專利名稱：深井煤礦建井期間的降溫方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦建井方法，尤其涉及建井期間的降溫方法。
背景技術：
目前隨著煤礦開采深度的加深，需要開鑿800米以上深的立井。開鑿深度 愈深掘進工作面的涌水溫度愈大， 一般超過45。C以上，至始掘進工作面的氣溫 超過32'C，超過了《煤礦安全規(guī)程》3(TC以下才能施工的規(guī)定。因此，在煤礦 建井期間生產(chǎn)通風系統(tǒng)未貫通的情況下，必需對掘進工作面進行強制降溫，才 能確保掘進工作面的正常施工。
目前，建井期間的強制降溫措施 一是在地面建冷風站，直接向掘進工作 面送冷風；其不足是冷風站設備昂貴，當主井和副井貫通后，設備閑置不能再 重復使用。二是在地面設水冷機組，將水溫降為5-10'C的低溫水，通風機通過 冷凝器向掘進工作面送冷風；其不足是冷量損耗大，降溫效果差，經(jīng)濟效果差。 三是直接把冰塊放在風筒中冷卻風流，或把制冷的低溫水在風筒中作霧狀噴出 冷卻風流(如南非village礦)；其不足是水分隨著風流一塊進入井下，增加了井 下溫度和排水量。
因此很需一種經(jīng)濟、實用、降溫效果好的能重復利使用的新的降溫方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有深井煤礦建井期間降溫方法的不足，提出一種經(jīng) 濟、實用、降溫效果好、設備能重復利用的降溫方法及其設備。 本發(fā)明的降溫方法是
它是在地面井口附近建立制冷站和對旋風機，其特征是，
(1)在地面井口附近還設有制冰機和融冰箱，融冰箱串接在對旋風機的 主機和風筒之間；(2) 由制冷站產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給制冰 機，由制冰機制成片冰；
(3) 片冰一部分送入融冰箱， 一部分用容器運送到掘進工作面，其中 ①送入融冰箱的片冰在融冰箱內(nèi)吸收對旋風機的風流使之產(chǎn)生冷氣，融化
的冷水在融冰箱內(nèi)再經(jīng)過噴淋散發(fā)部分冷氣，所有冷氣由風筒直接送入掘進工 作面，使掘進工作面溫度降低，融冰箱內(nèi)融化的冷水再次進入制冰機制成片冰 循環(huán)利用；
②直接運送到掘進工作面的片冰通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進工作面 溫度再次降低。
為實施該方法，本發(fā)明提供了一種冷氣裝置，它包括一個制^K機，其特征 是，它還包括一個融冰箱，制冰機安裝在融冰箱體的頂部，制冰機的出冰口直 接對準融冰箱，并且在出冰口上安裝轉接溜冰槽。
上述冷氣裝置的融冰箱是一個長方形的箱體，融冰箱的下部空間為融冰冷 水間，融冰箱的上部空間為冷水噴淋間，冷水噴淋間的一端側面設置對旋風機 進風口，冷水噴淋間另一端頂面設置冷風出風口，在冷水噴淋間布置有噴淋裝 置，融冰冷水間的冷水中安裝潛水泵，潛水泵出水管連接在噴淋裝置上。
為了防止霧滴吹入風筒中，在融冰箱體的出風口側設置擋水板，在出風口 與風筒的連接處設置捕滴器，霧滴被擋水板和捕滴器攔截滴回融冰箱中。所述 的捕滴器的結構是一個風葉輪結構，包括一個筒圈，在筒圈四周內(nèi)連接有扭曲 的葉片，所有葉片在筒圈中心相互連接在一起。
為了防止融冰箱的冷量散去，在融冰箱的殼體外表面設有保冷層。 為了提高降溫效果,所述的制冰機優(yōu)先選用片冰制冰機。 所述的制冰機優(yōu)先選用片冰制冰機。
本發(fā)明的積極效果是1、制冷站的投資比冷風站低；2、由于冷氣裝置冷 量損耗少，冷量轉化效率高，節(jié)約能源，送到掘進工作面冷量大，降溫效果好； 3、可達到送"干風"的效果，減少井下濕度和排水量；4、易于整體移動，一個井筒建完后可在另一個井筒重復使用，設備不會閑置浪費。


圖1是本發(fā)明的降溫原理示意圖2是冷氣裝置的構造圖3是圖2中噴淋裝置的總水管和支叉管的連接圖； 圖4是圖2中噴淋裝置的俯視圖； 圖5是捕滴器的立體示意圖； 圖6是圖5的俯視圖。
