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1、10申请公布号CN102619551A43申请公布日20120801CN102619551ACN102619551A21申请号201210124243722申请日20120425E21F3/00200601E21F1/00200601E21F1/0420060171申请人中煤科工集团重庆研究院地址400039重庆市九龙坡区二郎科城路6号72发明人褚召祥姬建虎张习军陈孜虎闫洪远董浩民刘俊杰曾明明74专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人王海权54发明名称矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统和方法57摘要本发明公开了一种矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统及方法，主。
2、要包括在矿井高温回采工作面进风顺槽内设置局部通风机和换热装置，换热装置是矿井降温系统的末端散冷设备，一端与局部通风机通过短风筒相连，另一端接至长风筒，长风筒沿进风顺槽铺设，其末段设置于回采工作面内的煤壁后半部与采空区之间的横向区域内，并且端部封闭，在位于回采工作面内的长风筒上等距开设通风孔，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等，随着工作面的推移不断调整长风筒末段在横向区域内的长度，实现回采工作面内长时间均匀供冷。本发明可以避免在采取降温措施后工作面产生冷热分布不均的问题，并且最大程度地降低降温工作对工作面正常生产的影响。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知。
3、识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页1/1页21矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统，其特征在于所述系统包括局部通风机、换热装置、短风筒和长风筒，所述局部通风机和换热装置设置在深部开采的矿井高温回采工作面进风顺槽内，所述换热装置作为矿井降温系统的末端散冷设备，载冷剂在换热装置内部与高温风流发生热交换；所述换热装置的一端与局部通风机通过短风筒相连，另一端连接至长风筒，长风筒沿进风顺槽进行铺设，其末段迂伸至回采工作面内的煤壁后半部与采空区之间的横向区域内，所述长风筒末段的端部封闭，位于回采工作面内的长风筒筒身上等距开设通风孔，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等，实现。
4、回采工作面内均匀供冷。2如权利要求1所述的矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统，其特征在于所述换热装置包括空冷器或蒸发器。3根据权利要求1所述的矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统，其特征在于所述载冷剂采用冷水或盐水或乙二醇。4采用如权利要求1至3任一所述的系统实现长时均匀供冷的方法，其特征在于将系统安装完毕后，在工作面的推进过程中，随着工作面沿推进方向的不断推移，不断调整长风筒末段在横向区域内的长度，直至长风筒在横向区域内的长度大致等于该横向区域的长度，达到极限状态，此时将仍处于进风顺槽内的长风筒筒身撤去一部分，同时回缩处于横向区域内的长风筒末段，使长风筒回复至初始状态，继续回采。
5、工作面的推进过程；直至推进方向上的煤壁即将与换热装置平齐时，将进风顺槽内换热装置和局部通风机的安设位置进行变更。5根据权利要求4所述的矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的方法，其特征在于在开设通风孔的过程中，通过设置风筒断面和通风孔开孔面积的不同组合形式，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等。6根据权利要求5所述的矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的方法，其特征在于所述不同组合方式包括1改变通风孔孔口面积，长风筒断面积不变；2改变长风筒断面积，通风孔孔口面积不变；3通风孔孔口面积和长风筒断面积均改变。权利要求书CN102619551A1/4页3矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统。
