礦山鹽水蓄冷車用於礦井局部降溫的製作方法

2023-10-09 07:03:39

專利名稱：礦山鹽水蓄冷車用於礦井局部降溫的製作方法
技術領域：
本發明屬於礦山降溫設備，確切地講是一種用於高溫礦井採、掘工作面就近實現局部降溫裝置。
隨著煤炭事業進入地層深度開發，形成了許多較深礦井。採掘工作面的溫度超過國家保安規程工作面空氣溫度不得超過26℃的規定，稱為高溫礦井。
國內外解決高溫礦井的辦法，大部分是在井下靠近採、掘工作面或井口設立制冷機械放出冷風或冷量，用管路循環水或其它介質再將製冷過程中產生的熱量帶走，實質上是在通風中間段加上製冷接續而達到降溫目的。這種方法在很長巷道，採掘工作面由於深層地溫放熱作用，超溫圍巖與進風流進行熱交換和接觸大面積地溫吸收損失冷量巨大，而在工作場地降溫取得效果不佳，使的製冷降溫代價過大，經濟費用過高而增加了生產成本。
根據礦井開拓、採掘現狀布局，工作面、掘井迎頭集中主要的採掘設備、器材和生產人員體力勞動點，是迫需降溫的部位，反之為無效(不需)降溫。將制冷機械設在井下會帶來和增加機械、電器的安裝，硐室及開拓，製冷放冷過程的效率和熱量排出及敷設循環冷卻管路，還要固定人員對設備操作與維護。
本發明提出一種局部降溫避免接觸大面積地溫熱提高冷量利用率和有效的降溫方法及設備，通過容體裝鹽水蓄冷固定在礦車底盤上構成鹽水蓄冷車，蓄冷事先通過地面制冷機械輸入，然後機動、靈活行駛在採煤工作面和掘進迎頭進風口或風筒中間連接處釋放冷量通過風流混合進行降溫，確切的講集中用鹽水車運送冷量避開減少無效的降溫地方，在有生產人員工作的場地進行近點(局部)降溫。
局部降溫主要是通過多輛鹽水車運送冷量和釋放器放冷實現，鹽水蓄冷車是由保溫罐體，礦車底盤，若干管路連接的閥門，快速接頭組成。保溫罐體可以是單只或多隻，立式、臥式兩種，內裝有冷液高鹽度(CaCl)低達-30℃混合配好冷水(稱冷鹽水)，多輛編成車組運行到裝有釋放器的進風口或風筒中間連接口處，逐個聯接好管路通過井下壓風將冷鹽水輸入釋放器內，每輛車鹽水用完後再將釋放器放冷後的鹽水回灌裝空鹽水車內返回地面製冷站換裝復用。釋放器是完成放冷降溫部件，主要有公知技術，水暖氣片或汽車用水箱幾件組合固定在一個成體稱為釋放器。其工作原理與水暖、水箱一個進水口，一個排水口相似，所不同釋放器進、出的是冷鹽水，也可以按照散熱(冷)原理用其它方式構成放冷用的釋放器，釋放的冷量大小主要是調解供液(冷鹽水)流量來實現。
這種局部就近降溫方法特點是一、就近(局部)放出鹽水蓄的冷量進行降溫純屬是冷量降溫，自身不再產生熱量而免除制冷機產生熱量和冷卻管路的設置。
二、局部降溫避免了接觸大面積深層圍巖熱吸收冷量，提高降溫效果和效率。
三、在井下不存在制冷機和輔助設備，用鹽水蓄冷車運送冷量降溫環節少，便於管理。
四、在秋末、春初期間能利用自然冷量對鹽水蓄冷，節省開制冷機及能源。
五、隨回採工作面，掘進迎頭推進而機動，靈活移動及運輸，操作簡單，機動靈活適應性強。
六、將-30℃冷鹽水放入採空區利於煤層防滅火和自燃。
下面結合說明書附圖
進一步介紹本發明的鹽水蓄冷車結構特點和使用方法說明書附圖是本發明的主視圖，圖中1-閥門，2-通氣彎管，3-通氣管，4-保溫體，5-法蘭盤，6-閥門接管，7-封蓋，8-罐體，9-螺栓，10-底法蘭盤，11-出液彎管，12-連接套，13-出液管，14-出液閥門，15-礦車輪組，16-礦車底盤。
如圖所示，罐體(8)外殼用保溫材料合成保溫體(4)與法蘭盤(5)上部有封蓋(7)，下部有底法蘭盤(10)各用螺栓(9)固定構成一個罐容體，通過底法蘭盤(10)固定在礦車底盤(16)與礦車輪組(15)組成鹽水蓄冷車。
鹽水蓄冷車上部設有閥門(1)閥門接管(6)用於灌裝冷液或進壓風，通氣彎管(2)，通氣管(3)用於通壓風平衡兩罐壓力和液體平衡。下部裝有出液彎管(11)，出液管(13)連接套(12)出液閥門(14)用於供液或排液。
鹽水蓄冷車蓄冷工作是在礦井地面事先設有鹽水蓄冷站，將鹽水加冷凍至～30℃左右不結冰保持液體狀，然後將冷鹽水液通過管路連接其中一個打開的閥門(1)輸入罐容體，另一個閥門(1)打開通過通氣彎管(2)，通氣管(3)將罐體內氣體排出並能使得兩罐液體平衡，出液閥(14)這時處於關閉，罐容體冷鹽水液滿後關閉閥門(1)。這一工作過程的鹽水蓄冷車可在製冷鹽水站附近，為了避免通過井口提升也可用兩條管路輸液並敷設在通入井下的最佳中心位置。這兩條管路一條是供蓄冷的鹽水保溫管，一條是將放冷後鹽水輸回製冷鹽水站復用管路。
