技术领域：
本发明属于矿井降温技术领域，具体涉及一种矿井局部降温装置及方法。
背景技术：
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由于我国经济的快速增长，对能源的需求越来越大，特别是以煤炭为主的能源需求的缺口会不断增大，矿井开采的数量和产量不断增大，因此，矿产资源开采随着时间的增长浅部的矿产不断变少变，导致了矿井的开采渐渐地向深部方向开发，煤矿的采煤面和掘进面的深度也不断加深。因而矿井高温的问题变得不可避免，矿井热害成为在瓦斯、顶板、粉尘、水、火五大灾害之后又一大灾害。因此研究高温矿井的降温技术有很大的意义。
预测在我国煤炭的总储量中，有百分之七十三点二的煤炭储量的埋深已经超过1000米。因为采掘深度的延伸，所以深度超过了800米的矿井数量也变得越来越多。随着我国的煤矿开采的深度、强度的逐渐加大，而且呈现出加速增加的趋势，在华东地区井井开采深度普遍进入了600m以下，因此随着深度的加深，温度升高对矿井的生产影响变得越来越严重，有少数的矿井井下采掘地点的温度高达38℃左右，甚至还有更高的。
因为在矿井深部的工作地点的温度增高，会导致在井下工作的人员的工作效率降低，也会使设备的使用寿命缩短，而且对工作人员的身体健康有着严重的影响。在国内外的研究统计表明，气温每增加1℃，矿井生产的效率就会降低6％～8％、矿工的医疗费用就会增加8％～10％、井下的机电设备的故障率也会增加1倍以上；据南非的数据最新统计，在湿球温度为32.8～33.8℃的条件工作的工人，在千人之中暑死亡的几率为0.57。根据《煤矿安全规程》第102条也有明确规定:生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，当空气的温度超过规定温度时，必须缩短超过温度地点工作人员的工作时间，并且给予高温保健的待遇；采掘工作面在空气的温度超过30℃的时候，必须停止作业。
目前的高温矿井的采掘工作面基本都是采取增大风量、降低机械设备的散热并且缩短作业时间的措施等，但是不能有效地解决地热灾害的问题。矿井深部的高温区域的采掘工作面回风空气温度为32～34℃，并且在夏季能达到33～35℃，在现场作业的职工有出现过中暑的现象，职工身体的健康和现场的安全生产被地热灾害严重危及，导致采掘工作面面被迫停产。深部矿井开采热害治理的技术已经成为为矿区稳定发展至关重要的技术。
对于许多的高温矿井来说，矿井热害的治理存在着两大难题：
(1)矿井降温制冷的系统设备费用高、运行时消耗能源大、制冷的效果不理想，关键的问题在冷量的输送过程中冷能损失大，在沿途中冷损不但使制冷系统的负荷增加，而且使得采掘工作面等作业地点的温度降幅受到很大的限制；
(2)与整个矿井的降温技术来对比，矿井在建设期间的井筒掘进以及在开拓巷道掘进阶段时降温技术研究较少。
为了解决矿井热害的问题，降低矿井降温的成本，进行科学的降温，很有必要探索新的制冷技术方法，创立出一套新型的矿井降温的模式。
技术实现要素：
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本发明的目的是为避免煤矿井下高温造成的经济损失和事故危害，提供一种矿井局部降温装置及方法，该装置结构简单，操作方便，采用该降温方法能够取得更好的经济效益。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种矿井局部降温装置，包括风机、风筒、入水管、水泵和冷却室，所述的冷却室顶部设有喷淋装置，所述的冷却室设有进风口和出风口，其中：
所述的风机通过风筒和进风口相连接，所述的入水管与喷淋装置相连接，所述的入水管上设有水泵，所述的出风口通过风筒和掘进工作面相连通。
所述的入水管与储水池连通，所述的储水池储备冷却水源。
所述的风筒为可拆卸风筒。
所述的喷淋装置包括导水管和雾化喷嘴，所述的雾化喷嘴设置在导水管上，所述的入水管与导水管相连接，所述的入水管与导水管相连接处设有电磁阀，所述的电磁阀与控制面板相连接。
所述的出风口处设有温度测试仪，用于测量出风口处冷却风流温度。
所述的冷却室底部设有活塞，用于排出冷却室中集聚的少量水，使水源循环使用。
所述的冷却室底部设有车轮，用于将矿井局部降温装置移动到需要降温地点。
