礦井下熱交換硐室的製作方法
2023-06-11 19:25:41
專利名稱：礦井下熱交換硐室的製作方法
技術領域：
本發明屬於採礦行業設施，涉及一種礦井下熱交換硐室，用於集中機械降溫時，在井下熱交換使用。
背景技術：
隨著我國採礦技術的發展，採礦深度逐漸增大，地溫逐步升高，深度超過800m以後一般都達到了二級以上熱害，原有的通風降溫方式已經無法滿足降溫需要，有越來越多的礦井開始建立機械降溫系統。地面集中式冰冷降溫系統是一種常用的機械降溫方式，主要特點降溫製冷主機和冷卻水系統及設備設於地面，井下設置融冰池，地面制冷機組制出的冰水混合物通過絕熱管道送至井下融冰池，再從融冰池輸送至用冷地點。這種降溫方式具有以下優點①地面集中式運行管理方便，散熱效果好。②避免了製冷主機井下洩露冷媒問題，安全性好。③無高壓系統環節，設備及管路承壓能力要求低，安全性好，投資低。④冰水混合物較用冷水載冷量大，用水量少，系統運行效率高。⑤融冰池有蓄冷能力，提高了系統的可靠性。在實際運行中也發現一些不足，體現在融冰池方面的主要有①金屬材料焊制的融冰池容量較小，易發生溢水問題，熱量損失大。②金屬材料焊制的融冰池耐腐蝕性差，需要定期更換，影響使用。③由於冰水混合物的流動性略差，接入管道易發生堵管，系統可靠性差。④融冰池出來的冷水沒有壓力，需要泵送至用冷地點，增加了電耗和散熱。
發明內容本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種節能、可靠性好、使用壽命長、防止溢水的礦井下熱交換硐室。本發明是通過如下技術方案實現的本發明的礦井下熱交換硐室，包括融冰池，融冰池上部連接輸入管和回水管，下部連接輸出管，其特徵在於融冰池採用立式融冰池靜壓向外供冷水，融冰池的池壁採用混凝土圍牆支護，內部帶有保溫層；融冰池內安裝有水位監測儀；輸入管向下傾斜。優選方案為，所述的融冰池上部較粗、下部較細，中部有倒錐形過渡段。輸入管和輸出管分別設一個或多個。融冰池上部和下部呈圓筒形，中部呈倒圓錐形。本發明的有益效果是，完善地面集中式冰冷降溫系統，改善井下工人的工作環境，提高工作安全性。該產品容量大，不易發生溢水問題，熱量損失小，耐腐蝕性好，壽命長，不易堵管，可靠性好，不需要使用泵，節約電能，避免泵的熱害。
[0018]圖1為本發明的俯視不意圖。圖2為本發明的主視不意圖。圖中，I融冰池，2輸入管、3回水管、4水位監測儀，5圍牆支護，6輸出管。
具體實施方式
附圖為本發明的一種具體實施例。本發明的礦井下熱交換硐室，包括融冰池I，融冰池上部連接輸入管2和回水管3，下部連接輸出管6，融冰池採用立式融冰池靜壓向外供冷水，融冰池的池壁採用混凝土圍牆支護5，內部帶有保溫層；融冰池內安裝有水位監測儀4 ;輸入管向下傾斜。融冰池上部較粗、下部較細，中部有倒錐形過渡段。輸入管和輸出管分別設一個或多個。融冰池上部和下部呈圓筒形，中部呈倒圓錐形。輸入管通往井筒。本發明的礦井下熱交換硐室，具有以下優點1、採用立式融冰池I內一般有20m以上的靜水壓力，出水管6出來的水靠靜壓即可自流到用冷地點，減少了電耗和散熱。出水管和入水管可設多個。融冰硐室採用立式布置靜壓供水，形狀不局限於圓柱形，圓錐形、漏鬥形、偏漏鬥形都可以。2、融冰硐室是在井下圍巖中設置的硐室，融冰池採用混凝土支護，可設保溫層，避免了採用金屬材料的腐蝕問題。3、在井下圍巖內做融冰池混凝土支護，可充分增大容量，配合自動監控，完全避免了溢出水的問題。例如800m深的300mm直徑的輸送管2容量56. 5m3,融冰池6做成30m深3m直徑的圓筒，容量2125m3，通過水位監測儀4，發現融冰池內剩餘容積將要小於56. 5 m3,且出水管5不出水時，地面自動停止輸送，即可避免溢水現象的發生。4、採用圓筒型融冰池，靜壓向外供冷水，熱交換更均勻。通過輸送管2輸送來的冰水混合物進入融冰池6後，冰密度小於水，浮在上部；冷水向下沉；通過回水管回來的水先與浮在上面的冰接觸迅速降溫，整個融冰池內冷熱對流，熱交換更充分。5、輸送管2不是水平進入融冰池6，而是有a的仰角，避免了輸送管90°轉彎處容易堵管的問題，系統可靠性高。
權利要求1.一種礦井下熱交換硐室，包括融冰池，融冰池上部連接輸入管和回水管，下部連接輸出管，其特徵在於融冰池採用立式融冰池靜壓向外供冷水，融冰池的池壁採用混凝土圍牆支護，內部帶有保溫層；融冰池內安裝有水位監測儀；輸入管向下傾斜。
2.根據權利要求1所述的礦井下熱交換硐室，其特徵在於融冰池上部較粗、下部較細，中部有倒錐形過渡段。
3.根據權利要求1或2所述的礦井下熱交換硐室，其特徵在於輸入管和輸出管分別設一個或多個。
4.根據權利要求3所述的礦井下熱交換硐室，其特徵在於融冰池上部和下部呈圓筒形，中部呈倒圓錐形。
專利摘要本實用新型屬於採礦行業設施，涉及一種礦井下熱交換硐室，包括融冰池，融冰池上部連接輸入管和回水管，下部連接輸出管，其特徵在於融冰池採用立式融冰池靜壓向外供冷水，融冰池的池壁採用混凝土圍牆支護，內部帶有保溫層；融冰池內安裝有水位監測儀；輸入管向下傾斜。本實用新型的有益效果是，完善地面集中式冰冷降溫系統，改善井下工人的工作環境，提高工作安全性。該產品容量大，不易發生溢水問題，熱量損失小，耐腐蝕性好，壽命長，不易堵管，可靠性好，不需要使用泵，節約電能，避免泵的熱害。
文檔編號E21F17/00GK202900323SQ20122055890
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者宋國忠, 朱傑, 王繼蘭, 高秋野, 劉德利 申請人:煤炭工業濟南設計研究院有限公司