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龙图腾网获悉长沙矿山研究院有限责任公司申请的专利一种多热源协同预热矿井进风流系统及调节方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120061898B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510270049.7，技术领域涉及：E21F1/00；该发明授权一种多热源协同预热矿井进风流系统及调节方法是由朱必勇;谭星宇;赵艳艳;盛建红;刘畅;黄英华;肖宇设计研发完成，并于2025-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多热源协同预热矿井进风流系统及调节方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多热源协同预热矿井进风流系统及调节方法，包括进风井巷、空压机余热回收单元、地温预热单元、加热器机组单元和温度监测单元；进风井巷入口处设置带有可调节风窗的井口建筑物；空压机余热回收单元包括空压机、连接空压机与进风井巷入口的管道、以及设置在管道内的余热风机组成；地温预热单元包括填充废石的浅部采空区、连接采空区与进风井巷的浅部废旧井巷、设置在连接处的地温预热风机和地温预热风门；加热器机组单元包括布置在地面的加热机组和连接机组与进风井巷入口的管道构成；温度监测单元包括安装在井巷连接处下方和地面的温度传感器；各单元通过管道与进风井巷入口协同连接，实现多热源分级预热。本发明通过构建空压机余热、地温岩热与加热器机组的多级协同预热体系，实现了能源梯级利用与成本优化。

本发明授权一种多热源协同预热矿井进风流系统及调节方法在权利要求书中公布了：1.一种多热源协同预热矿井进风流系统的调节方法，其特征在于， 所述调节方法中使用的多热源协同预热矿井进风流系统，包括进风井巷、空压机余热回收单元、地温预热单元、加热器机组单元和温度监测单元； 进风井巷入口处设置带有可调节风窗的井口建筑物；空压机余热回收单元包括空压机、连接空压机与进风井巷入口的管道、以及设置在管道内的余热风机；地温预热单元包括填充废石的浅部采空区、连接浅部采空区与进风井巷的浅部废旧井巷、设置在连接处的地温预热风机和地温预热风门；加热器机组单元包括布置在地面的加热机组和连接加热机组与进风井巷入口的管道；温度监测单元包括安装在井巷连接处下方的温度传感器和安装在地面的温度传感器；各单元通过管道与进风井巷入口协同连接，实现多热源分级预热； 调节方法具体步骤如下： S1、进行温度检测并设定初始判断； 通过设置的温度传感器，实时监测风流温度T； PLC自动控制系统设定目标温度阈值区间为2～5℃，当T＜2℃时触发预热系统启动，当T＞5℃时触发热源关闭； S2、当步骤S1判断温度低于设定值时启动空压机热源，并进行空压机热源判断； 当风流温度T首次低于2℃且空压机处于运行状态时，开启空压机余热风机，将余热经管道输送至进风井巷入口； 计算空压机余热供给热量Q1并与矿井预热风流需热量kQ0进行对比； 空压机余热供给热量Q1可按下式计算： 式中：Q1为空压机余热预热热量，单位为kW； η1为空压机余热利用系数，范围为0.6~0.8； η2为负荷系数，代表空压机的电动机每小时的平均实耗功率与最大实耗功率之比，范围为0.5~0.8； η3为同时使用系数，同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5～1.0； N为空压机安装额定功率，单位为kW； η为空压机电动机效率，范围为0.85~0.95； 矿井预热风流需热量Q0可按下式计算： 式中：Q0为矿井预热风流需热量，单位为kW； Qb为进风井巷进风量，单位为m3s； γ为冷空气重率，单位为kgm3； Cp为空气定压比热，单位为KcalKg℃； t1为地面冷空气温度，单位为℃； t2为空气预热后温度，单位为，取2.0℃； 将Q1与kQ0对比，k为预热风流需热量备用系数，范围为1.1~1.3； 若Q1大于kQ0，同时此时T＞5℃时，则关闭空压机余热风机； 若Q1小于kQ0，同时此时T＜2℃，则开启地温预热热源； 除上述两种情况外的其它情况，保持空压机余热风机开启； S3、当步骤S2判断需要开启地温预热热源时，启动地温预热热源，并进行地温预热热源判断；具体如下： 开启地温预热风门，启动地温预热风机，将经地温预热的空气输送至进风井巷入口； 计算地温预热供给热量Q2并与矿井预热风流需热量kQ0进行对比； 地温预热供给热量Q2可按下式计算： 式中：Q2为地温预热热量，单位为kW； Kτ为围岩与风流间的不稳定换热系数，单位为kWm2℃； S为利用地温预热进风流的浅部废旧井巷和浅部采空区面积，单位为m2； tr为平均岩层温度，单位为℃； t1为地面冷空气温度，单位为℃； t2为空气预热后温度，单位为，取2.0℃； 将Q1+Q2与kQ0对比； 若Q1+Q2大于kQ0，同时此时T＞5℃时，则关闭地温预热风机后返回执行步骤S2； 若Q1+Q2小于kQ0，同时此时T＜2℃，则开启加热机组预热热源； 除上述两种情况外的其它情况，保持空压机余热风机和地温预热风机开启； S4、当步骤S3判断需要开启加热机组预热热源时，启动加热机组预热热源；具体如下： 启动加热机组，初始以低频率运行； 计算需补充热量Q3，以确定加热机组的运行功率； 补充热量Q3可按下式计算： 通过变频器分档调节加热机组功率，以使加热机组输出热量与Q3相同； 当地表温度回升，T＞5℃时，关闭加热机组预热热源并返回执行步骤S3； S5、当步骤S4执行后温度仍然低于设定温度，则启动报警器发出警报，通知暂停作业。

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