[发明专利]一种高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统

权利要求书

1.一种高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，主要由耐高压可清污煤层注水冷水冷却换热器(1)，循环式注水封孔装置(2)，水冷冷水机组(3)，煤层冷却降温供水总管(7)和回水总管(14)，煤层冷水输水软管(11)和回水软管(12)，补水水箱(17)、煤层冷却降温注水回水过滤器组件(15)、水循环泵组和加压补水泵组等组成。

2.根据权利要求1所述的高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，其特征在于：自煤层冷却降温注水总管(14)返回的水进入换热器(1)进行冷量交换，被冷却降温后从冷却降温注水供水总管(7)流出，再经煤层冷却降温注水高压冷水半循环泵组(6)加压注入封口装置进水管(8)。一部分冷水由膨胀封孔进水孔流入封孔器(9)和注水孔(10)，起到封口堵水、润湿煤体和冷却煤体的作用；另一部分冷水从冷水输水软管(11)流至注水孔(10)末端，起到对注水孔内的冷水冷却降温和补充煤层注水消耗水的作用，从回水软(12)管溢出的水返回封孔装置冷水回水接口管(13)，并与其他煤层冷却降温注水回水汇合进入总回水总管(14)，再经过回水过滤器组件(15)进入换热器(1)被冷却，形成的冷水再次被煤层冷却降温注水高压冷水半循环泵组(6)加压输送至煤层冷却降温注水孔(10)，实现煤层注水与降温冷却的目的。

3.根据权利要求1所述的高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，其特征在于：冷却水循环泵组(5)将冷却供水输送至水冷冷水机组(3)的冷凝器，水冷冷水机组(3)制取的冷水经过低压冷冻水循环泵组(4)加压进入可拆清洗耐高压煤层冷却降温注水冷却换热器(1)；冷水在换热器(1)低压侧“U”型换热管(28)内，与换热管外侧、换热壳体内高压煤层注水进行冷量交换，低压侧的冷水温度升高后再次返回水冷冷水机组(3)，在冷水机组蒸发器内被冷却降温，在低温冷冻水循环泵组(4)加压作用下返回换热器(1)，实现连续供冷。

4.根据权利要求1所述的高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，其特征在于：耐高压可清污煤层注水冷水冷却换热器(1)由可换热器壳体(27)、换热器盘管和换热器端盖(29)三部分组成；所述的换热器盘管由“U”型换热管(28)、横流折流挡板(30)、纵向水平分割挡板(31)、“U”型换热管端板(33)组成；所述的横流折流挡板(30)起到纵向水流折流；纵向水平分割挡板(31)起到换热壳体内煤层注水冷水的上下分流、延长水流流程、增强冷量交换的效果。

5.根据权利要求1所述的高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，其特征在于：注水封孔装置(2)由进出水管阀门(19)、封孔装置进水管(8)、封孔器(9)、冷水输水软管(11)、冷水回水软管(12)、封孔装置冷水回水接口管(13)、冷水供水接口管(20)、膨胀封孔及煤层注水进水管(21)、进水管短管(22)、冷水回水接口管软管连接波纹管(23)、注水管膨胀封孔进水孔(24)、冷水供水接口管软管连接波纹管(25)，所述的不需要拆卸与组装的部件之间采用焊接连接；需要拆卸部件连接采用高强度法兰(26)连接。

6.根据权利要求1所述的高地温深井煤层注水冷却矿井降温系统，其特征在于：煤层注水补水的原水储存在补水水箱(17)内，其右侧上部的出水管与加压补水高压泵组(16)连接，补充煤层注水与冷却降温消耗的冷水，同时具有稳定煤层注水压力的作用；其右侧下部出水管由冷冻水循环系统补水定压泵组(18)后补入水冷冷水机组(3)与换热器(1)之间循环冷冻水系统，为冷冻水循环系统补水定压。