礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的製作方法

2023-09-18 08:35:55 2

專利名稱：礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於礦山設備領域，特別涉及一種在瓦斯、氫氣等環境中使用的有防爆防火防塵等要求的設備，進行防爆防火隔塵的保護裝置。
背景技術：
中國的礦難是美國的100倍，死亡人數佔全球的80%。在中國，不光是煤礦，很多的其他礦山也是安全設置做得不到位，設備問題也很突出礦主不按照規定進行安全投入，從開採條件來看，煤礦整體技術狀況比較落後，國有煤礦機械化程度雖已達60%至70%，但大量的鄉鎮煤礦機械化程度很低，裝備水平落後，有的還採用原始開採方式，不注意或者捨不得投資加強運用先進的設備，也導致了不少事故的發生。各種礦山設備，一般都要求防火防爆，一旦發生火災或者爆炸事故，損失價值難以估算，無法彌補，故各級部門都予以了高度重視。然而，即便如此，火災爆炸等礦難事故仍有發生。根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點①瓦斯爆炸多為特大事故，造成的損失巨大；②瓦斯爆炸造成的破壞波及範圍大，破壞力極強；③多為火花引爆瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生。雖然煤礦發生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的，但總的來說分為客觀原因和主觀原因兩種。主觀原因就是瓦斯積聚和引爆火源的存在；客觀原因與自然條件、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關。煤礦井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。其中電器設備產生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源之一，如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，就有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的，佔44%以上。對電氣設備進行多重防火防爆的防護很有必要，如果能有一種價廉物美的防護裝置，對現有的電器進行保護，那就更加安全可靠了。綜上所述，我國的防火防爆事業仍然任重道遠。為了提供一種工作質量可靠、成本儘量低廉的防爆防火裝置，很多人都做出了不懈的努力。專利CN201599048U連動式隔爆水棚架，由水棚架(I)與連動杆(2)通過託鉤(3)連接形成一個連動單元(4)，最後由多個連動單元(4)與衝擊波啟動板(5)通過鐵絲A(6)、掛環B (7)連接組成，當衝擊波衝翻啟動板(5)時，鐵絲A (6)拉動連動杆(2)，使託鉤(3)旋轉，使水棚架(I)旋轉落下，當前一水棚架(I)落下時，鐵絲A (6)又拉動後一連動杆(2)旋轉，使後一水棚架(I)落下，水袋翻落，如此連動下去，起到降塵降溫隔絕煤塵爆炸的作用。但是對於設備尤其是帶電的設備進行保護而言，澆水滅火防爆不是很好的選擇。專利CN102146804A —種具有雙重保障功能的煤礦井下避難硐室，設置在進風巷道旁側穩定的巖層中，堅固、抗爆、阻燃；入口設有帶防爆門的防爆牆和隔離室，隔離室與裡端的生活室之間設有帶密封門的密閉牆；隔離室內設有防爆製冷空調……。專利CN102146804A提供的隔離室，能夠和礦井完全隔離，完全能夠達到本專利礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的目的，但是，畢竟這種裝置造價昂貴，只能用來保護井下人員的生命安全，用來對電氣設備進行保護顯然不現實。專利CN202315056U室內火災自動監控滅火聯動系統，包括一套聯動系統，其特徵在於火災報警器是其觸發裝置，火警信號反饋到聯動開關櫃後即啟動防火電動捲簾關閉窗戶，阻斷燃燒所需空氣中氧氣的來源途徑，同時開啟電動氣閥讓高壓惰性氣體儲罐內的無毒不助燃惰性氣體快速流入室內，在防火捲簾完全關閉時即又開啟強力排風扇抽走室內的空氣，以此多種措施將室內變為密閉的特殊環境可快速降低室內空氣中氧氣的濃度直至燃燒的火源熄滅為止。達到快速安全高效隔離火場自動滅火，儘可能減少人員傷亡和財產損失的目的。該系統用於礦井設備的保護 ，略顯複雜，而且成本過高，不太合適。另外，一般來說，礦山中的粉塵含量很高，對設備的長期運行有很多的不利影響，而且，設備噪音對井下作業人員的健康影響也比較大。本發明提供的是一種成本低，使用方便可靠的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音保護裝置，不論是大中型礦山，還是小型礦山都能夠使用，即使是單獨分散布置的設備，也能使用。

