[发明专利]一种多功能矿井井壁降温装置及降温方法

权利要求书

1.一种多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：该装置包括沿矿井岩壁、设于矿井巷道内的支撑装置(1)，设于支撑装置(1)内的降温单元(2)及设于矿井外、与所述降温单元(2)相连接的热能转换单元(3)；其中，所述降温单元(2)包括一级导热管(4)，设于该一级导热管(4)上的若干二级导热管(5)，设于二级导热管(5)上的若干辅助取暖管(6)以及设于一级导热管(4)内的换热件(7)，该换热件(7)与热能转换单元(3)相连接；

所述支撑装置(1)包括支撑框架(8)和砂浆层(9)；其中，支撑框架(8)包括设置在矿井巷道边缘侧壁上的刚性保护网(10)及设于该刚性保护网(10)内腔中的柔性保护网(11)，砂浆层(9)包括填充于柔性保护网(11)与矿井巷道之间的导热砂浆(12)及填充于柔性保护网(11)另一侧的隔热砂浆(13)。

2.根据权利要求1所述的多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：一级导热管(4)位于所述刚性保护网(10)和柔性保护网(11)之间，二级导热管(5)的端部贯穿连接在一级导热管(5)的内腔中，且一级导热管(5)位于矿井巷道的地面上。

3.根据权利要求2所述的多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：辅助取暖管(6)的一端固定于二级导热管(5)的侧壁上，另一端穿过所述刚性保护网(10)的侧壁埋入矿井岩壁中。

4.根据权利要求1所述的多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：所述二级导热管(5)的外部侧壁上均匀设有若干毛细管，该毛细管的内腔与二级导热管(5)的内腔相连通。

5.根据权利要求1所述的多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：所述换热件(7)为一体设置的进水管(14)和出水管(15)，进水管(14)和出水管(15)并排分布在一级导热管(4)的内腔中。

6.根据权利要求5所述的多功能矿井井壁降温装置，其特征在于：二级导热管(5)的入水端与所述进水管(14)相连通，二级导热管(5)的出水端与所述出水管(15)相连通，且出水管(15)的出水端与热能转换单元(3)相连。

7.采用权利要求1～6任一所述的多功能矿井井壁降温装置进行降温的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在矿区的地层挖掘，形成矿井巷道；

(2)在矿井巷道的矿井岩壁设置辅助取暖管(6)及支撑装置(1)，将一级导热管(4)设于支撑装置(1)内；

(3)在一级导热管(4)内设置换热件(7)，一级导热管(4)上设置二级导热管(5)，并将该二级导热管(5)的两端与一级导热管(4)内的换热件(7)相连通，并将换热件(7)与热能转换单元(3)相连接；

(4)启动热能转换单元(3)，对矿井巷道降温。

8.采用权利要求7所述的多功能矿井井壁降温装置进行降温的方法，其特征在于：所述步骤还包括：(5)当矿井废弃时，向矿井巷道内注水，矿井巷道与该降温装置融为一体，热能转换单元(3)持续工作。