[发明专利]基于矿硐冷暖风温度调节系统及方法、建筑物、温室大棚

说明书

本发明属于利用废弃矿硐硐风绿色能源利用技术领域，公开了一种基于矿硐冷暖风温度调节系统及方法；利用矿山采矿矿硐硐风温度与硐外温度存在显著温异的特点，通过对矿山废弃矿硐巷道的整修、过滤净化、收集、输送、目标用户空气调节等，利用夏季矿硐风(“冷风”)房间降温、冬季“暖风”房间取暖。本发明利用采矿矿硐自然通风形成的源源不断绿色清洁风能(冷风、暖风),用于目标用户的降温和采暖、货物储藏、温室大棚蔬菜种植等功能。夏天用平硐口冷风降温、冬季提升房间温度，可节省电能26.67％‑31.25％，减少使用空调、燃煤造成的空气污染，具有绿色环保优势；同时废弃矿硐风能的资源化利用，同时减少了矿山封堵矿硐产生的费用。

技术领域

本发明属于利用废弃矿硐风绿色能源利用技术领域技术领域，尤其涉及一种基于矿硐冷暖风温度调节系统及方法、建筑物、温室大棚、货物储藏。

背景技术

目前，业内常用的技术是这样的：地下开采矿产资源，必须实施采矿巷道内通风，以保证井下矿工生产安全。矿井内修筑有较为复杂的巷道系统，有平硐、斜井、竖井、盲井和通风井，巷道之间有联通或不联通的，巷道长的可达数千米乃至数万米，巷道深度从几十米到近千米。矿井内构成了复杂的通风系统。一般山地地下开采矿产资源，至少有一个或多个平硐口(人员进入和矿石废石出来)和风井口(通风井)。平硐开采系指平硐口直接通地面的水平巷道，平硐口是矿石、废石、材料、设备以及通风、行人用。断面为拱形，一般为三角拱(上位三角形下位长方形)或圆弧拱，平硐底板纵向坡度一般为3‰～5‰。平硐一侧设排水沟和人行道。风井口是采矿专门用于通风的井筒。进入新鲜风的井为进风井(有时为平硐口)，排出污风的井为出风井。每个矿山的风井数目与采用的通风系统及风井布置方式有关，但每个矿井通风系统至少有一个进风井和一个出风井。进风井可以是罐笼井、斜坡道或主平硐，也可采用专用进风井。出风井一般为专用井筒，断面多数为圆形，直径一般为2-5m。由于开采的矿产资源种类不同，采矿过程中矿井空气存在一氧化碳(采矿爆破、矿井火灾、煤自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等形成的一氧化碳)、硫化氢(有机物腐烂、含硫矿物的水解、矿物氧化和燃烧，从老空区和旧巷积水中放出)、二氧化氮(井下爆破产生的)、二氧化硫(含硫矿物的氧化与自燃、在含硫矿物中爆破、以及从含硫矿层中涌出)、氨气(爆破等)、氮气(爆破和生物腐烂)。温度、湿度和风速是矿硐空气资源化利用的三要素。金属矿内空气的相对湿度一般为80-90％，涌水量大的巷道内可达100％。一般而言金属矿硐，如金矿，废弃矿硐的硐风最为干净，没有有害气体。矿硐内空气是各种气体、蒸气和矿尘混合物的总称。空气温度和湿度主要决定于矿物与岩层的物理化学性质、开采深度、生产工艺、地理和地质因素。因此，矿山生产过程中，为了确保矿硐内生产巷道有新鲜空气，人为强制采取机械通风和压风措施，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，排出矿井污风，保障人员安全。即生产过程中，为了安全，人为给矿硐通风，确保矿硐内有足够的新鲜空气。矿产资源开采结束后，即矿山闭坑后，为了避免人误入矿井造成伤害事故，矿山需对矿硐进行封堵，也不再进行通风工作。矿硐硐风，尤其是废弃的金矿、斑岩型铜矿、锡矿、汞锑矿等金属矿硐的硐风几乎没有有害气体。硐风干净清新、湿度大(70-80％)、风量稳定、自然形成(采矿过程中形成的自然巷道系统，闭坑后，不需通过机械向矿硐内压风或向外抽风)，是绿色环保、可持续利用的矿硐风能。由于平硐口与风井口位置的高程差异，不同季节形成了硐风与外界空气的温差：如夏季陕西潼关6-9月平硐口上午10.40-下午5.30硐口风温几乎保持在14℃、湿度75°，同时间硐口外温度29-39℃、湿度40-46。冬季11-翌年2月在风井口温度几乎与夏季平硐口硐风温度差不多，保持在12-14℃，与此同时硐外温度为-10℃-5℃。全年硐口风的温度变化不大，但相对于四季温度的变化，硐口风与外界存在显著差异，让人感觉到夏季平硐口出风为“冷风”、冬季为“暖风”。矿硐硐风与外界温差大的原理用于发挥其“空调”作用就成为一种新能源。