一種礦用TBM水循環系統的制作方法

本實用新型涉及一種礦用TBM的用水系統，尤其涉及的是一種礦用TBM水循環系統。

背景技術：

近年來，煤礦巖巷快速掘進問題，一直是制約高效生產的關鍵因素，傳統的炮掘施工，進尺效率低，安全威脅大，2015年，世界首臺立井煤礦巖巷全斷面掘進機(礦用TBM)在張集煤礦試驗成功，該設備先后施工了張集礦北區1413A高抽巷和1415A高抽巷，掘進總長度2000多米。最高月進尺560米，徹底解決了制約巖巷快速掘進的瓶頸問題。但在1413A高抽巷掘進期間，礦用TBM在運行時，液壓和電控系統產生大量工作熱量，這些熱量都是通過水系統循環冷卻裝置進行中和降溫，但礦用TBM水循環冷卻系統無法滿足掘進需要，冷卻效率低，系統復雜，維護繁瑣。

目前使用的水循環冷卻系統包括內循環水系統與外循環水系統兩部分。外循環水系統為錨桿機、皮帶機、除塵風機、刀盤噴霧，以及其他生活用水提供水源。內循環水系統，供液壓站、配電柜、變頻器、主驅動潤滑冷卻以及刀盤電機和減速器冷卻用，外循環水系統和內循環水系統通過熱交換器使外循環冷水來吸收內循環熱水的熱量，以達到礦用TBM系統降溫的目的，從以上的表述不難看出，外循環水除了為錨桿機、皮帶機、除塵風機、刀盤噴霧，以及其他生活用水提供水源外，另外一個主要功能就是用來通過熱交換器冷卻內循環水。因此，如圖1所示，外循環水系統包括冷水箱1’、熱水箱2’、第一外循環水泵3’、第二外循環水泵(圖中未顯示)，冷水箱1’和熱水箱2’通過連通器連接，熱水箱2’上通過補水管4’連接外部水源，水源進入熱水箱2’后與熱水中和，然后通過連通器進入冷水箱1’，冷水箱1’的水通過第一外循環水泵3’和出水管7’泵冷水至礦用TBM拖車上熱交換器，冷水吸收熱交換器內的熱量后，一部分通過回水管5’返回熱水箱2’，一部分通過第二外循環水泵泵出供錨桿機、皮帶機、除塵風機、刀盤噴霧，以及其他生活用水使用。通過熱水管回流到熱水箱2’的，需要經過噴淋管6’冷卻后，再進入熱水箱2’，然后進行往復循環。

目前礦用TBM水循環系統存在的問題：

1、由于礦用TBM后配套拖車空間的限制，冷水箱1’、熱水箱2’無法放置在拖車上，也就無法隨礦用TBM一起移動式管理，故在1413A高抽巷施工時，將兩個水箱設置在組裝硐室內，這樣就需要專人在組裝硐室看護第一水泵3’，在熱水箱缺水時，及時進行補水，防止水泵空載。

2、隨著掘進距離的增加，外循環水系統的水泵的負荷逐漸加大，而且是一進一出，水泵負荷以巷道掘進距離的2倍速度遞增，當巷道施工300米左右時，該水系統循環冷卻方式已經不能滿足設備降溫需求，一是進入到熱水箱內的水溫度較高，自然冷卻速度慢，二是水系統的供水距離較長，水泵負荷較大，易造成水泵故障，影響生產。

3、由于需要安裝一路回水管路，將熱水引回至熱水箱，該回水管路采用礦通用的直徑89的水管進行延伸，在施工過程中隨著其他的管路的延伸一并進行，這樣就無形中增加了礦用TBM掘進施工前的準備工作量，造成材料和人力資源的浪費，增加了工人的勞動強度。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種礦用TBM水循環系統，實現對礦用TBM的有效降溫。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括外部水源、內循環供水管、內循環水路、內循環出水管和多個礦用TBM的外部設備；所述外部水源連接內循環供水管的進口，所述內循環供水管的出口連接內循環水路的進口，所述內循環水路的出口連接內循環出水管，所述內循環出水管的出口連接到各個礦用TBM的外部設備的用水進口。

所述外部水源為直供水源。直接連接礦井直供的高壓水，方便使用，

所述外部水源的供水水溫≤28℃。可以確保冷卻效果。

所述外部水源上設有路管，所述路管的出口直接連接各個礦用TBM的外部設備的用水進口。

所述路管上設有閘閥。當設備停機進行支護或者內循環水路泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統用水要求時實現外部水源直接供水。

所述內循環水路包括內循環水箱、至少一個內循環水泵、礦用TBM的內部設備；所述內循環水箱的進口連接內循環供水管的出口，所述內循環水箱的出口連接內循環水泵的進口，所述內循環水泵的出口連接對應的礦用TBM的內部設備的用水進口，所述礦用TBM的內部設備的用水出口分別連接到內循環出水管的進口。

