高温矿井局部降温系统的应用

更新时间:2016-10-13 09:06:57   来源:    点击:


中国是当今世界上煤炭依赖程度高的国家,同时也是煤矿灾害为严重的国家之一,尤其是在矿井热害方面。近几年来,随着采掘机械越来越先进,矿井的深度日益增加,高温问题成为深井采煤的主要问题。对于如何降低矿井的温度,成为当前煤矿企业的首要问题。对于距离集中制冷站较远的高温掘进工作面,由于其数量多、公布广、地点变化频繁,往往顾及不到。然而建设集中制冷站投资大,不可能在每个高温采掘工作面建立大型地面集中制冷站。局部制冷降温工程投资少,实施简便、快捷,机动灵活,能随降温地点的变化而移动,挣好可以弥补地面集中制冷站的不足,从而与其形成优势互补。
  
    局部制冷机的工作原理:局部降温制冷机主要由三部分构成,分别为工作装置、蒸发器、排热冷却器。其工作原理是制冷机中的压缩机将吸收过热负荷的低压气态制冷剂吸入并压缩为高压高温蒸汽,通过工作装置中的冷凝器将热量传递给冷却水,同时制冷剂变为低温高压液体,而后低温高压状态下的制冷剂通过膨胀阀节流,变为低温低压气液两相混合物进入蒸发器,其中的液态制冷剂在蒸发器铜管中蒸发制冷,而安装于蒸发器一端的局扇则不断吸入周围环境中的热空气与蒸发器内铜质盘管间进行冷热交换,从而达到降低温度的目的。吸收热负荷后的制冷剂以低压气态进入压缩机再次进行循环。

  吸收过制冷剂热量的冷却水进入冷却水箱,通过水循环泵进入排热冷却器内,通过安装于排热冷却器一侧的局扇将热量排出,而后再次进入工作装置中的冷凝器内吸收制冷剂所带来的热量。低压气态制冷剂(R407c)被吸入压缩机当中被压缩为高温高压的蒸汽,在制冷机组中的冷凝器中将热量传给冷却水,而后制冷剂变为了低温高压的液体,通过膨胀阀节流,变成了低温低压气液两相混合物进入蒸发器。液态制冷剂在蒸发器中蒸发吸热制冷,外界空气则通过蒸发器上的局扇进入与蒸发器内盘管进行冷热交换,起到降温的效果。吸收完热量的制冷剂又返回压缩机再次进行循环。

  局部制冷降温方案的确定

  井下局部制冷降温技术,就是在井下热害较为严重的区域,如高温掘进工作面附近或者采煤工作面安装防爆制冷机组,再采用一些科学、合理的方式将工作面的冷凝热量排出,从而达到降低掘进工作面风流温度的目的。其中科学、合理的排热方式则是影响制冷机组发挥好的制冷效果的关键。在煤矿井下供水、供风量紧张的情况下,可考虑利用循环水及乏风排热。但此方案存在一定安全隐患,不能用于瓦斯突出采掘工作面,即使瓦斯浓度极低也应谨慎采用,而且必须设立瓦斯自动监测报警断电装置,以保证安全生产。

  解决煤矿高温热害问题主要依据矿井本身热害的成因、程度与矿井周围的地质等条件,确定其适合采用的降温措施。关注深井热害问题,这是确保安全生产,提高企业效益的有效手段。

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