一种高温采煤工作面供水降温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温采煤工作面供水降温系统，包括地面蓄水池和设于井下采煤工作面回风巷的管壁式换热器，管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，地面蓄水池通过输水管路与常温水入口连接，常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。利用井下制冷站制取的冷水，在管壁式换热器内部实现对输水管道输送的水进行预冷处理，然后再通过输水管路输送到采煤工作面,采用水与水热交换的方式，同时将换热器布置在回风巷，能有效地降低采煤工作面环境温度，实现良好的降温效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矿井热害治理技术，尤其涉及一种高温采煤工作面供水降温系统。
技术介绍
随着矿井开采深度逐渐增加，围岩原始温度也逐渐升高，造成越来越多的矿井面临高温热害的影响。围岩散热往往是高温矿井热害的主要来源，在很多矿井中，采煤工作面和掘进工作面是其影响最严重的区域，同时采掘工作面也是井下工人工作最集中的区域。由于采掘工作面一直处于流动的空气与新暴露的围岩之间进行热交换的状态，新暴露的围岩体温度最高，流动的空气与新暴露的围岩之间温差大，热交换剧烈，因此导致了采掘工作面风流温度高。而在采煤工作面又表现出特殊的特点，采煤工作面进风风流温度并不是太高，而风流经过采煤工作面，与新暴露的围岩体热交换以后，风流温度会明显升高，严重影响到工人的正常作业。因此，在采煤工作面实施更加合理高效的降温措施显的尤为重要。目前高温矿井采煤工作面制冷降温措施主要是采用气液热交换的方式(空冷器)对采煤工作面实施降温。具体实施是在进风巷布置制冷设备，进风巷来流空气通过制冷设备预处理，然后将制取的冷空气输送到采煤工作面。然而在进风巷布置降温设备以及采用气液热交换方式存在较多缺陷，首先矿井进风巷设备多，占用进风巷空间，增大了进风流风阻；其次进风巷工人走动频繁，设备过多很不利于工人的通行，存在大量的安全隐患；再次如果进风流温度过低，一方面当工人经过降温设备时，很容易造成工人冻伤，另一方面工人在工作的过程中，往往是在采煤工作面进风巷附近的低温端和工作面回风巷附近的高温端来回循环作业，工人在这种冷热气候环境之间变化循环中工作，很容易造成伤风感冒，严重影响到工人身体健康；最后由于采煤工作面工作通常比较长，如果将降温设备布置在进风巷，其输送到回风巷附近，输送的线路长，严重降低矿井降温效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能有效地降低采煤工作面环境温度，实现良好的降温效果的高温采煤工作面供水降温系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:本专利技术的高温采煤工作面供水降温系统，包括地面蓄水池和设于井下的管壁式换热器，所述管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，所述地面蓄水池通过输水管路与所述常温水入口连接，所述常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，所述冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的高温采煤工作面供水降温系统，由于包括地面蓄水池和设于井下的管壁式换热器，管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，地面蓄水池通过输水管路与常温水入口连接，常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接，采用水与水热交换的方式，在管壁换热器内部实现对输水管道输送的水进行预冷处理，以降低输送水的温度，然后将预冷处理的水通过保温水管输送到工作面，通过该方法的应用更加有效地降低采煤工作面环境温度，实现良好的降温效果。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的高温采煤工作面供水降温系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中管壁式换热器的结构示意图。图中:01—地面蓄水池；02—输水管路；03—工作面上下山；04—采煤工作面回风巷；05—管壁式换热器；06—冷水管出口 ；07—冷水管入口 ；08—喷洒水阀；09—采煤工作面；10一米空区；11 一米煤工作面进风巷；12—联络巷。【具体实施方式】下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的高温采煤工作面供水降温系统，其较佳的【具体实施方式】是:包括地面蓄水池和设于井下的管壁式换热器，所述管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，所述地面蓄水池通过输水管路与所述常温水入口连接，所述常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，所述冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。所述管壁式换热器布置在采煤工作面回风巷。本专利技术的高温采煤工作面供水降温系统，将地面蓄水池的水经输水管道输送至井下采煤工作面的过程中，为降低水压变化对水温的影响，将输水管道一端连接到地面蓄水池，另一端在井下连接到一个管壁式换热器装置，利用井下制冷站输送的冷水流经换热器装置，在换热器内部实现对输水管道输送的水进行预冷处理，以降低输送水的温度，然后将预冷处理的水通过保温水管输送到工作面。通过该方法的应用更加有效地降低采煤工作面环境温度，实现良好的降温效果。同时，地面蓄水池的水输送到采煤工作面的过程中，输送的水中储存有很大的势能，利用这种势能可以为工作面喷洒水提供压能，因此在整个输送过程中不需要任何动力装置。具体实施例:如图1、图2所示，地面蓄水池01里面的水通过输送管道02输送到煤矿井下，输水管道02沿着采区进风上(下)山03送至采煤工作面回风巷04 ;然后使用管壁换热器05将井上通过输水管道02输送下来的水进行冷却处理，主要是通过地面集中制冷站或井下制冷房中输送的冷水流经换热器05与井上输送下来的水进行热交换，实现降低输送水的温度；最后通过输水管道02将预冷处理后的冷水输送到采煤工作面09，在采煤工作面输水管道02管头安设有控制阀08，从而能够控制到工作面喷洒水量。本专利技术的高温采煤工作面供水降温系统，换热器放置在采煤工作面回风巷附近，其内部结构使用水与水热交换，热交换效率更高；地面蓄水池的水利用输送管路送达布置在回风巷的换热器，然后通过换热器的预冷处理后，再输送到井下采煤工作面进行喷洒降温除尘；将地面蓄水池的水输送到井下的过程中，由于蓄水池的水输送中储存有很大的势能，可以利用这种势能为工作面喷洒水提供压能，因此在整个输送过程中不需要任何动力目.0以上所述，仅为本专利技术较佳的【具体实施方式】，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。【主权项】1.一种高温采煤工作面供水降温系统，其特征在于，包括地面蓄水池和设于井下的管壁式换热器，所述管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，所述地面蓄水池通过输水管路与所述常温水入口连接，所述常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，所述冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。2.根据权利要求1所述的高温采煤工作面供水降温系统，其特征在于，所述管壁式换热器布置在采煤工作面回风巷。【专利摘要】本专利技术公开了一种高温采煤工作面供水降温系统，包括地面蓄水池和设于井下采煤工作面回风巷的管壁式换热器，管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，地面蓄水池通过输水管路与常温水入口连接，常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。利用井下制冷站制取的冷水，在管壁式换热器内部实现对输水管道输送的水进行预冷处理，然后再通过输水管路输送到采煤工作面,采用水与水热交换的方式，同时将换热器布置在回风巷，能有效地降低采煤工作面环境温度，实现良好的降温效果。【IPC分类】E21F3-00【公开号】CN104695998【申请号】CN201510041101【专利技术人】秦跃平, 吴建松, 宋怀涛, 刘伟, 杨小彬, 董占元 【申请人】中国矿业大学(北京)【公开日】20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温采煤工作面供水降温系统，其特征在于，包括地面蓄水池和设于井下的管壁式换热器，所述管壁式换热器设有常温水入口、常温水出口、冷水管入口、冷水管出口，所述地面蓄水池通过输水管路与所述常温水入口连接，所述常温水出口连接至设于采煤工作面的喷洒水阀，所述冷水管入口和冷水管出口与井下制冷站连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦跃平，吴建松，宋怀涛，刘伟，杨小彬，董占元，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11