鹽水蓄冷車放冷工作是在井下與正常運行的礦車編組運行到各個需要降溫最近點，也就是進風口或風筒中間連接設有釋放器的附近，將鹽水蓄冷車其中要有一個空車都停在岔道或車場。釋放器兩條管輸鹽水，一條是與鹽水蓄冷車連接輸進冷鹽水(稱輸液管路)，經過釋放器緩流放冷上升10℃左右的鹽水通過另一條管路輸入(稱回液管路)到空鹽水車罐容體。在掘進迎頭降溫冷量每日1-2車冷鹽水相當於十幾萬千長冷量即可，在回採工作面需要再增加幾車冷鹽水的蓄冷量才能滿足降溫要求。操作方法是將壓風管連通打開閥門(1)，另一閥門(1)關閉，罐體冷鹽水在壓力作用下通過出液彎管(11)連接套(12)出液管(13)，打開出液閥門(14)經過輸冷鹽水管進入釋放器內。而釋放器內放冷後鹽水沿另一管路經過空鹽水車打開的閥門(1)，另一閥門(1)也同時打開用於罐內氣體排出，空鹽水車閥門(14)處於關閉。從輸冷鹽水到回裝放冷後鹽水過程是極其緩慢的，也就是說鹽水輸送流量很小的，產生鹽水的流動是使用礦井的現場壓風因而耗風量也是極少。
本發明的優點是，利用鹽水蓄冷量大的特點，通過罐體容裝固定在礦車底盤上構成鹽水蓄冷車與正常礦車編組運行，在採掘工作面就近放冷進行局部降溫避開礦山井下大面積深地層圍巖散熱吸收而損失冷量，提高局部降溫效果減少無效的降溫段，具有設施機動性，靈活性好，降溫環節少和簡單安全可靠便於管理，同時節約大量的降溫運行費用、能源及設施投資。
權利要求
1.一種礦山井下局部降溫方法和設施，其特徵是在礦井降溫為避開接觸大面積深地層圍巖散熱而吸收損失冷量，利用鹽水蓄冷量大的特點，通過多輛鹽水蓄冷車容裝冷鹽水與正常礦車編組機動靈活直接運行到採、掘工作面進風口或風筒中間附近經釋放器放冷與風流混合使工作場地溫降而實現礦井局部降溫。
2.一種礦山鹽水蓄冷車，其特徵是通過鹽水或其它液體作為蓄冷介質由礦井地面冷鹽水站灌裝罐容體內固定在礦車底盤(16)，礦車輪組(15)構成鹽水蓄冷車運送冷量。放冷工作是與釋放器輸液管路連通供液閥門(14)，接上壓風管連通-閥門(1)打開，另一閥門(1)關閉，在風壓作用下罐體(8)冷鹽水沿出液彎管(11)，連接套(12)，出液管(13)，出液閥門(14)打開，經輸液管路進入釋放器緩流放冷，放冷後鹽水經回液管路排入空鹽水車內。
3.根據權利要求1或2所述的釋放器，其特徵是將通用水暖片或汽車發動機水箱多隻固定在框架構成一個整體，設有一個進液管口與冷液管路連接，一個排液管口與回液管路連接。也可以按照散熱(冷)原理用其它方式構成放冷用的釋放器，釋放的冷量大小主要是釋放器大小和調解供液(冷鹽水)流量來實現。
4.根據權利要求2所述鹽水蓄冷車，其特徵是保溫灌體由罐體(8)，法蘭盤(5)與保溫體(4)構成，立式、臥式和單只或多隻固定在礦車底盤(16)，礦車輪組(15)。
5.根據權利要求2所述地面鹽水站灌裝，其特徵是在礦井提升緊張為避免通過井口上下，也可用兩條管路輸送液並敷設在井下最佳中心，其中供液(冷液)管加泡沫塑料保溫。必要時分支管路直接在工作面散冷或冷凍水，而後凍水通過噴霧、生產用水等散出冷量，也可達到降溫目的。
6.根據權利要求1所述冷鹽水蓄冷量大特點，其特徵是當採空區發生煤層自燃可將冷鹽水直接噴入採空來滅火和防火。
全文摘要
本發明是用於礦山井下降溫的方法與設施，採用避開接觸大面積圍巖溫放熱而吸收冷量使降溫代價過大，因而進行局部降溫提高有限的冷量在工作面降溫效果。利用鹽水蓄冷量大的特點，通過罐體容裝冷鹽水固定在礦車底盤上構成鹽水蓄冷車，蓄冷事先通過礦井地面鹽水制冷機械蓄冷和灌裝，然後多輛與正常運行礦車編組機動、靈活運行在採、掘工作面進風口或風筒中間連接由釋放器放冷經風流混合實現降溫。局部降溫耗用冷量少，設施簡單，安全可靠，投資少，具有節省大量降溫設施、投資費用和運行費用。
文檔編號E21F3/00GK1051776SQ90106340
公開日1991年5月29日 申請日期1990年12月19日 優先權日1990年12月19日
發明者孔祥清, 王陽 申請人:孔祥清