[发明专利]一种适用于避难硐室的围岩蓄冷和相变蓄热耦合降温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于避难硐室的围岩蓄冷和相变蓄热耦合降温方法，属于井下安全和制冷领域。

背景技术

煤矿紧急避险应满足无大功率和大容量电源、无安全隐患、不影响矿井通风和安全生产、便于快速紧急避险、免维护或易于维护、经济实用等要求。当煤矿井下发生灾害事故时，遇险人员会进入密闭的避难硐室避险，导致避难硐室内温度逐渐上升。因此，必须对避难硐室内进行降温，以满足温度不大于35℃的防护要求，同时要求在无任何外界支持的条件下额定防护时间达到96小时。目前已有的避难硐室降温方式包括空调降温、蓄冰降温、高压二氧化碳膨胀降温和相变降温等，其中只有高压液态二氧化碳膨胀降温和相变降温可在无电力条件下实现，但二氧化碳用量大，导致储备容器体积大，而且存在泄漏可能，使用后降温系统恢复难度大，且二氧化碳属于温室气体。

发明内容

为了解决煤矿避难硐室内因温度的上升造成的人员热舒适性及安全性问题，本发明提供一种适用于避难硐室的围岩蓄冷和相变蓄热耦合降温方法，该方法实施简单，无安全隐患，无需外界动力，在96小时能有效地控制避难硐室内温度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：避难硐室内安装相变降温装置，平时对室内进行间歇的人工降温，降低围岩、相变降温装置和室内初始温度，一方面通过降低围岩温度，起到利用围岩进行蓄冷的作用，一方面增大了相变材料的工作温度范围，增强了相变材料的吸热速率。该方法利用围岩和相变降温装置吸收避难硐室内热量，从而达到硐室内降温的目的。

本发明的有益效果是，一种适用于避难硐室的围岩蓄冷和相变蓄热耦合降温方法，在无外界动力条件下能有效地降低避难硐室内温度，简单易行，安全可靠，免维护。

具体实施方式

第一步，避难硐室内安装相变降温装置；第二步，平时利用自然冷源对避难硐室进行间歇的人工降温，降低围岩、相变降温装置和室内初始温度。矿井发生灾难后，避难人员进入避难硐室避险，人体通过散失热量导致室内温度升高，室内空气先与温度较低的围岩发生对流换热，减少室内热负荷，控制避难硐室内温度；随着围岩吸热进行，围岩温度逐渐升高，与空气热交换减少，室内温度会进一步上升，当室内温度上升至相变材料的熔点时，相变材料熔化并蓄热，控制避难硐室内温度，满足96小时内室内温度不大于35℃的防护要求。实现降温的设备简单，主要包括自然冷源降温装置以及相变降温装置。