[发明专利]一种多散热组合方式深井热湿协同调控系统及湿热调控方法

说明书

本发明涉及深井热湿调控技术领域，具体涉及一种多散热组合方式深井热湿协同调控系统，包括：水循环回路，风循环回路、风幕隔离装置；所述水循环回路包括依次相连的集水槽、进水管、冷凝器、回水管；所述风循环回路包括离心风机、风管、轴流风机；所述风幕隔离装置包括第一风幕机和第二风幕机；所述冷凝器为多个，设置在风管内；所述集水槽的位置高于冷凝器，集水槽内的水可以在重力的作用下依次流过进水管、冷凝器、回水管；所述风管包括中间的主体管段、右端的进风管段、左端的出风管段，进风管段和出风管段的管口朝下；所述轴流风机设置在风管内；所述离心风机的出风口位于进风管段的管口正下方。本发明的深井热湿协同调控系统高效、制冷区域广、成本低，方便人员进出封闭工作区域。

技术领域

本发明涉及深井热湿调控技术领域，具体涉及一种多散热组合方式深井热湿协同调控系统及湿热调控方法。

背景技术

矿井内开采时，随着开采深度的增加，地热温度越来越高，每向地下开采深度100米时，地热温度会增加1-2℃。超深开采时，随着开采深度的增加，岩土温度逐渐提升，使得矿井巷道内的开采温度过高，若热量无处散发时，可在1000米深开采时产生40-50℃的高温。

针对矿井内的高温问题的解决，主要是采用通风制冷。采用大功率风机将井口处的冷空气灌入到巷道内制冷。但是，这种方法在应用于超深矿井内则不适用，超深矿井内因为没有贯通的矿井，井口处的温度仍然较高，使得风机灌入的温度仍然很高。

相对湿度影响人体蒸发散热的效果，一般认为人体感到最适宜的空气湿度为50％-60％。因此，矿井内的高湿度也会影响人体内温度的散发，目前没有发现应用于矿井内的湿度解决方案。

为解决矿井的高温、高湿问题，现有技术存在如下缺点：

采用通风降温需要贯通矿井，施工时间较长、挖掘难度大，成本较大；采用隔热材料，虽然单价低，但是需要对整个巷道进行大范围的铺设，对降温才有效果，这样大范围的铺设就会产生较大的成本。围岩用隔热涂层或材料，需要大面积使用，成本比较高。贯通巷道或独头巷道用一部分隔热层时，其他区域的热量也会进去铺设隔热层的区域，造成冷却效果不明显。采用水冷或者冰冷时，需要制备冷却水或制冰，需要使用的冷却水或冰量较大造成成本较高。同时冰冷或水冷方式只能起到局部制冷的效果，仅对施工作业面也较好的效果，其他非施工面效果价差。采用空调技术，耗电较大、成本较高、设备较大且沉重。与水冷、冰冷相类似，只能在局部的较小空间内形成低温环境，具有用电量较大、制冷有效范围较小、设备价格高、占地面积大等缺陷。

因此，井内高温热开采时，为满足正常开采环境条件，产生的高成本制冷设备及高能量消耗问题，亟需需一种高效、低成本的制冷方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于开发一种高效、制冷区域广、成本低的超深矿井制冷系统，从而提高工作效率，减少中暑等职业病，改善作业环境。利用原有地下冷水为冷媒介质，可大幅度降低成本，实现低成本散热的目的；利用重力势能，直接采用矿井上游的冷水，无需水泵驱动，实现低成本、少设备的深井高温高湿开采环境。本专利在超深矿井内开采技术时，同时考虑高温与高湿协同治理，一套设备可同时实现降温和冷凝除湿，从而提供一种多散热组合方式深井热湿协同调控系统及湿热调控方法。

一种多散热组合方式深井热湿协同调控系统，包括：水循环回路，风循环回路、风幕隔离装置；所述水循环回路包括依次相连的集水槽、进水管、冷凝器、回水管；所述风循环回路包括离心风机、风管、轴流风机；所述风幕隔离装置包括第一风幕机和第二风幕机；所述冷凝器为多个，设置在风管内；所述集水槽的位置高于冷凝器，集水槽内的水可以在重力的作用下依次流过进水管、冷凝器、回水管；所述风管由支撑架支撑在矿井巷道内，包括中间的主体管段、右端的进风管段、左端的出风管段，进风管段和出风管段的管口朝下；所述轴流风机设置在风管内；所述离心风机的出风口位于进风管段的管口正下方。