[發明專利]一種煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置和降溫方法

有效

• 申請號: 201410261346.7
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104018871A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 王成;顧樹圣;黃存捍;韓學峰;支光輝;徐匯
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;鄭園

技術領域

本發明涉及一種降溫裝置，具體涉及一種煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置和降溫方法。

背景技術

近年來，隨著礦井開采深度不斷加大、通風距離不斷延長、通風斷面小等諸多因素，不能滿足礦井井下需風量的要求，造成礦井井下溫度升高，產生高溫熱害，很大程度上與開采程序、勞動環境等不利于安全生產的矛盾尤為突出。在高溫環境中,人的中樞神經系統容易失調,從而感到精神恍惚、疲勞、周身無力、昏昏沉沉,等等。這種精神狀態成為誘發事故的原因。當礦內作業地點的空氣溫度達到30℃時,開始出現中暑死亡事故。在高溫礦井中,一般生產率均較低,有的礦井其相對勞動效率僅為30一40%。《煤礦安全規程》規定：“生產礦井采掘工作面的空氣溫度不得超過26℃”“采掘工作面的空氣溫度超過30℃必須采取降溫措施。”針對礦井井下高溫熱害的問題，先后采取了優化通風系統、加大工作面風量、改上行通風為下行通風、煤層注水預冷煤體、冰塊溶解降溫等措施，但效果均不太顯著。

通過現場調查與閱讀大量相關文獻，得出以下現有礦井降溫措施：

???1.對現有通風系統進行調整。存在的問題：當風量增加到一定程度時，增風降溫的效果就會減弱。同時增風降溫還受到礦井斷面和通風機能力等多種因素的制約，應用范圍降低。某礦井下溫度已超過《煤礦安全規程》所規定的28攝氏度，而通風降溫不能解決實質問題。

2.采取隔熱措施。存在的問題：費用較高，時效較差，隨著時間的推移，噴涂的隔熱層的隔熱作用會大大降低。同時還會產生火災，有毒氣體釋放等不安全因素。

3.對進風流預降溫。存在的問題：會增加進風流的濕度，會導致潮濕的作業環境。夏季外部環境溫度較高，很難達到礦井所需制冷量，所以降溫效果不明顯。

4.?下行通風。存在的問題：下行通風方式不利于工作面內的瓦斯管理及火災時期的災變處理;?另外,?運輸機電設備都處在回風流中,?給生產帶來了不安全因素。因此,?采用下行通風時,?必須采用相應的安全措施,?有一定的局限性。

?5.個體防護。存在的問題：工人工作地點相對分散，常用蓄冷降溫服來對工人進行保護，蓄冷降溫服由于需要蓄冷劑和冷凍，換熱較快，服務周期較短。蓄冷劑存在周期，多次使用后就會失效。難以滿足高頻率使用。

通過分析發現，以上現有礦井降溫措施，并不能有效的對礦井井下進行降溫。因此，有必要發明一種有效的礦井井下降溫的方法和裝置來實現礦井降溫，尤其是對工作區間的降溫。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置和降溫方法，利用壓縮空氣實現礦井井下工作面降溫，并通過智能控制模塊控制的方式對多段降溫單元進行降溫，從而實現整個煤礦高溫掘進巷道內人員工作區間降溫，能夠讓井下工作人員處在相對低溫的空氣環境中。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置，包括箱體，所述箱體內由下至上依次分為熱氣回收倉、進氣倉和冷氣排出倉，所述進氣倉內設有渦流管，渦流管的冷氣流端與冷氣排出倉相連，渦流管的熱氣流端與熱氣回收倉相連接；在進氣倉上設有進氣口接口，渦流管與進氣口接口之間通過氣壓管連接，所述進氣倉通過進氣口接口與壓縮空氣管道相連，在壓縮空氣管道上設有壓力調節閥，所述熱氣回收倉上設置有排氣孔接口，熱氣回收倉通過排氣孔接口與熱氣排放管道相連接。

根據具體制冷量的需要，所述渦流管以并聯或串聯的連接方式安裝在進氣倉內。

為方便引導渦流管的冷氣流端冷氣流的方向，并及時將分離出的冷氣流對巷道空氣進行降溫，所述冷氣排出倉外緣設有導風板。

所述箱體由金屬材料或其他不可燃材料制作，箱體分為內層和外層，內層和外層中間填充阻燃保溫隔熱材料形成保溫層，對熱氣收集倉和冷氣排出倉起到保溫隔熱的作用。

一種應用煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置的降溫方法，所述煤礦高溫掘進巷道分段降溫裝置與智能控制模塊相連組成智能降溫系統，所述智能控制模塊包括設置在壓縮空氣管道上的電磁閥，該電磁閥與延時控制器相連，所述延時控制器與人體紅外傳感器相連接,?該人體紅外傳感器通過礦用低壓電纜連接在綜保電源上。