[發(fā)明專利]一種借用自然冷源在礦產(chǎn)資源開采中的降溫方法及其應(yīng)用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145862.9
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111335934B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牌洪坤;亓傳鐸;牌玨嘉;王晉友;戚克明;牌康龍;楊青林;董成君
• 申請（專利權(quán)）人: 牌洪坤
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F17/00;E21C41/22;E21C35/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

本發(fā)明提供了一種借用自然冷源在礦產(chǎn)資源開采中的降溫方法及其應(yīng)用系統(tǒng)，該降溫方法為(1)將地表水源輸送至井下的高低壓熱交換器中；(2)熱交換后的低壓冷水進入冷水組，冷水組對空氣冷卻，并利用原有送風(fēng)系統(tǒng)送達作業(yè)面對其降溫。該應(yīng)用系統(tǒng)中的水池低于原水箱的底面所在的水平面；原水箱、高低壓熱交換器和水池依次連接，管路A上有閥門A；管路B的上有閥門B；高低壓熱交換器與冷水組連接；在高低壓熱交換器的冷介質(zhì)出口與冷水組入口的連接管路上設(shè)有循環(huán)泵；所述冷水組的外部設(shè)有殼體，所述殼體上設(shè)有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述出風(fēng)口上連接有引風(fēng)機，引風(fēng)機與送風(fēng)管路連接。該系統(tǒng)具有設(shè)計合理、可有效降溫、節(jié)能減排的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦產(chǎn)開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種借用自然冷源在礦產(chǎn)資源開采中的降溫方法及其應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著資源需求的增加，礦業(yè)采掘已經(jīng)從地表轉(zhuǎn)向了深度采掘，在深度采掘過程中，對采掘作業(yè)的要求越來越高，導(dǎo)致開采難度大、成本高，其中制約著采掘進度的主要因素是作業(yè)面的高溫問題，嚴(yán)重影響了工作效率，甚至嚴(yán)重影響了職工的身心健康，導(dǎo)致效益無法達到最大化。

現(xiàn)有技術(shù)中，對降低作業(yè)面溫度的處理方法很多，有通風(fēng)技術(shù)、使用多種設(shè)備對水降溫后對井下作業(yè)面降溫等技術(shù)，這些技術(shù)在實際使用過程中仍會存在一些問題，一是通風(fēng)降溫的方式在深井長距離獨頭掘進時更難達到要求，導(dǎo)致職業(yè)病的發(fā)生甚至影響職工的身心健康；二是國內(nèi)礦山品位低，大量設(shè)備的投入導(dǎo)致成本上升進而導(dǎo)致無利于采；三是設(shè)備運轉(zhuǎn)對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，不符合節(jié)能減排的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供了一種借用自然冷源在礦產(chǎn)資源開采中的降溫方法及其應(yīng)用系統(tǒng)，該降溫方法充分利用了虹吸作用及水的自循環(huán)，減少了設(shè)備的投入和使用量，在有效地對作業(yè)面降溫的前提下有效降低了生產(chǎn)成本，利于對礦產(chǎn)資源的采掘；用于該方法的應(yīng)用系統(tǒng)，在使用過程中，循環(huán)水處于密閉循環(huán)狀態(tài)，不會混入任何外來物質(zhì)，對水源不會產(chǎn)生任何污染，具有環(huán)保高效的特點，另外，該系統(tǒng)具有設(shè)計合理、可有效降溫、節(jié)能減排的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種借用自然冷源在礦產(chǎn)資源開采中的降溫方法，過程為：

(1)將地表水源通過管道輸送至井下掘進中段的高低壓熱交換器交換形成低壓冷水；熱交換后形成的高壓熱水經(jīng)管道返回至水池中，形成“U”型彎虹吸式自循環(huán)系統(tǒng)，水池中的水根據(jù)設(shè)定的液位范圍排放至地表水源中；

(2)熱交換后的低壓冷水再通過井下的循環(huán)泵進入冷水組，冷水組對空氣冷卻，并利用原有送風(fēng)系統(tǒng)送達作業(yè)面對其降溫。

用于上述降溫方法中的應(yīng)用系統(tǒng)，包括原水箱、水池、高低壓熱交換器和冷水組；

所述原水箱和水池位于地表，高低壓熱交換器和冷水組位于井下；

所述水池的敞口端面所在的水平面低于原水箱的底面所在的水平面；此設(shè)置，可使原水箱與水池之間形成勢差；

所述原水箱內(nèi)的介質(zhì)通過管路A與高低壓熱交換器的冷介質(zhì)入口連接，所述管路A的進水口段設(shè)有閥門A；高低壓熱交換器的熱介質(zhì)出口通過管路B與水池連接，管路B的出水口位于水池的中上部，所述管路B的出水口段設(shè)有閥門B；高低壓熱交換器的冷介質(zhì)出口與冷水組的入口連接，冷水組的出口與高低壓熱交換器的熱介質(zhì)入口連接；

在高低壓熱交換器的冷介質(zhì)出口與冷水組入口的連接管路上設(shè)有循環(huán)泵；循環(huán)泵的設(shè)置，使高低壓熱交換器內(nèi)被降溫的介質(zhì)產(chǎn)生循環(huán)，促進截止流動；

所述冷水組的外部設(shè)有殼體，所述殼體上設(shè)有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述出風(fēng)口上連接有引風(fēng)機，引風(fēng)機與送風(fēng)管路連接；井下的熱空氣自進風(fēng)口進入殼體內(nèi)，在殼體內(nèi)冷水組對空氣進行快速降溫，引風(fēng)機將降溫后的空氣經(jīng)送風(fēng)管送入井下需要的作業(yè)面，從而對作業(yè)面降溫，實現(xiàn)對冷風(fēng)的遠距離輸送；