專利名稱：井下立式熱交換硐室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦行業(yè)用設(shè)備，特別涉及一種井下立式熱交換硐室，用于機(jī)械集中降溫時(shí)的井下熱交換。背景技術(shù)：
隨著我國采礦技術(shù)的發(fā)展，采礦深度逐漸增大，地溫逐步升高，深度超過800m以后一般都達(dá)到了二級以上熱害，原有的通風(fēng)降溫方式已經(jīng)無法滿足降溫需要，有越來越多的礦井開始建立機(jī)械降溫系統(tǒng)。地面集中式冰冷降溫系統(tǒng)是一種常用的機(jī)械降溫方式，主要特點(diǎn)是降溫制冷主機(jī)和冷卻水系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)于地面，井下設(shè)置融冰池，地面制冷機(jī)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(diǎn)。這種降溫方式具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)、地面集中式運(yùn)行管理方便，散熱效果好；
(2)、避免了制冷主機(jī)井下泄露冷媒問題，安全性好；
(3)、無高壓系統(tǒng)環(huán)節(jié)，設(shè)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(tǒng)運(yùn)行效率高；
(5)、融冰池有蓄冷能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。

在實(shí)際運(yùn)行中也發(fā)現(xiàn)一些不足，主要體現(xiàn)在融冰池方面:
(1)、金屬材料焊制的融冰池容量較小，易發(fā)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)、由于冰水混合物的流動性略差，接入管道易發(fā)生堵管，系統(tǒng)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(diǎn)，增加了電耗和散熱。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種系統(tǒng)可靠性高、不易發(fā)生溢水問題、電耗和熱量損失小、避免采用金屬材料導(dǎo)致腐蝕、熱交換更加均勻的井下立式熱交換硐室。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種井下立式熱交換硐室，包括融冰池，融冰池頂部設(shè)置有若干回水管，融冰池下部連接設(shè)置有若干出水管，其特征是:所述融冰池采用立式結(jié)構(gòu)布置于井下，融冰池外圍設(shè)置有混凝土支護(hù)層，融冰池上部連接設(shè)置有輸送管，輸送管傾斜連接于融冰池上部。所述融冰池內(nèi)設(shè)置有水位監(jiān)測儀。所述融冰池采用圓柱形結(jié)構(gòu)，也可為圓錐形、漏斗形或偏漏斗形狀。所述混凝土支護(hù)層設(shè)置于井下圍巖內(nèi)，混凝土支護(hù)層外圍設(shè)置有保溫層。本發(fā)明的有益效果是:
(1)、融冰池采用立式結(jié)構(gòu)有靜水壓力，水靠靜壓即可自流到用冷地點(diǎn)，減少了電耗和散執(zhí).Π-Α.■；、、、
(2)、在井下圍巖內(nèi)做融冰池混凝土支護(hù)，既避免了金屬材料腐蝕問題，又充分增大了容量，完全避免了溢出水的問題；
(3)、融冰池采用圓筒形狀，熱交換更均勻； (4)、輸送管與融冰池之間有一定的傾斜角，避免了輸送管90°轉(zhuǎn)彎處容易堵管的問題，系統(tǒng)可靠性高。采用本發(fā)明的一種全新的井下融冰池布置方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，完善了地面集中式冰冷降溫系統(tǒng)，為該系統(tǒng)的普及奠定了基礎(chǔ)，為改善井下工人的工作環(huán)境、提高職業(yè)安全和健康水平做出了貢獻(xiàn)。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意 圖中，I融冰池，2回水管，3出水管，4混凝土支護(hù)層，5輸送管，6水位監(jiān)測儀，7保溫層。