圖例說明l-融冰箱；2-對旋風機；3-風筒；4-片冰制冰機；5-容器；6-散 冷箱；7-掘進工作面；8-制冷站；9-潛水泵；10-箱體；ll-保冷層；12-擋水板； B-捕滴器；14-冷風出風口； 15-融冰冷水間；16-冷水噴淋間；17-進風口； 18-
噴淋裝置；19-總水管；20-支叉管；21-噴水孔，22_筒圈，23—扭曲葉片。
具體實施例方式
下面結合一個實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
實例概況
某煤礦開采深度超過800米，在掘主、副井兩個井筒時氣溫超過32"C，工 作面的地下水溫度超過46°C，井筒掘到底后有兩個巷道工作面還需同時施工。 為保證正常施工，需采取降溫措施，要求降至30'C以下。經(jīng)計算每個工作面需 風量400mV分，當?shù)刈匀伙L溫27'C需，需降到21°C以下后再用風筒送到井下才 能滿足立井施工的降溫要求。當?shù)骄膊粩嗉由顣r，每小時還需要200kg的-5 °C片冰的冷量才能滿足降溫要求。
降溫技術方案如如圖1和圖2所示。
(1) 首先在地面井口附近建立制冷站8、對旋風機2以及由片冰制冰機4 和融冰箱1組成的冷氣裝置，融冰箱1串接在對旋風機2的主機和風筒3之間；
(2) 由制冷站8產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給片冰 制冰機4，由片冰制冰機4制成片冰；(3)片冰制冰機4制出的片冰一部分送入融冰箱1， 一部分用容器5運送 到掘進工作面7，其中
送入融冰箱1的片冰在融冰箱1內(nèi)吸收對旋風機2的風流融化成5-6'C冷水 并產(chǎn)生冷氣；融化的冷水再由潛水泵9壓入噴淋裝置18，噴淋裝置18將冷水以 細小的滴霧狀擴散于融冰箱1的冷水噴淋間16，散發(fā)出冷氣；所有冷氣由風筒 3直接送入掘進工作面7，使掘進工作面溫度7降低，融冰箱1內(nèi)融化的冷水再 次進入制片冰冰機4制成片冰循環(huán)利用；直接運送到掘進工作面7的片冰通過 散冷箱6產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進工作面溫度7再次降低。
所述的冷氣裝置結構如圖2所示，它包括片冰制冷機4和融冰箱1，融冰箱 1是一個長方形的箱體10，箱體10的下部空間為融冰冷水間15，箱體10的上 部空間為冷水噴淋間16，冷水噴淋間16的一端側面設置有進風口 17，進風口 17上連接對旋風機2，冷水噴淋間16另一端頂面設置出風口 14,冷風出風口 14上連接風筒3，在冷水噴淋間16內(nèi)布置有噴淋裝置18。'融冰冷水間15內(nèi)安 裝潛水泵9，潛水泵9的出水管連接在噴淋裝置18上。融冰箱1的頂部安裝片 冰制冰機4，其中片冰制冰機4的出冰口直接對融冷箱1，并且在出冰口上安裝 轉接溜冰槽，使制出的片冰一是直接進入融冰冷水間15， 二是經(jīng)轉接溜冰槽輸 出部分片冰運送到據(jù)進工作面7。
上述噴淋裝置18的構造如圖3和圖4所示，它是在總水管19上焊接支叉 管20，支叉管20上的周壁上鉆有噴水孔21 。
為了防止霧滴吹入風筒3中，在融冰箱1的出風口 14側設置擋水板12，在 出風口 14與風筒3的連接處設置捕滴器13，霧滴被擋水板12和捕滴器13攔堆 滴回融冰箱1中。所述的捕滴器的結構如圖5和圖6所示，它是一個風葉輪結 構，包括一個筒圈22，在筒圈22四周內(nèi)連接有扭曲的葉片23，所有葉片23在 筒圈22中心相互連接在一起。
為了防止融冰箱的冷量散失，在融冰箱1的殼體外表面設有保冷層11。