6、和方法技术领域0001本发明涉及一种在矿井高温回采工作面内，实现长时间均匀供冷的系统；同时本发明还涉及一种实现长时间均匀供冷的方法。背景技术0002近年来，随着矿井开采逐渐向深部转移，越来越多的矿井面临着高温热害的难题。为了创造适宜的工作热环境条件，机械制冷降温已经成为矿井热害治理的必要手段。目前已经进入到实际工程应用阶段并且技术比较成熟的矿井降温系统主要有地面集中式冷水降温系统、井下集中式冷水降温系统、地面制冰降温系统、局部移动式降温系统。但是，一个好的矿井降温系统仅仅是基础，主要需冷地点采掘工作面完善的降温技术工艺才是做好矿井降温工作的关键。矿井井下所需降温地点中，回采工作面是降温工作的重。
7、中之重。发明人发现目前我国深井高温回采工作面的降温模式主要是在进风顺槽内安设空冷器或蒸发器矿井降温系统的末端散冷设备，部分混风降温或全部全风降温冷却工作面进风顺槽内的进风流，并非针对于回采工作面内的工人工作区域。当深部围岩温度较高时，仅靠在进风顺槽巷道冷却风流是不行的。因为，即使工作面进风口处的风流温度降低的很低，但由于工作面内热湿源散热、散湿量较大尤其是高产高效矿井回采工作面，在工作面出口处的风流温度仍然会超过煤矿安全规程规定的要求。0003为了解决这一问题，有必要设计出一种能够实现矿井高温回采工作面内能够实现长时间均匀供冷的系统，一方面可以缓解采取降温措施后工作面冷热分布不均的问题，又能够。
8、尽最大程度的不影响工作面正常生产，符合现场工程实际。发明内容0004有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统；本发明的目的之二是提供一种矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的方法，使深部开采矿井高温回采工作面避免在采取降温措施后产生冷热分布不均的问题，能够实现长时间的均匀供冷，最大程度地降低降温工作对工作面正常生产的影响。0005本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的0006该种矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统，包括局部通风机、换热装置、短风筒和长风筒，所述局部通风机和换热装置设置在深部开采的矿井高温回采工作面进风顺槽内，所述换热装置作为矿井降。
9、温系统的末端散冷设备，载冷剂在换热装置内部与高温风流发生热交换；0007所述换热装置的一端与局部通风机通过短风筒相连，另一端连接至长风筒，长风筒沿进风顺槽进行铺设，其末段迂伸至回采工作面内的煤壁后半部与采空区之间的横向区域内，所述长风筒末段的端部封闭，位于回采工作面内的长风筒筒身上等距开设通风孔，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等，实现回采工作面内均匀供冷。0008进一步，所述换热装置包括空冷器或蒸发器；说明书CN102619551A2/4页40009进一步，所述载冷剂采用冷水或盐水或乙二醇。0010本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的0011该种矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷。
10、的方法，是将上述的系统在回采工作面内部布置完毕后，在工作面的推进过程中，随着工作面沿推进方向的不断前移，不断调整长风筒末段在横向区域内的长度，直至长风筒在横向区域内的长度大致等于该横向区域的长度，达到极限状态，此时将仍处于进风顺槽内的长风筒筒身撤去一部分，同时回缩处于横向区域内的长风筒末段，使长风筒回复至初始状态，继续回采工作面的推进过程；直至推进方向上的煤壁后半部即将与换热装置平齐时，将进风顺槽内换热装置和局部通风机的安设位置进行变更；0012进一步，在开设通风孔的过程中，通过设置风筒断面和通风孔开孔面积的不同组合形式，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等。0013进一步，所述不同组合方。
11、式包括00141改变通风孔孔口面积，长风筒断面积不变；00152改变长风筒断面积，通风孔孔口面积不变；00163通风孔孔口面积和长风筒断面积均改变。0017本发明的有益效果是00181本发明的方法操作简便，效果良好，仅需要对风筒进行少量次数的调整，而不需要对局部通风机和换热装置进行移动，就可以实现回采工作面内长时间的均匀供冷，因此，节约了人力物力，减少了能量损失，达到了稳定高效的井下供冷的目的；00192本发明的系统的使用，使深部开采矿井高温回采工作面避免在采取降温措施后产生冷热分布不均的问题，能够实现长时间的均匀供冷，最大程度地降低降温工作对工作面正常生产的影响。0020本发明的其他优点、目。