所述的降温装置除进风口和出风口外完全密封，水量损失少。
采用所述的矿井局部降温装置进行矿井局部降温的方法，包括以下步骤：
(1)启动风机，使矿井内高温空气经风筒由进风口流入冷却室；
(2)开启水泵，将冷水源打入喷淋装置，经喷淋装置喷入冷却室，与进风口流入的高温空气换热，形成冷却风流与换热后水源，冷却风流经出风口流入掘进工作面，并根据降温需要，控制冷却风流温度，达到局部降温。
所述的步骤(2)中，冷却风流温度的控制方式为：通过控制面板控制电磁阀，调整冷水喷淋量，并调节冷水源温度，使冷却风流温度满足需要。
本发明的有益效果：
(1)该矿井局部降温装置结构简单，包括供风，喷淋和供水三个部分，可大幅降低采矿成本；
(2)该矿井局部降温装置适用于各种高温矿井，可以在井下巷道自由移动，能够快速的降低煤矿井下温度，降低由于热害造成的经济损失和事故；
(3)该装置所用循环水少且喷嘴不易堵塞，能够实现节能减排环保的目的，具有较高的经济效益；
(4)该矿井局部降温装置，在降温的同时，具有一定的除尘效果，能大幅提高矿井工作效率。
附图说明：
图1为本发明实施例的矿井局部降温装置结构示意图，其中：
1-局部风机，2-可拆卸风筒，3-入水管，4-高压水泵，5-电磁阀，6-导水管，7-雾化喷嘴，8-控制面板，9-冷却室，10-温度测试仪，11-活塞，12-车轮，a-进风口，b-出风口。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种矿井局部降温装置，结构示意图如图1所示，包括局部风机1、可拆卸风筒2、入水管3、高压水泵4和冷却室9，冷却室9顶部设有喷淋装置，冷却室9设有进风口a和出风口b，其中：
喷淋装置包括导水管6和雾化喷嘴7，雾化喷嘴7设置在导水管6上；
局部风机1通过可拆卸风筒2和进风口a相连接，出风口b通过可拆卸风筒2和掘进工作面相连通，出风口b处设有温度测试仪10，用于测量出风口b处冷却风流温度；其中，与掘进工作面连接的可拆卸风筒2长度为90m，直径为1m；
入水管3上设有高压水泵4，入水管3一侧与储备冷却水源的储水池连通，另一侧与导水管6相连接，入水管3与导水管6相连接处设有电磁阀5，电磁阀5与控制面板8相连接；
冷却室9底部设有活塞11，用于排出冷却室9中集聚的少量水，使水源循环使用；冷却室9底部同时设有车轮12，用于将矿井局部降温装置移动到需要的降温地点。
降温装置除进风口a和出风口b外完全密封，水量损失少。
针对有降温需求的矿井，本实施例中，巷道断面为14.7m2，原始岩温40.15℃，可拆卸风筒2的壁面温度与矿井巷道内温度相同，为40.15℃；设定经该装置降温后，掘进工作面100米范围内，温度≤25.5℃，采用所述的矿井局部降温装置进行矿井局部降温的方法，包括以下步骤：
(1)将局部风机1通过可拆卸风筒2，与冷却室9连接，并将矿井局部降温装置移动至掘进工作面附近，使与掘进工作面相连通的可拆卸风筒2出口与掘进工作面相距10m，启动局部风机1，使矿井内高温空气经可拆卸风筒2由进风口a流入冷却室9；
(2)开启高压水泵4，将冷水源由入水管3打入导水管，经雾化喷嘴7喷入冷却室9，与进风口a流入的高温空气换热，形成冷却风流与换热后水源，冷却风流经出风口b流入掘进工作面，出风口b处冷却风流的流速为4.48m/s，冷却风流的平均密度为1.221kg/m3，通过温度测试仪10检测出风口b处的冷却风流温度，并根据降温需要，通过控制面板8控制电磁阀5，调整冷水喷淋量，并调节冷水源温度来控制冷却风流温度，将冷却风流通过出风口b，在距离掘进工作面10m处喷出，达到局部降温的目的，经检测，出风口冷却风流温度为11.45℃，距离掘进工作面100m的位置，温度达到25.5℃，因为距离掘进工作面越远，温度越高，由此可知，掘进工作面100m的范围内温度均控制在25.5℃以下，表明采用该矿井局部降温的装置进行矿井局部降温，能够满足掘进工作面操作范围内的降温需求，实现了降温目的；如需调整掘进工作面范围或满足不同的温度需求，则可通过调整冷水源温度和冷水喷淋量，或通过增加多台矿井局部降温装置来达到相应需求，随着冷却室9内积聚水的增多，通过活塞11将水排出循环利用，同时，经计算，风流从可拆卸风筒2经过冷却室9，由出风口b至掘进工作面的过程中，总压降为26.6pa，能耗较小。