[发明专利]一种煤矿高温掘进巷道分段降温装置和降温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降温装置，具体涉及一种煤矿高温掘进巷道分段降温装置和降温方法。

背景技术

近年来，随着矿井开采深度不断加大、通风距离不断延长、通风断面小等诸多因素，不能满足矿井井下需风量的要求，造成矿井井下温度升高，产生高温热害，很大程度上与开采程序、劳动环境等不利于安全生产的矛盾尤为突出。在高温环境中,人的中枢神经系统容易失调,从而感到精神恍惚、疲劳、周身无力、昏昏沉沉,等等。这种精神状态成为诱发事故的原因。当矿内作业地点的空气温度达到30℃时,开始出现中暑死亡事故。在高温矿井中,一般生产率均较低,有的矿井其相对劳动效率仅为30一40%。《煤矿安全规程》规定：“生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26℃”“采掘工作面的空气温度超过30℃必须采取降温措施。”针对矿井井下高温热害的问题，先后采取了优化通风系统、加大工作面风量、改上行通风为下行通风、煤层注水预冷煤体、冰块溶解降温等措施，但效果均不太显著。

通过现场调查与阅读大量相关文献，得出以下现有矿井降温措施：

   1.对现有通风系统进行调整。存在的问题：当风量增加到一定程度时，增风降温的效果就会减弱。同时增风降温还受到矿井断面和通风机能力等多种因素的制约，应用范围降低。某矿井下温度已超过《煤矿安全规程》所规定的28摄氏度，而通风降温不能解决实质问题。

2.采取隔热措施。存在的问题：费用较高，时效较差，随着时间的推移，喷涂的隔热层的隔热作用会大大降低。同时还会产生火灾，有毒气体释放等不安全因素。

3.对进风流预降温。存在的问题：会增加进风流的湿度，会导致潮湿的作业环境。夏季外部环境温度较高，很难达到矿井所需制冷量，所以降温效果不明显。

4. 下行通风。存在的问题：下行通风方式不利于工作面内的瓦斯管理及火灾时期的灾变处理; 另外, 运输机电设备都处在回风流中, 给生产带来了不安全因素。因此, 采用下行通风时, 必须采用相应的安全措施, 有一定的局限性。

 5.个体防护。存在的问题：工人工作地点相对分散，常用蓄冷降温服来对工人进行保护，蓄冷降温服由于需要蓄冷剂和冷冻，换热较快，服务周期较短。蓄冷剂存在周期，多次使用后就会失效。难以满足高频率使用。

通过分析发现，以上现有矿井降温措施，并不能有效的对矿井井下进行降温。因此，有必要发明一种有效的矿井井下降温的方法和装置来实现矿井降温，尤其是对工作区间的降温。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种煤矿高温掘进巷道分段降温装置和降温方法，利用压缩空气实现矿井井下工作面降温，并通过智能控制模块控制的方式对多段降温单元进行降温，从而实现整个煤矿高温掘进巷道内人员工作区间降温，能够让井下工作人员处在相对低温的空气环境中。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种煤矿高温掘进巷道分段降温装置，包括箱体，所述箱体内由下至上依次分为热气回收仓、进气仓和冷气排出仓，所述进气仓内设有涡流管，涡流管的冷气流端与冷气排出仓相连，涡流管的热气流端与热气回收仓相连接；在进气仓上设有进气口接口，涡流管与进气口接口之间通过气压管连接，所述进气仓通过进气口接口与压缩空气管道相连，在压缩空气管道上设有压力调节阀，所述热气回收仓上设置有排气孔接口，热气回收仓通过排气孔接口与热气排放管道相连接。

根据具体制冷量的需要，所述涡流管以并联或串联的连接方式安装在进气仓内。

为方便引导涡流管的冷气流端冷气流的方向，并及时将分离出的冷气流对巷道空气进行降温，所述冷气排出仓外缘设有导风板。

所述箱体由金属材料或其他不可燃材料制作，箱体分为内层和外层，内层和外层中间填充阻燃保温隔热材料形成保温层，对热气收集仓和冷气排出仓起到保温隔热的作用。

一种应用煤矿高温掘进巷道分段降温装置的降温方法，所述煤矿高温掘进巷道分段降温装置与智能控制模块相连组成智能降温系统，所述智能控制模块包括设置在压缩空气管道上的电磁阀，该电磁阀与延时控制器相连，所述延时控制器与人体红外传感器相连接, 该人体红外传感器通过矿用低压电缆连接在综保电源上。