[发明专利]一种超长斜井井筒冻结管串联工艺装置

说明书

技术领域

本发明涉及斜井井筒冻结管工艺装置，具体是一种超长斜井井筒冻结管串联工

艺装置。

背景技术

进入21世纪以来，我国煤炭生产建设迎来了一个新高潮。特别是近几年我国西部矿井向纵深发展，矿井生产能力逐步提高，斜立井混合开拓方式被普遍采用，一般情况下布置主斜井、副立井和风立井三个井筒。针对内蒙等西部地区白垩系软岩地层特点（强度小、含水量大），新建矿井井筒基本上采用冻结法施工。

我国立井冻结凿井技术已趋于成熟，而斜井冻结凿井技术相对起步较晚。二十世纪的斜井冻结深度较浅，冻结长度较短，近几年来斜井冻结深度、长度逐步加深、加大，相应冻结孔数量成倍增多，若按常规设计，其制冷盐水总循环量增大。只有选用大流量、大功率的盐水泵或通过增加盐水泵的台数，来实现盐水总循环量达到冻结需要。然而盐水泵运转时电能消耗量增多，导致冻结成本增加。鉴于此，减少盐水系统总循环量是一个最佳、最有效的控制手段和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种超长斜井井筒冻结管串联工艺装置，减少盐水总循环量，减少系统电能消耗，安装结构简单。

 本发明是以如下技术方案实现的：一种超长斜井井筒冻结管串联工艺装置，在超长斜井井筒的地面上纵向设有5排、横向设有多个冻结孔，每个冻结孔内安装有冻结管，冻结管内设有进液管和出液管；沿着冻结孔的水平方向将其分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ段，每一段设有一个盐水进液总管和盐水回液总管；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段采用3个冻结管串联，其中第一个冻结管的进液管与盐水进液总管连接，其出液管与第二个冻结管的进液管连接，第二个冻结管的出液管与第三个冻结管的进液管连接，第三个冻结管的出液管与盐水回液总管连接；Ⅳ、Ⅴ段采用2个冻结管串联，其中第一个冻结管的进液管与盐水进液总管连接，其出液管与第二个冻结管的进液管连接，第二个冻结管的出液管与盐水回液总管连接；每一段的盐水进液总管和盐水回液总管连接一台水泵。

本发明的有益效果是：减少盐水总循环量，减少系统电能消耗，安装简单。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是三个冻结孔连接结构示意图；

图3是两个冻结孔连接结构示意图；

图4是盐水进液总管和盐水回液总管连接示意图；

图5是马泰壕主斜井冻结孔结构示意图。

图中：1、盐水进液总管，2、盐水回液总管，3、冻结孔，4、胶管、5、测温传感器，6、DN40球阀，7、进液管，8、出液管，9、冻结管。

具体实施方式

 如图1-3所示，一种超长斜井井筒冻结管串联工艺装置是在超长斜井井筒的地面上纵向设有5排、横向设有多个冻结孔3，每个冻结孔3内安装有冻结管9，冻结管9内设有进液管7和出液管8；沿着冻结孔的水平方向将其分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ段，每一段设有一个盐水进液总管1和盐水回液总管2；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段采用3个冻结管串联，其中第一个冻结管的进液管与盐水进液总管连接，其出液管与第二个冻结管的进液管连接，第二个冻结管的出液管与第三个冻结管的进液管连接，第三个冻结管的出液管与盐水回液总管连接；Ⅳ、Ⅴ段采用2个冻结管串联，其中第一个冻结管的进液管与盐水进液总管连接，其出液管与第二个冻结管的进液管连接，第二个冻结管的出液管与盐水回液总管连接；每一段的盐水进液总管和盐水回液总管连接一台水泵。

冻结管之间以及冻结管与盐水进液总管1和盐水回液总管2之间采用胶管4连接。在冻结管上安装有用于置换冻结孔清水的DN40球阀6，在出液管8上安装有测流量用的DN40球阀和测温传感器5。

如图1和图4所示，为了施工方便，前3段的3个外排冻结管横向串联，中间的3个冻结管纵向串联；后2段的2个外排冻结管横向串联，中间的2个冻结管纵、横向串联相结合；第Ⅰ段的盐水进液总管和第Ⅳ段的的盐水进液总管连接，第Ⅰ段的盐水回液总管与第Ⅳ段的的盐水回液总管连接，第Ⅱ段的盐水进液总管和第Ⅴ段的盐水进液总管，第Ⅱ段的盐水回液总管和第Ⅴ段的盐水回液总管连接，第Ⅰ、Ⅴ段共用一趟盐水管路，第Ⅱ、Ⅳ共用一趟盐水管路，第Ⅲ段独立使用一趟盐水管路。