[发明专利]一种矿井辐射供冷系统及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及矿井热害治理技术领域，尤其涉及一种矿井辐射供冷系统及方法。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。