本實(shí)用新型涉及一種礦用TBM的用水系統(tǒng)，尤其涉及的是一種礦用TBM水循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，煤礦巖巷快速掘進(jìn)問題，一直是制約高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)的炮掘施工，進(jìn)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(jìn)機(jī)(礦用TBM)在張集煤礦試驗(yàn)成功，該設(shè)備先后施工了張集礦北區(qū)1413A高抽巷和1415A高抽巷，掘進(jìn)總長度2000多米。最高月進(jìn)尺560米，徹底解決了制約巖巷快速掘進(jìn)的瓶頸問題。但在1413A高抽巷掘進(jìn)期間，礦用TBM在運(yùn)行時，液壓和電控系統(tǒng)產(chǎn)生大量工作熱量，這些熱量都是通過水系統(tǒng)循環(huán)冷卻裝置進(jìn)行中和降溫，但礦用TBM水循環(huán)冷卻系統(tǒng)無法滿足掘進(jìn)需要，冷卻效率低，系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)繁瑣。

目前使用的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)與外循環(huán)水系統(tǒng)兩部分。外循環(huán)水系統(tǒng)為錨桿機(jī)、皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、刀盤噴霧，以及其他生活用水提供水源。內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)，供液壓站、配電柜、變頻器、主驅(qū)動潤滑冷卻以及刀盤電機(jī)和減速器冷卻用，外循環(huán)水系統(tǒng)和內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)通過熱交換器使外循環(huán)冷水來吸收內(nèi)循環(huán)熱水的熱量，以達(dá)到礦用TBM系統(tǒng)降溫的目的，從以上的表述不難看出，外循環(huán)水除了為錨桿機(jī)、皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、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(nèi)循環(huán)水。因此，如圖1所示，外循環(huán)水系統(tǒng)包括冷水箱1’、熱水箱2’、第一外循環(huán)水泵3’、第二外循環(huán)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(bǔ)水管4’連接外部水源，水源進(jìn)入熱水箱2’后與熱水中和，然后通過連通器進(jìn)入冷水箱1’，冷水箱1’的水通過第一外循環(huán)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(nèi)的熱量后，一部分通過回水管5’返回?zé)崴?’，一部分通過第二外循環(huán)水泵泵出供錨桿機(jī)、皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、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(jīng)過噴淋管6’冷卻后，再進(jìn)入熱水箱2’，然后進(jìn)行往復(fù)循環(huán)。

目前礦用TBM水循環(huán)系統(tǒng)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(shè)置在組裝硐室內(nèi)，這樣就需要專人在組裝硐室看護(hù)第一水泵3’，在熱水箱缺水時，及時進(jìn)行補(bǔ)水，防止水泵空載。

2、隨著掘進(jìn)距離的增加，外循環(huán)水系統(tǒng)的水泵的負(fù)荷逐漸加大，而且是一進(jìn)一出，水泵負(fù)荷以巷道掘進(jìn)距離的2倍速度遞增，當(dāng)巷道施工300米左右時，該水系統(tǒng)循環(huán)冷卻方式已經(jīng)不能滿足設(shè)備降溫需求，一是進(jìn)入到熱水箱內(nèi)的水溫度較高，自然冷卻速度慢，二是水系統(tǒng)的供水距離較長，水泵負(fù)荷較大，易造成水泵故障，影響生產(chǎn)。

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(jìn)行延伸，在施工過程中隨著其他的管路的延伸一并進(jìn)行，這樣就無形中增加了礦用TBM掘進(jìn)施工前的準(zhǔn)備工作量，造成材料和人力資源的浪費(fèi)，增加了工人的勞動強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種礦用TBM水循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對礦用TBM的有效降溫。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括外部水源、內(nèi)循環(huán)供水管、內(nèi)循環(huán)水路、內(nèi)循環(huán)出水管和多個礦用TBM的外部設(shè)備；所述外部水源連接內(nèi)循環(huán)供水管的進(jìn)口，所述內(nèi)循環(huán)供水管的出口連接內(nèi)循環(huán)水路的進(jìn)口，所述內(nèi)循環(huán)水路的出口連接內(nèi)循環(huán)出水管，所述內(nèi)循環(huán)出水管的出口連接到各個礦用TBM的外部設(shè)備的用水進(jìn)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℃?？梢源_保冷卻效果。

所述外部水源上設(shè)有路管，所述路管的出口直接連接各個礦用TBM的外部設(shè)備的用水進(jìn)口。

所述路管上設(shè)有閘閥。當(dāng)設(shè)備停機(jī)進(jìn)行支護(hù)或者內(nèi)循環(huán)水路泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統(tǒng)用水要求時實(shí)現(xiàn)外部水源直接供水。

所述內(nèi)循環(huán)水路包括內(nèi)循環(huán)水箱、至少一個內(nèi)循環(huán)水泵、礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備；所述內(nèi)循環(huán)水箱的進(jìn)口連接內(nèi)循環(huán)供水管的出口，所述內(nèi)循環(huán)水箱的出口連接內(nèi)循環(huán)水泵的進(jìn)口，所述內(nèi)循環(huán)水泵的出口連接對應(yīng)的礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備的用水進(jìn)口，所述礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備的用水出口分別連接到內(nèi)循環(huán)出水管的進(jìn)口。