發明內容
根據新修訂的國家標準GB3836. I將爆炸性環境用電氣設備分為I類、II類和III類
I、I類電氣設備用於煤礦瓦斯氣體環境。注I類防爆型式考慮了甲烷和煤粉的點燃以及地下用設備增加的物理保護措施。用於煤礦的電氣設備，當其環境中除甲烷外還可能含有其它爆炸性氣體時，應按照I類和II類相應可燃性氣體的要求進行製造和試驗。該類電氣設備應有相應的標誌(例如「Ex d I/IIB T3」 或「ExdI/II(NH3) 」。2、II類電氣設備用於除煤礦甲烷氣體之外的其它爆炸性氣體環境。II類電氣設備按照其擬使用的爆炸性環境的種類可進一步再分類。II類電氣設備的再分類IIA類代表性氣體是丙烷；IIB類代表性氣體是乙烯；IIC類代表性氣體是氫氣。3、III類電氣設備用於除煤礦以外的爆炸性粉塵環境。III類電氣設備按照其擬使用的爆炸性粉塵環境的特性可進一步再分類。III類電氣設備的再分類IIIA類可燃性飛絮；IIIB類非導電性粉塵；IIIC類導電性粉塵。針對不同等級的防爆要求環境，國家和有關部門制定了相應的規定。一般來說，防爆防火不外乎以下四個途徑
一、消除火源防火防爆的基本原則主要應建立在消除火源的基礎之上，消除火源就是使燃燒三要素中不具備引起燃燒的火源。二、控制可燃物可燃物是燃燒過程中的物質基礎，控制可燃物就是使燃燒三要素中不具備可燃物條件或縮小燃燒範圍。三、隔絕空氣隔絕空氣就是使燃燒三要素中缺少助燃條件，也就是氧化劑。四、阻止火勢的蔓延為阻止火勢的蔓延，就要防止新的燃燒條件形成，也就是阻斷燃燒三要素相互作用、相互結合的條件，從而防止火災擴大，減少火災損失。對礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花的防治措施，除儘量消除引爆瓦斯的火源外，還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現——本發明的基本原理就在於將礦山設備與井下環境隔離，並儘量排除礦山設備周圍的易燃易爆氣體(瓦斯或者氫氣等)，破壞一定濃度的瓦斯和充足的氧氣等燃燒爆炸的必要條件。眾所周知瓦斯是無色、無味、無臭的氣體，瓦斯對空氣的相對密度是O. 554，在標準狀態下瓦斯的分子量16. 049，分子直徑0.41nm，密度O. 716Kg/m3 (氣態)，所以，它常積聚在巷道的上部及高頂處。瓦斯的滲透能力是空氣的I. 6倍，難溶於水，不助燃也不能維持呼吸，達到一定濃度時，能使人因缺氧而窒息，瓦斯中甲烷與氧氣的質量比為1:4 (體積比1:2)時極易爆炸。瓦斯的燃燒、爆炸性是礦井主要災害之一。瓦斯爆炸界限為5% 16%。當瓦斯濃度低於5%時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍 形成燃燒層，當瓦斯濃度為9. 5%時，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反應);瓦斯濃度在16%以上時，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會燃燒。瓦斯爆炸界限並不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。瓦斯的引火溫度，即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為，瓦斯的引火溫度為650°C 750°C。但因受瓦斯的濃度、火源的性質及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當瓦斯含量在7% — 8%時，最易引燃；當混合氣體的壓力增高時，引燃溫度即降低；在引火溫度相同時，火源面積越大、點火時間越長，越易引燃瓦斯。實踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當氧氣濃度減少到12%以下時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質對井下密閉的火區有很大影響，在密閉的火區內往往積存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的濃度低，並不會發生爆炸。如果有新鮮空氣進入，氧氣濃度達到12%以上，就可能發生爆炸。高溫火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。本發明專利提供的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，主要由隔離裝置組成，隔離裝置是由不燃或者阻燃材料製成，或者是由不燃或者阻燃材料與其他材料共同製成的多層複合材料，將需要保護的礦山設備周圍全部包圍，使礦山設備與外界環境完全隔離或者不完全隔離。根據原理、結構以及使用環境的不同，至少包括三種類型
第一種隔離裝置是由沒有透氣性的材料製成，是一種最簡易形式的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，主要用於無瓦斯或者輕瓦斯等比較安全的環境，在設備周圍形成一個相對密封的設備空間，使設備和環境完全隔離，形成一個相對安全的小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。第二種隔離裝置是由有一定透氣性或者局部有一定透氣性的材料製成，設備和外界環境不完全隔離，通過靜置後，瓦斯和空氣等不同密度的氣體自動分離或者通過氣體置換，使隔離裝置內部的易燃助燃氣體從上部的透氣性材料中排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的，一般用於輕瓦斯或者中等瓦斯等危險程度不很大的環境
第三種隔離裝置是由沒有透氣性的材料製成，但是在隔離裝置頂部或者上部有一個或者數個排氣口，排氣口還可以用阻燃的網狀透氣材料製成阻燃隔離網，進行防火隔離，阻燃隔離網可以是銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等，這樣既能排出易爆易燃的低密度氣體，又能阻擋火勢的蔓延。設備和外界環境不完全隔離，通過靜置後，瓦斯和空氣等不同密度的氣體自動分離或者通過氣體置換，使隔離裝置內部的易燃助燃氣體從上部的排氣口排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。往隔離裝置中加入氮氣、二氧化碳等不燃或者阻燃的氣體，由於這些氣體的密度比瓦斯、氧氣的密度大而下沉，使密度小的氣體就從隔離裝置頂部的排氣口中排出，使隔離裝置內的瓦斯、氧氣等易燃助燃氣體儘可能地排乾淨，保證隔離裝置內的小環境因為缺少可燃氣體和助燃氣體而得到保護。為了儘量排除隔離裝置內的可燃性氣體和助燃氣體，在第一次安裝或者維修後，可以往隔離裝置中加入氮氣、二氧化碳等阻燃氣體，即時設備萬一產生火花，也不會發生爆炸火災等惡性事故。在後期的維護中，可以每月或者每季度定期往隔離裝置中補充加入一定量的阻燃氣體。在隔離裝置中也可以不加入氮氣、二氧化碳等不燃或者阻燃的氣體進行其他置換，尤其是在某些相對安全一些的環境裡，如非瓦斯環境、輕瓦斯礦井、通風狀況好的巷道等環境，可以使用簡化的裝置進行保護。加入氮氣、二氧化碳等不燃或者阻燃的氣體的方式，可以直接通入一定量的氣體 進行置換，也可以將氣瓶放入隔離裝置中間，閥門開啟一點點，緩慢釋放氣體，還可以直接放入乾冰等其他形態的阻燃氣體。本發明的有益效果根據礦山設備的大小選擇合適大小的防爆防火防塵裝置，防爆防火防塵裝置的材料可以是軟質材料或者硬質材料，且隔離裝置是由不燃或者阻燃材料做成的，再加上隔離裝置內部缺少助燃易燃氣體，即時產生火花也不會爆炸燃燒。萬一隔離裝置外面著火了，隔離裝置可以阻斷外部的火源從而保護設備；萬一隔離裝置裡面出現火花甚至著火，也可以達到儘快隔離火源避免損失擴散的目的。由於本發明的隔離裝置使礦山設備和外面隔離，達到了隔絕空氣的目的，便於滅火，也能防止火災面積擴散，保護其他區域免受火災損失。本發明在防爆防火的同時，能夠阻擋外面的灰塵汙染設備，避免因為灰塵過多而導致的設備短路失靈誤操作等安全隱患，也可以降低噪音值5-30dB，減少設備噪音對環境的影響.
