[发明专利]矿用制冷机组及其控制方法

说明书

本发明公开了一种矿用制冷机组及其控制方法，其中，该矿用制冷机组包括：水冷机组，用于制取冷冻水，冷水机组与冷冻水管路连接，冷冻水管路通至采煤工作面，通过冷冻水管路对采煤工作面进行冷却；风冷机组，用于制取冷风，风冷机组与风筒连接，风筒通入矿井的巷道，通过风筒将冷风通入巷道，对巷道进行冷却。本发明解决了现有技术中矿井制冷设备单独采用冷风冷却，或单独采用冷水进行冷却存在能耗较大的问题，制冷方式灵活且大大降低了能耗。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种矿用制冷机组及其控制方法。

背景技术

随着煤炭的开采，我国浅井煤炭资源逐渐减少，开采的深度不断增加，国有重点煤矿采深年增加9m，最深的矿井已经到达1000m。根据测量资料显示，全球的平均地温梯度约为3℃/100m。煤矿热量的原因主要包括增加开采深度时的岩石温度，以及大型机电设备的散热。热害问题不仅恶化了煤炭开采的工作环境，伤害了生产一线员工的身体，还增加了煤矿事故发生的频率。

传统的矿井制冷设备单独采用冷风冷却，或单独采用冷水进行冷却。对于供冷区域比较近的区域，单独采用冷风冷却较为经济，而对于供冷区域比较远的区域，单独采用冷水冷却较为经济。然而，矿井下供冷区域范围广，随着采掘面不断推进，送风距离越来越长。因此，需要同时满足短距离和长距离供冷需求。单独采用冷风或冷水形式为全部的供冷区域供冷会造成风机、水泵等设备能耗较大。

针对相关技术中矿井制冷设备单独采用冷风冷却，或单独采用冷水进行冷却存在能耗较大的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

发明内容

本发明提供了一种矿用制冷机组及其控制方法，以至少解决现有技术中矿井制冷设备单独采用冷风冷却，或单独采用冷水进行冷却存在能耗较大的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种矿用制冷机组，包括：

水冷机组，用于制取冷冻水，冷水机组与冷冻水管路连接，冷冻水管路通至采煤工作面，通过冷冻水管路对采煤工作面进行冷却；

风冷机组，用于制取冷风，风冷机组与风筒连接，风筒通入矿井的巷道，通过风筒将冷风通入巷道，对巷道进行冷却。

进一步地，水冷机组包括：依次连接的第一蒸发器、第一压缩机、第一冷凝器和第一电子膨胀阀；其中，第一蒸发器为满液式蒸发器；冷冻水管路包括：冷冻水进水管和冷冻水回水管；其中，冷冻水进水管与水冷机组的冷冻水出水口连接，冷冻水回水管与水冷机组的冷冻水进水口连接。

进一步地，还包括：空冷器，设置于采煤工作面上，一端与冷冻水进水管连接，另一端与冷冻水回水管连接，用于通过冷冻水对采煤工作面进行冷却。

进一步地，风冷机组包括：依次连接的第二蒸发器、第二压缩机、第二冷凝器和第二电子膨胀阀；其中，第二蒸发器为直膨式蒸发器；风机，位于第二蒸发器的第一侧，第二蒸发器的第二侧与风筒连接，风机用于将冷风吹入风筒。

进一步地，风筒包括第一端和第二端，风筒的第一端与第二蒸发器的第二侧连接；风筒的第二端通至采煤工作面，还用于将冷风吹入采煤工作面，对采煤工作面进行冷却。

进一步地，风筒包括：第一出风口，位于风筒的侧面，用于将冷风通入巷道；第一风阀，位于第一出风口，用于调节第一出风口的出风量；第二出风口，位于风筒的第二端，用于将冷风通入采煤工作面；第二风阀，位于第二出风口，用于调节第二出风口的出风量。

进一步地，冷冻水管路包括：位于巷道的第一部分和位于采煤工作面的第二部分；其中，第一部分位于风筒的内部。

进一步地，还包括：冷冻水进水温度传感器，位于冷冻水管路第二部分的冷冻水进水管上，用于检测采煤工作面的冷冻水进水温度；采煤工作面环境温度传感器，位于采煤工作面，用于检测采煤工作面的环境温度。