换热器发生热交换降温除湿后进入井下，以消除地面季节性气候对井下气候的影响。与现有技术相比，可以在整体上改善矿井内的热环境，有效降低矿井季节性热害影响，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。系统经实际工程应用，取得了显著的降温效果。

技术领域

本实用新型涉及一种用于热害严重矿井的组合降温系统，属于矿井热害治理技术领域。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，矿井高温热害问题越来越严重。井下高温高湿的气候条件，不仅损害工人的身体健康，而且会降低劳动生产率，使事故率上升，严重影响煤矿的安全生产。

矿井热害主要分为三类：(1)季节性热害矿井。矿井热害主要出现在夏季，而冬季和春秋季节，工作地点的风温正常，不影响矿井正常生产。此类矿井原始岩温通常在28～35℃左右，由于井巷围岩的温度较高，对夏季风温的调节作用减弱，表现为季节性热害，夏季需要降温，如济宁煤田的济二、济三煤矿；(2)热害较严重矿井。矿井热害主要出现在夏季和春秋季节，而冬季工作地点的风温正常。此类矿井原岩温度在35～42℃左右，对夏季和春秋季节风温的调节作用明显减弱，表现为除冬季外均需矿井降温，才能保证矿井的正常生产，如兖州煤田的古城煤矿；(3)热害严重矿井。此类矿井一年四季井下所有地点的温度均超标，夏季热害更加严重。此类矿井的原岩温度通常在42℃以上，如巨野煤田的赵楼煤矿、龙固煤矿。

为改善矿井内的劳动环境，提高劳动效率和安全效益，对于热害严重的矿井必须采用机械制冷降温的方法实现矿井降温，改善矿井的作业环境，降低矿井热害问题造成的影响。

目前矿井降温方法通常采用集中式降温系统，即在地面或井下设置制冷机组，制出低温冷冻水，将低温冷冻水通过管路输送到使用地点，最终通过安设的井下使用地点的空气冷却器对进入工作面的空气进行降温除湿，达到改善作业地点空气环境的目的。这种系统可以起到一定的降温效果，但矿井占地面积大且用冷地点分散，集中布置制冷站将导致冷水输送管路过长，到达用冷地点后冷水输送管内的冷冻水温升较大，导致降温效果不理想，甚至不能满足要求，这是集中式降温系统普遍存在的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种热害严重矿井的组合式降温系统，该将集中式降温系统和矿井全风量降温系统相结合，在地面集中布置制冷站，有制冷站制备的冷冻水通过一路管路输送到安设在井下使用地点的空气冷却器对进入采掘工作面的空气进行降温除湿；通过另一路管路输送到设置在井口房内空气换热器，地面空气与空气换热器发生热交换降温除湿后进入井下，以消除地面气候对井下气候的影响。

本实用新型的第一个目的是提供一种用于热害严重矿井的组合降温系统，包括动力机房、副井口换热站、副井口换热器、进风井筒、井下巷道、工作面、矿井回风井、矿井通风机、扩散塔、通风机房、第一冷冻水管道、第二冷冻水管道、空气冷却器、风筒；所述动力机房包括热泵机组、水泵和管道；所述热泵机组与副井口换热器通过第一冷冻水管道形成循环回路，对副井口的空气进行降温或者加热处理；所述热泵机组通过第二冷冻水管道将冷冻水输送至井下的空气冷却器对进入工作面的空气进行降温除湿处理。

在本实用新型的一种实施方式中，所述副井口换热器安装在副井口换热站内，副井口换热站与井口构筑物一体化设计或改造而成。

在本实用新型的一种实施方式中，所述热泵机组包括蒸发器和冷凝器。

在本实用新型的一种实施方式中，所述蒸发器与副井口换热器通过第一冷冻水管道形成循环回路。

在本实用新型的一种实施方式中，所述系统还包括冷凝塔和冷却水管道，热泵机组的冷凝器与冷却塔通过管路连接形成循环回路。