上面所述的制冷站8主要設備包括壓縮機和冰冷塔，根據(jù)冷量計算，選用德國比澤爾公司生產(chǎn)的66F-80.2型壓縮機兩臺、選用臺灣良機牌LBCM-50型水 冷塔兩臺。上面所述的片冰制冰機4選用山東新雪公司生產(chǎn)的F200C型片冰制冰機兩 臺，每臺每天生產(chǎn)片冰20噸可滿足冷量需求。上面所述的融冰箱1根據(jù)冷量計算，設計為15mX2mX3m (長X高X寬) 的箱體，用鋼板焊成，融冰冷水間高度(即水位線高度為)lm.為便于工作，箱 體埋入地下0.8-1.0米。上面所述的噴淋裝置18選用4> 108X4型鋼管做總水管19，選用直徑1寸 鋼管做支叉管20，共設計30根支叉管，支叉管20上鉆兩排噴水孔21，其中一 排鉆水的方向呈逆風流30。角，另一排鉆孔的方向呈逆風流60。角，每根支叉 共鉆有60-70個噴水孔。噴水量為每小時40m3。上面所述的保冷層11選用50mm厚的玻纖棉氈外加0.75mm原的白鐵皮做 保護層。上面所述的潛水泵9選用流量為每小時40 m3的玻璃鋼風筒，在地面裸露段 加有玻纖棉氈保冷層。因向兩個工作供風需要，所以從融冰箱1的出口處分為 兩路風筒3向井下供風。上面所述的對旋風機2采用30KWX2型，兩部并列布置。
權利要求
1、一種深井煤礦建井期間的降溫方法，它是在地面井口附近建立制冷站和對旋風機，其特征是，(1)在地面井口附近還設有制冰機和融冰箱，融冰箱串接在對旋風機的主機和風筒之間；(2)由制冷站產(chǎn)生冷量，冷量以液氨或氟利昂作為制冷工質(zhì)提供給制冰機，由制冰機制成片冰；(3)一部分片冰送入融冰箱，一部分片冰用容器運送到掘進工作面，其中①送入融冰箱的片冰在融冰箱內(nèi)吸收對旋風機的風流使之產(chǎn)生冷氣，融化的冷水在融冰箱內(nèi)再經(jīng)過噴淋散發(fā)部分冷氣，所有冷氣由風筒直接送入掘進工作面，使掘進工作面溫度降低，融冰箱內(nèi)融化的冷水再次進入制冰機制成片冰循環(huán)利用；②直接運送到掘進工作面的片冰通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進工作面溫度再次降低。
2、 如權利要求2所述的深井煤礦建井期間的降溫方法，其特征是，所述 的制冰機選用片冰制冰機。
3、 一種實施權利要求1所述降溫方法的冷氣裝置，它包括一個制冰機， 其特征是，它還包括一個融冰箱，制冰機安裝在融冰箱體的頂部，制冰機的出 冰口直接對準融冰箱，并且在出冰口上安裝轉接溜冰槽。
4、 如權利要求3所述的冷氣裝置，其特征是，所述的融冰箱是一個長方 形的箱體，融冰箱的下部空間為融冰冷水間，融冰箱的上部空間為冷水噴淋間， 冷水噴淋間的一端側面設置對旋風機進風口 ，冷水噴淋間另一端頂面設置冷風 出風口，在冷水噴淋間布置有噴淋裝置，融冰冷水間的冷水中安裝潛水泵，潛 水泵出水管連接在噴淋裝置上。
5、 如權利要求3或4所述的冷氣裝置，其特征是，在融冰箱體的出風口側 設置擋水板，在出風口與風筒的連接處設置捕滴器
6、 如權利要求5所述的冷氣裝置，其特征是，所述的捕滴器包括一個筒圈， 在筒圈四周內(nèi)連接有扭曲的葉片，所有葉片在圓筒中心相互連接在一起。
7、 如權利要求6所述的冷氣裝置，其特征是，在融冰箱的殼體外表面設有 保冷層。
8、如權利要求6所述的冷氣裝置，其特征是，所述的制冰機選用片冰制 冰機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深井煤礦建井期間的降溫方法及其設備，屬于煤礦建井領域。它是在地面井口附近建立制冷站、對旋風機和由制冰機和融冰箱組成的冷氣裝置；由制冷站產(chǎn)生冷量，由制冰機制成片冰。片冰一部分送入融冰箱，在融冰箱內(nèi)兩次產(chǎn)生冷氣，使掘進工作面降溫；一部分用容器運送到掘進工作面，通過散冷箱產(chǎn)生輻射冷氣，使掘進工作面再次降溫。本發(fā)明投資小，冷量損耗少，冷量轉化效率高，節(jié)約能源，送到掘進工作面冷量大，降溫效果好；可達到送“干風”的效果，減少井下濕度和排水量；易于整體移動，一個井筒建完后可在另一個井筒重復使用，設備不會閑置浪費。
文檔編號E21F3/00GK101225747SQ20081001393
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權日2008年1月18日
發(fā)明者劉國慶, 孫春江, 尹訓濤, 張開順, 張明寶, 王光平, 董相斌, 趙延湘, 辛恒奇 申請人:郎慶田;周繼禎