矿井制冷降温系统课件.pptVIP

矿井制冷降温系统 一、制冷降温的必要性 根据龙固矿井地质资料，矿区恒温带深度50m、温度18.9℃；平均地温梯度 2.88℃/100m，其中非煤系地层平均地温梯度2 .52℃/100m，煤系地层平均地温梯度3.23℃/100m。矿井主采3煤层赋存区由西向东地温梯度逐渐变小，呈西高东低、南高北低的总趋势。向斜轴部地温梯度略低，背斜轴部地温梯度略高。3煤层底板温度平均41.38℃，3煤层全部处于一级或二级高温区，且大部分为二级高温区，一级高温区基本上在-700m 等高线以浅，位于3(3 上)煤层赋存区的西部；二级高温区大致在-700m 等高线以深，主要位于3(3 上)煤层赋存区东部。 根据矿井实际揭露情况，矿井涌水温度较高，且涌水量大。涌水点温度46℃～51℃，最大涌水量达到1700 m3/h。且同水平水温比岩温高4～6.3℃，水的放热量传递给风流的速度快。水温高是新巨龙公司矿井高温热害的重要特点。 龙固矿井为高强度机械化生产的大型现代化矿井，矿井采、掘、运的机电设备容量大，机械热源也是矿井高温的重要因素。 井下高温热害十分严重，随着掘进巷道的不断延伸，通风距离变长，矿井高温涌水点不断增加，各个掘进迎头温度高达33℃，湿度高达95%左右，严重影响了职工身体健康和矿井掘进速度，高温热害已成为矿井安全生产的关键因素，且仅依靠通风降温和局部降温难以改善井下的高温环境。今后随着掘进距离延长和涌水量增加，掘进巷道温度还有增加的趋势。因此龙固矿井必须采取必要的制冷降温措施，为井下创造良好的作业环境，具有很大的社会效益和经济效益。 二、制冷降温工艺与设备 龙固煤矿制冷降温系统使用三种制冷设备： 1、冰冷辐射系统 2、井下水源热泵系统 3、EAV300移动式空气冷却器降温系统 4、空冷器 1、冰冷辐射系统 （1）冰冷辐射系统设备 2台冷水机组选用约克压缩机，机组型号分别为SEZEZS4SCKE/22（制冷量1519KW）、YSDACASCGE（制冷量1020KW）；7套制冰机组选用格拉索压缩机，型号为YR-Y36S-28，单台制冷量1000KW,用R22作为制冷剂。21台片冰机由山东新雪公司生产，单台制冰量为60t／d，总制冰量1260t/d。蒸发式冷凝器为上海万享制冷设备公司生产的。供配电设备主要选用无锡军工、山东新雪公司的开关柜和控制柜。矿井冰冷辐射系统总装机容量达3765.3KW。 冰冷辐射系统如图1所示： 图1 （2）工艺流程 矿井水处理厂──冷却塔──地面冷水机组──地面冷水池──制冰机──2部输冰溜子──螺旋输送机──副井制冷管路──井下融冰池──冷水输送管网──工作面空冷器 。 ⑶冰冷辐射降温系统总体情况 矿井水处理厂处理过的矿井水经过冷却塔后，水温降至28℃，再将其送入地面的两台冷水机组，经冷水机组降温后，送至地面冷水池，再进入地面制冰机制成片状冰，由2部XGZ06型埋刮板输送机及一部螺旋输送机作为地面输冰设备→副井安设两趟Φ351无缝钢管→井筒底输冰斜管→井下硐室（融冰池319.7m3）→ 输冷水泵两台（一用一备）→井下制冷管网；将低温水送至各需冷采掘工作面。井下主要输冷管路选用两趟Ф273×8无缝钢管、采区上下山及采煤工作面进风顺槽管路选用两趟Ф159×6无缝钢管，掘进工作面选用两趟Ф108×4无缝钢管，实现低温冷水循环使用。通过输冷水泵供到进工作面，使用的300KW空冷器为掘进工作面供风降温，空冷器进水温度15～17℃，回水19～21℃，回到溶冰池的回水温度23℃左右。回水有三分之一用于井下防尘水，三分之二回到融冰硐室用于融冰，循环使用。 2、井下水源热泵系统 （1）-810水源热泵系统 -810水源热泵系统是由一台型号为GSG800ASA的水源热泵（制冷量800kW，制冷剂R22）、两台型号为IS125-100-315的冷冻循环水泵、两台型号为BQW100-32-22的冷却潜水泵组成。工艺流程：制出的7℃～12℃冷冻水→制冷管路→工作面及掘进迎头空冷器→向工作面或掘进迎头送风。吸收环境热量的冷冻水温度升至11℃～18℃，返回蒸发器，冷冻水为闭路循环损耗较低。整个制冷过程中，采用矿井井下45℃～48℃矿井涌水作为冷却水，冷却水吸热升温到54℃左右，通过管路排至井下水仓，该运行工况除制冷正常耗电外，不产生额外的排水电费。 （2）1301N水源热泵系统 1301N水源热泵系统由一台1260kW的GSG型水源热泵及两台冷却循环水泵组成。水源热泵的制冷剂为R134a，属于高温制冷剂，能够使用50℃的冷却水源。负责为1301N上巷进风降温。 水源热泵系统原理： 如图2所示 3、EAV300移动式空气冷却器降温系统 EAV300工作原理：机组中的压缩机将气态制冷剂（氟利昂）进行压缩。由此产生具有较高温度和压差