[發(fā)明專利]一種采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310325402.4
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103362530A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟筠青;聶百勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，包括用于將工作面風(fēng)流氣體熱量聚集的風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)和用于將聚集的熱量提取到地面的水循環(huán)交換系統(tǒng)；所述風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)連接所述水循環(huán)交換系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，所述風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、液壓罐、膨脹閥以及抽出式防爆風(fēng)機(jī)，所述抽出式防爆風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口管路上連接所述蒸發(fā)器，出氣口通入工作面降溫地點，所述蒸發(fā)器輸出端連接所述壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)輸出端連接所述冷凝器，所述冷凝器輸出端連接所述液壓罐，所述液壓罐輸出端連接所述膨脹閥，所述膨脹閥輸出端連接所述蒸發(fā)器的輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，所述抽出式防爆風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口前方還設(shè)有濕式除塵過濾器對進(jìn)入所述蒸發(fā)器工作區(qū)的氣體進(jìn)行過濾。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，所述水循環(huán)交換系統(tǒng)包括依次相連的井下進(jìn)水管路、球形閥、井下回水管路和抽水裝置，所述球形閥和井下回水管路之間的管線流經(jīng)所述冷凝器，所述抽水裝置將高溫?zé)崴槌鲋恋孛嬗糜诿裼没蚬I(yè)使用。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，所述球形閥的輸出端連接流量調(diào)節(jié)閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的設(shè)備，其特征在于，所述球形閥和流量調(diào)節(jié)閥之間還設(shè)有井水過濾器。

7.一種采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的方法，其特征在于，包括：

步驟（1），利用風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)將工作面風(fēng)流中的高溫氣體熱能聚集，降低工作面風(fēng)流氣體的溫度；

步驟（2），將聚集的高溫氣體熱能通過水循環(huán)交換系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為高溫水熱能。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的方法，其特征在于，所述步驟（1）包括風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)通過蒸發(fā)器吸收工作面風(fēng)流中低品位的氣體熱能，實現(xiàn)工作面降溫目的；所述風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)的抽出式防爆風(fēng)機(jī)保證風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)運行時工作面風(fēng)流氣體與蒸發(fā)器的熱交換效率。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的方法，其特征在于，所述步驟（2）包括所述水循環(huán)交換系統(tǒng)將風(fēng)流熱聚能系統(tǒng)聚集的高品位熱能通過冷凝器輸出到水循環(huán)交換系統(tǒng)中，并通過抽水裝置輸送到地面使用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采礦過程中對工作面降溫與利用熱能的方法，其特征在于，所述步驟（2）還包括通過調(diào)節(jié)所述球形閥和流量調(diào)節(jié)閥以控制井下進(jìn)水管路的水流進(jìn)入量，以調(diào)節(jié)所述水循環(huán)交換系統(tǒng)熱水的排出量。