[實(shí)用新型]一種礦井空氣降溫除塵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920121806.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN209510370U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳國珊;劉何清;吳世先;朱凱穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F3/00
• 分類號(hào): E21F3/00;E21F5/04
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

本實(shí)用新型公開了一種礦井空氣降溫除塵系統(tǒng)，包括噴水室，噴水室設(shè)有噴水室入口和噴水室出口，噴水室內(nèi)設(shè)有若干組霧化噴嘴，噴水室出口處設(shè)有擋水板；霧化噴嘴連接在冷凍水管上，冷凍水管上設(shè)有截止閥；所述的噴水室底部設(shè)有集水池，所述的集水池設(shè)有排水管，排水管進(jìn)口處設(shè)有粗過濾器，排水管上設(shè)有截止閥。本實(shí)用新型的噴水室中的霧化噴嘴對(duì)送往采煤工作面的空氣進(jìn)行除塵的同時(shí)，能夠?qū)諝膺M(jìn)行冷卻，降低采煤工作面的環(huán)境溫度；而且解決了在礦井應(yīng)用噴水室冷卻空氣時(shí)，冷卻空氣后水的利用價(jià)值不高、冷量浪費(fèi)的問題；同時(shí)，由于噴水室中冷卻空氣后水的溫度低于自來水，這使得送至采掘工作面用于霧化降塵的混合水的溫度低于自來水溫度，在霧化降塵的同時(shí)強(qiáng)化了冷卻降溫效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于礦井空氣降溫與除塵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種礦井空氣降溫和除塵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

粉塵和高溫是礦山井下生產(chǎn)中的兩種主要危害。在礦井生產(chǎn)過程中，如鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)作業(yè)、頂板管理、煤炭的裝載和運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。粉塵具有爆炸、對(duì)人體的呼吸器官造成危害等。目前在礦井中主要采用噴霧灑水的方式進(jìn)行降塵。通過噴嘴把高壓水霧化成細(xì)微的水滴噴射在空氣中，把浮塵濕潤下沉，并使其濕潤粘結(jié)不易飛揚(yáng)，同時(shí)使周圍的含塵空氣被吸引到水霧中。噴霧灑水的方式在采掘工作面得到了廣泛的應(yīng)用。

世界各主要采煤國家相繼進(jìn)入深部開采，煤炭開采深度平均以8-16米/年的速度在增加。我國有40%左右的礦山進(jìn)入或接近深部開采階段，有近百座金屬礦山開采深度超過1000 m。隨著開采深度的逐步增加，礦井地溫也隨之升高。據(jù)我國煤田地溫觀測有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，百米地溫梯度為3℃/100m。當(dāng)采掘工作面氣溫達(dá)到或超過26℃，或巖溫達(dá)到或超過30℃的礦井，屬于高溫礦井；當(dāng)開采深度超過650m且氣溫超過26℃時(shí)，屬于深熱礦井。原始巖溫高于31℃的地區(qū)稱為一級(jí)熱害區(qū)，原始巖溫高于37℃的地區(qū)稱為二級(jí)熱害區(qū)。在礦井中，如果工人在勞動(dòng)中產(chǎn)生的熱量得不到散發(fā)，體溫就會(huì)上升，產(chǎn)生頭暈、虛脫、中暑等癥狀，威脅從業(yè)人員身體健康和生命安全。因此，我國《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定，當(dāng)采掘工作面空氣溫度超過26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的超過30℃時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間。當(dāng)采掘工作面的空氣溫度超過30℃、機(jī)電設(shè)備硐室超過34℃時(shí)，必須停止作業(yè)。對(duì)于有熱害的礦井必須采取降溫措施。一級(jí)熱害區(qū)常采用增加通風(fēng)量等方式進(jìn)行降溫，而對(duì)于原始巖溫高于37℃的礦井，由于采掘機(jī)械、圍巖散熱、熱水散熱等原因，采用通風(fēng)的方式進(jìn)行降溫往往滿足不了環(huán)境溫度的要求，必需采用機(jī)械制冷降溫措施。在機(jī)械制冷系統(tǒng)中，處理空氣的空冷器主要分為兩類，分別是表面式空氣器和噴水室。表面式空冷器通過表面式換熱器，使冷凍水與空氣間接換熱，從而降低空氣溫度，是礦井中常用的類型，但存在造價(jià)昂貴、換熱效率較低、重量較大等缺點(diǎn)。而噴水室則是冷凍水直接與熱空氣進(jìn)行熱濕交換，換熱效率較高，相同冷量下需冷凍水量小，同時(shí)相比表面式空冷器，還具有金屬材料消耗小、重量輕、通風(fēng)阻力小、風(fēng)機(jī)功耗小和造價(jià)便宜等優(yōu)點(diǎn)。但噴水室在礦井井下降溫系統(tǒng)中沒有得到很好的應(yīng)用。因?yàn)椋褂脟娝易鳛槟┒丝諝饫鋮s設(shè)備，冷凍水系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，若保證冷凍水系統(tǒng)正常運(yùn)行，冷凍水泵必須設(shè)置在噴水室的回水管上，對(duì)于位于不同深度的多個(gè)工作面、多個(gè)噴水室的礦井降溫系統(tǒng)，需要多臺(tái)設(shè)置在工作面的冷凍水泵，不能保證冷凍水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，若將礦井降溫系統(tǒng)與采掘工作面的防塵系統(tǒng)聯(lián)合，將降溫系統(tǒng)噴水室的回水用于就近采掘工作面防塵水，將噴水室的回水經(jīng)采掘工作面防塵系統(tǒng)噴灑到工作面空間，在起到防塵作用的同時(shí)，還可充分利用冷凍水中的冷量，對(duì)工作面空氣產(chǎn)生一定的降溫作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，能利用噴水室冷卻礦井的空氣并送往采煤工作面，通過射流泵回收冷卻空氣后的水并使之霧化，對(duì)采煤工作面進(jìn)行降溫和除塵的礦井空氣降溫除塵系統(tǒng)。