具體實(shí)施例方式 附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括融冰池1，融冰池I頂部設(shè)置有若干回水管2，融冰池I下部連接設(shè)置有若干出水管3，融冰池I采用立式結(jié)構(gòu)布置于井下，融冰池I外圍設(shè)置有混凝土支護(hù)層4，融冰池I上部連接設(shè)置有輸送管5，輸送管5傾斜連接于融冰池I上部。融冰池I內(nèi)設(shè)置有水位監(jiān)測儀6。融冰池I采用圓柱形結(jié)構(gòu)，也可為圓錐形、漏斗形或偏漏斗形狀。混凝土支護(hù)層4設(shè)置于井下圍巖內(nèi)，混凝土支護(hù)層4外圍設(shè)置有保溫層7。采用本發(fā)明的井下立式熱交換硐室，融冰池I采用立式結(jié)構(gòu)，一般有20m以上的靜水壓力，出水管3出來的水靠靜壓即可自流到用冷地點(diǎn)，減少了電耗和散熱。在井下圍巖內(nèi)給融冰池I做混凝土支護(hù)層4代替焊制金屬材料，避免了金屬腐蝕的問題；另外，可充分增大容量，配合自動監(jiān)控，完全避免了溢出水的問題。例如800m深的300mm直徑的輸送管5容量56.5m3,融冰池I做成30m深3m直徑的圓筒，容量2125m3，通過水位監(jiān)測儀6，發(fā)現(xiàn)融冰池I內(nèi)剩余容積將要小于56.5 m3，且出水管3不出水時(shí)，地面自動停止輸送，即可避免溢水現(xiàn)象的發(fā)生。融冰池I采用圓筒形狀，熱交換更均勻:通過輸送管5輸送來的冰水混合物進(jìn)入融冰池I后，冰密度小于水，浮在上部，冷水向下沉；通過回水管2回來的水先與浮在上面的冰接觸迅速降溫，整個融冰池I內(nèi)冷熱對流，熱交換更充分。輸送管5不是水平進(jìn)入融冰池1，而是有角度為α的仰角，避免了輸送管5的90°轉(zhuǎn)彎處容易堵管的問題，系統(tǒng)可靠性高。融冰池I形狀不局限于圓柱形，圓錐形、漏斗形和偏漏斗形都可以。混凝土支護(hù)層4外還可設(shè)置保溫層7，極大地減少了散熱，使其效率更高。
權(quán)利要求
1.一種井下立式熱交換硐室，包括融冰池(I )，融冰池(I)頂部設(shè)置有若干回水管(2)，融冰池(I)下部連接設(shè)置有若干出水管(3)，其特征是:所述融冰池(I)采用立式結(jié)構(gòu)布置于井下，融冰池(I)外圍設(shè)置有混凝土支護(hù)層(4)，融冰池(I)上部連接設(shè)置有輸送管(5)，輸送管(5)傾斜連接于融冰池(I)上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下立式熱交換硐室，其特征是:所述融冰池(I)內(nèi)設(shè)置有水位監(jiān)測儀(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下立式熱交換硐室，其特征是:所述融冰池(I)采用圓柱形結(jié)構(gòu)，也可為圓錐形、漏斗形或偏漏斗形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下立式熱交換硐室，其特征是:所述混凝土支護(hù)層(4)設(shè)置于井下圍巖內(nèi)，混凝土支護(hù)層(4)外圍設(shè)置有保溫層(J)。
全文摘要
本發(fā)明涉及采礦行業(yè)用設(shè)備，特別涉及一種井下立式熱交換硐室。該井下立式熱交換硐室，包括融冰池，融冰池頂部設(shè)置有若干回水管，融冰池下部連接設(shè)置有若干出水管，其特征是所述融冰池采用立式結(jié)構(gòu)布置于井下，融冰池外圍設(shè)置有混凝土支護(hù)層，融冰池上部連接設(shè)置有輸送管，輸送管傾斜連接于融冰池上部。本發(fā)明的有益效果是減少了電耗和散熱，既避免了金屬材料腐蝕問題、又完全避免了溢出水的問題，熱交換更均勻，系統(tǒng)可靠性高。
文檔編號E21F3/00GK103114868SQ201310055038
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者宋國忠, 朱杰, 郭寶德, 高秋野, 李慶芳, 石紹輝, 劉德利 申請人:煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司