所述內循環水泵有兩個，分別為第一內循環水泵和第二內循環水泵，所述礦用TBM的內部設備有兩組，分別為第一組礦用TBM的內部設備和第二組礦用TBM的內部設備；所述內循環水箱的進口連接內循環供水管的出口，所述內循環水箱的出口分別連接第一內循環水泵和第二內循環水泵的進口，所述第一內循環水泵的出口連接第一組礦用TBM的內部設備的用水進口，所述第二內循環水泵的出口連接第二組礦用TBM的內部設備的用水進口，所述第一組礦用TBM的內部設備和第二組礦用TBM的內部設備的用水出口分別連接到內循環出水管的進口。

所述內循環水箱為封閉式水箱。放置在礦用TBM拖車上，可隨機移動。

一種礦用TBM水循環方法，包括以下步驟：

(1)外部水源供水到內循環水箱，再分配到各個水泵；

(2)由水泵將水供給對應的礦用TBM的內部設備使用，使用后再將水循環排放到外部設備供水管供礦用TBM的外部設備使用；

(3)礦用TBM的外部設備使用后直接將水排放到巷道地板；

(4)當礦用TBM的內部設備使用后的水不能滿足礦用TBM的外部設備的使用要求，則打開閘閥，外部水源直接對礦用TBM的外部設備進行供水。

一種礦用TBM水循環系統在礦用TBM中的應用。

本實用新型相比現有技術具有以下優點：本實用新型省去了外循環水系統，去除了熱水箱、冷水箱和相應的水泵，同時省去了熱交換器，另外減少了一路回水管路的安裝工作量，減少了設備安裝和維護的工作量，同時省去了看泵人員以及部分管路延伸工程，并且改造后的水循環系統降溫效果大大改善，能滿足設備用水和降溫要求，提高設備開機率，為礦用TBM快速高效掘進提供了有力保障。

附圖說明

圖1是現有技術的外循環水系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖2所示，本實施例包括外部水源1、內循環供水管2、內循環水路3、內循環出水管4和多個礦用TBM的外部設備5；所述外部水源1連接內循環供水管2的進口，所述內循環供水管2的出口連接內循環水路3的進口，所述內循環水路3的出口連接內循環出水管4，所述內循環出水管4的出口連接到各個礦用TBM的外部設備5的用水進口。外部水源1上設有路管，所述路管上設有閘閥6，所述路管的出口直接連接各個礦用TBM的外部設備5的用水進口。當設備停機進行支護或者內循環水路3泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統用水要求時實現外部水源1直接供水。

本實施例的內循環水路3包括內循環水箱31、第一內循環水泵32、第二內循環水泵33、第一組礦用TBM的內部設備34和第二組礦用TBM的內部設備35，所述內循環水箱31的進口連接內循環供水管2的出口，所述內循環水箱31的出口分別連接第一內循環水泵32和第二內循環水泵33的進口，所述第一內循環水泵32的出口連接第一組礦用TBM的內部設備34的用水進口，所述第二內循環水泵33的出口連接第二組礦用TBM的內部設備35的用水進口，所述第一組礦用TBM的內部設備34和第二組礦用TBM的內部設備35的用水出口分別連接到內循環出水管4的進口。

本實施例中，礦用TBM的外部設備5包括錨桿機、皮帶機、除塵風機、刀盤噴霧，以及其他生活用水等。

第一組礦用TBM的內部設備34包括液壓站、配電柜、變頻器等內部設備，第二組礦用TBM的內部設備35包括主驅動潤滑部件、刀盤電機和減速器等。

本實施例的外部水源1為直供水源。直接連接礦井直供的高壓水，約5MPa，方便使用，外部水源1水溫≤28℃。可以確保冷卻效果。

本實施例的內循環水箱31為封閉式水箱。放置在礦用TBM拖車上，可隨機移動。

一種礦用TBM水循環方法，包括以下步驟：

(1)外部水源1供水到內循環水箱31，再分配到各個水泵；

(2)由水泵將水供給對應的礦用TBM的內部設備使用，使用后再將水循環排放到外部設備供水管供礦用TBM的外部設備5使用；

(3)礦用TBM的外部設備5使用后直接將水排放到巷道地板；

(4)當礦用TBM的內部設備使用后的水不能滿足礦用TBM的外部設備5的使用要求，則打開閘閥6，外部水源1直接對礦用TBM的外部設備5進行供水。

將外部水源1直接引入內循環水箱31，內循環水通過第一內循環水泵32和第二內循環水泵33泵出用來冷卻液壓站、配電柜、變頻器、主驅動潤滑以及刀盤電機和減速器，從這幾個設備流出的水直接供錨桿機、皮帶機、除塵風機、刀盤噴霧以及其他生活用水使用，同時在外部水源1引出一路管，當設備停機進行支護或者水泵泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統用水要求時，可直接通過外部水源1提供的高壓水進行供水，這樣也就省去了外循環水系統，同時又能滿足系統降溫和用水要求。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。