所述內(nèi)循環(huán)水泵有兩個，分別為第一內(nèi)循環(huán)水泵和第二內(nèi)循環(huán)水泵，所述礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備有兩組，分別為第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備和第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備；所述內(nèi)循環(huán)水箱的進(jìn)口連接內(nèi)循環(huán)供水管的出口，所述內(nèi)循環(huán)水箱的出口分別連接第一內(nèi)循環(huán)水泵和第二內(nèi)循環(huán)水泵的進(jìn)口，所述第一內(nèi)循環(huán)水泵的出口連接第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備的用水進(jìn)口，所述第二內(nèi)循環(huán)水泵的出口連接第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備的用水進(jìn)口，所述第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備和第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備的用水出口分別連接到內(nèi)循環(huán)出水管的進(jìn)口。

所述內(nèi)循環(huán)水箱為封閉式水箱。放置在礦用TBM拖車上，可隨機(jī)移動。

一種礦用TBM水循環(huán)方法，包括以下步驟：

(1)外部水源供水到內(nèi)循環(huán)水箱，再分配到各個水泵；

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

(3)礦用TBM的外部設(shè)備使用后直接將水排放到巷道地板；

(4)當(dāng)?shù)V用TBM的內(nèi)部設(shè)備使用后的水不能滿足礦用TBM的外部設(shè)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(shè)備進(jìn)行供水。

一種礦用TBM水循環(huán)系統(tǒng)在礦用TBM中的應(yīng)用。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型省去了外循環(huán)水系統(tǒng)，去除了熱水箱、冷水箱和相應(yīng)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(shè)備安裝和維護(hù)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(huán)系統(tǒng)降溫效果大大改善，能滿足設(shè)備用水和降溫要求，提高設(shè)備開機(jī)率，為礦用TBM快速高效掘進(jìn)提供了有力保障。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的外循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖2所示，本實(shí)施例包括外部水源1、內(nèi)循環(huán)供水管2、內(nèi)循環(huán)水路3、內(nèi)循環(huán)出水管4和多個礦用TBM的外部設(shè)備5；所述外部水源1連接內(nèi)循環(huán)供水管2的進(jìn)口，所述內(nèi)循環(huán)供水管2的出口連接內(nèi)循環(huán)水路3的進(jìn)口，所述內(nèi)循環(huán)水路3的出口連接內(nèi)循環(huán)出水管4，所述內(nèi)循環(huán)出水管4的出口連接到各個礦用TBM的外部設(shè)備5的用水進(jìn)口。外部水源1上設(shè)有路管，所述路管上設(shè)有閘閥6，所述路管的出口直接連接各個礦用TBM的外部設(shè)備5的用水進(jìn)口。當(dāng)設(shè)備停機(jī)進(jìn)行支護(hù)或者內(nèi)循環(huán)水路3泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統(tǒng)用水要求時實(shí)現(xiàn)外部水源1直接供水。

本實(shí)施例的內(nèi)循環(huán)水路3包括內(nèi)循環(huán)水箱31、第一內(nèi)循環(huán)水泵32、第二內(nèi)循環(huán)水泵33、第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備34和第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備35，所述內(nèi)循環(huán)水箱31的進(jìn)口連接內(nèi)循環(huán)供水管2的出口，所述內(nèi)循環(huán)水箱31的出口分別連接第一內(nèi)循環(huán)水泵32和第二內(nèi)循環(huán)水泵33的進(jìn)口，所述第一內(nèi)循環(huán)水泵32的出口連接第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備34的用水進(jìn)口，所述第二內(nèi)循環(huán)水泵33的出口連接第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備35的用水進(jìn)口，所述第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備34和第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備35的用水出口分別連接到內(nèi)循環(huán)出水管4的進(jìn)口。

本實(shí)施例中，礦用TBM的外部設(shè)備5包括錨桿機(jī)、皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、刀盤噴霧，以及其他生活用水等。

第一組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備34包括液壓站、配電柜、變頻器等內(nèi)部設(shè)備，第二組礦用TBM的內(nèi)部設(shè)備35包括主驅(qū)動潤滑部件、刀盤電機(jī)和減速器等。

本實(shí)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℃?？梢源_保冷卻效果。

本實(shí)施例的內(nèi)循環(huán)水箱31為封閉式水箱。放置在礦用TBM拖車上，可隨機(jī)移動。

一種礦用TBM水循環(huán)方法，包括以下步驟：

(1)外部水源1供水到內(nèi)循環(huán)水箱31，再分配到各個水泵；

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

(3)礦用TBM的外部設(shè)備5使用后直接將水排放到巷道地板；

(4)當(dāng)?shù)V用TBM的內(nèi)部設(shè)備使用后的水不能滿足礦用TBM的外部設(shè)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(shè)備5進(jìn)行供水。

將外部水源1直接引入內(nèi)循環(huán)水箱31，內(nèi)循環(huán)水通過第一內(nèi)循環(huán)水泵32和第二內(nèi)循環(huán)水泵33泵出用來冷卻液壓站、配電柜、變頻器、主驅(qū)動潤滑以及刀盤電機(jī)和減速器，從這幾個設(shè)備流出的水直接供錨桿機(jī)、皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、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(dāng)設(shè)備停機(jī)進(jìn)行支護(hù)或者水泵泵出的熱水壓力不能滿足刀盤噴霧等系統(tǒng)用水要求時，可直接通過外部水源1提供的高壓水進(jìn)行供水，這樣也就省去了外循環(huán)水系統(tǒng)，同時又能滿足系統(tǒng)降溫和用水要求。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。