12、标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明0021为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中0022图1为本发明的系统初始状态示意图；0023图2为本发明的系统极限状态示意图；0024图3为局部通风机和换热装置安装位置需要变更时的示意图。具体实施方式0025以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制。
13、本发明的保护范围。0026本发明的用于矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统，包括局部通风机、换热装置、短风筒和长风筒，其中局部通风机和换热装置设置在深部开采的矿井高温回说明书CN102619551A3/4页5采工作面进风顺槽内，换热装置作为矿井降温系统的末端散冷设备，载冷剂在换热装置内部与高温风流发生热交换；其中，换热装置可以采用空冷器或蒸发器，载冷剂可以采用冷水或盐水或乙二醇。0027换热装置的一端与局部通风机通过短风筒相连，另一端连接至长风筒，长风筒沿进风顺槽进行铺设，其末段迂伸至回采工作面内的煤壁后半部与采空区之间的横向区域内，所述长风筒末段的端部封闭，位于回采工作面内的长风筒筒身。
14、上等距开设通风孔，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等，实现回采工作面内均匀供冷。0028本发明的矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的方法，是在深部开采矿井高温回采工作面内将上述系统的各个部件布置完毕、正常运转的情况下，在工作面的推进过程中，随着工作面沿推进方向的不断前移，不断调整长风筒末段在横向区域内的长度，直至长风筒在横向区域内的长度大致等于该横向区域的长度，达到极限状态，此时将仍处于进风顺槽内的长风筒筒身撤去一部分，同时回缩处于横向区域内的长风筒末段，使长风筒回复至初始状态，继续回采工作面的推进过程；直至推进方向上的煤壁即将与换热装置平齐时，将进风顺槽内换热装置和局部通风机的安设位。
15、置进行变更，这样的话，既减少了工作面降温系统的搬家次数，又达到了工作面内长时均匀输送冷风的目的。0029需要说明的是，在开设通风孔的过程中，可以通过设置风筒断面和通风孔开孔面积的不同组合形式，使风流沿各通风孔单位时间内流出的风量相等。0030不同组合方式包括00311改变通风孔孔口面积，长风筒断面积不变；00322改变长风筒断面积，通风孔孔口面积不变；00333通风孔孔口面积和长风筒断面积均改变。0034在本领域，由于对管道、风筒的均匀送风设计基本原理已经十分成熟，其相关设计原理、计算过程与实例可以参考多种公开资料，在此不再赘述。0035具体实施例0036本实施例中，回采工作面沿倾斜方向长度为。
16、200M，均匀供冷点为5个。图1中各标号的含义为00371局部通风机；2换热装置；3长风筒；4短风筒；5采空区；6煤壁；7通风孔。0038深部开采矿井高温回采工作面进风顺槽内空冷器和配套局部通风机安装在距回采工作面入风口500M根据实际情况，也可以选择300M、400M甚至600M、700M处，其后接560M的风筒，后160M的风筒上开设均匀送风的出风口，间距40M，末端封口，初始状态如图1所示。0039随着工作面的推进，风筒可以不断向工作面后半部推移，至极限状态，此时，推进方向上的煤壁即将与换热装置平齐，同时长风筒末段的端部即将与回风顺槽的侧壁相抵，如图2所示，此时为回采工作面均匀送风供冷时。
17、风筒在工作面内的最终状态。0040在极限状态时，为保证工作面继续推进，必须返回至初始状态。此时的操作为将进风顺槽内近400M的风筒撤去100M10节，将风筒整体前移100M，即恢复至图1状态，但进风顺槽内空冷器或蒸发器和配套局部通风机距工作面入风口的距离减少了，变为400M。如此，初始状态至极限状态之间的循环回复34次后，直至推进方向上的煤壁即将与说明书CN102619551A4/4页6换热装置平齐时，才需将进风顺槽内空冷器和配套局部通风机的安设位置进行变更如图3所示。这样，既减少了工作面降温系统的搬家次数，又达到了工作面均匀输送冷风的目的。0041以我国华东地区为例，由于多数矿井仅夏季较热月。
18、份才开启降温系统，夏季较热月份34个月根据工作面推进速度每月约200M，共推进约600800M。这样回采工作面从降温系统安装时就考虑这一因素，则工作面降温系统在夏季最多搬家一次，有时甚至是一步到位，不需要变更，因此最大程度地符合了现场工程实际，实现了效益最大化。0042最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。说明书CN102619551A1/2页7图1图2说明书附图CN102619551A2/2页8图3说明书附图CN102619551A。