本發明從礦山設備保護的角度以及簡單實用的目的出發，一旦發生火災，可以與現有的滅火裝置相配合，避免造成重大損失。本實施方式通過實驗室的實驗驗證，防爆防火效果非常明顯。本實施方式通過現場實際使用驗證，隔塵隔噪聲的效果很好(暫時尚未進行井下環境的防爆防火實驗)，深受用戶好評。這種防火防爆防塵裝置結構簡單、使用方便，是適合於現有礦山設備推廣使用的防爆防火隔塵隔噪音的保護設施。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是軟質材料製造的軟簾狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，圖2是硬質材料製造的箱式礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，圖3是硬質材料製造的房式礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置。圖中I.防火隔離網，2.排氣口，3.隔離裝置，4.礦山設備 具體實施方式
一
圖I所示，實施例為軟質材料製造的軟簾狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在地面上，柔性的防火隔離毯(3)，覆蓋在礦山設備(4)頂上和周圍，和地面共同構成了一個相對密封的設備空間，在防火隔離毯(3)上部有一個或者數個排氣口(2)，排氣口(2)用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離，往防火隔離毯中加入二氧化碳或者氮氣，將防火隔離毯內部的易燃助燃氣體從上部的隔離網排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。
具體實施方式
二
參考圖I所示，實施例為軟質材料製造的袋狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在柔性的防火隔離袋(3)中，包裹了礦山設備(4)，就構成了一個相對密封的設備空間，在防火隔離袋(3)上部有一個或者數個排氣口(2)，排氣口(2)用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離，往防火隔離袋中加入二氧化碳或者氮氣，將防火隔離袋內部的易燃助燃氣體從上部的隔離網排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。
具體實施方式
三
圖2所示，實施例為硬質材料製造的箱式礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在硬質材料製造的箱子(3)中，包圍了礦山設備(4)，就構成了一個相對密封的設備空間，在硬質材料製造的箱子(3 )上部有一個或者數個排氣口( 2 )，排氣口( 2 )用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離，往硬質材料製造的箱子中加入二氧化碳或者氮氣，將硬質材料製造的箱子內部的易燃助燃氣體從上部的隔離網排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。
具體實施方式
四
圖I所示，實施例為硬質材料製造的房式礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在地面上，硬質材料製造的房式防火隔離裝置(3)，覆蓋在礦山設備(4)頂上和周圍，就構成了一個相對密封的設備空間，在房式防火隔離裝置(3)上部有一個或者數個排氣口(2)，排氣口(2)用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離，往防火隔離毯中加入二氧化碳或者氮氣，將防火隔離毯內部的易燃助燃氣體從上部的隔離網排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。
具體實施方式
五
參考圖I所示，實施例為一種簡易形式的軟質材料製造的軟簾狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在地面上，柔性的防火隔離毯(3)，覆蓋在礦山設備(4)頂上和周圍，和地面共同構成了一個相對密封的設備空間，在防火隔離毯(3)上部有一個或者數個排氣口(2)，排氣口(2)用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離，形成一個相對安全的小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。和實施例一不同的是防火隔離毯中不用加入二氧化碳或者氮氣，經過一段時間，防火隔離毯內部的瓦斯等密度輕的易燃氣體也會從上部的隔離網自然排出。
具體實施方式
六
參考圖I所示，實施例為一種簡易形式的軟質材料製造的軟簾狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在地面上，柔性的防火隔離毯(3)，覆蓋在礦山設備(4)頂上和周圍，和地面共同構成了一個相對密封的設備空間。和實施例一不同的是防火隔離毯本身就是使用阻燃且有一定透氣性或者局部有一定透氣性的材料製成，相當於在防火隔離毯(3)上部有很多個排氣口(2)，而且阻燃隔離網(I)的面積也大，經過一段時間後，防火隔離毯內部的瓦斯等密度輕的易燃氣體也會從上部的透氣材料中自然排出(周圍的空氣自然補充進來)，形成一個相對安全的小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。防火隔離毯中可以加入二氧化碳或者氮氣，也可以不加入二氧化碳或者氮氣。
具體實施方式
七
參考圖I所示，實施例為軟質材料製造的袋狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在柔性的防火隔離袋(3)中，包裹了礦山設備(4)，就構成了一個相對密封的設備空間，在防火隔離袋(3)上部有一個或者數個排氣口(2)，排氣口(2)用銅網、不鏽鋼網、鐵絲網、石棉布、玻纖布等阻燃材料製成的阻燃隔離網(I)進行防火隔離。和實施例二不同的是防火隔離毯中不用加入二氧化碳或者氮·氣，經過一段時間，防火隔離毯內部的瓦斯等密度輕的易燃氣體也會從上部的隔離網自然排出。
具體實施方式
八
參考圖I所示，實施例為一種最簡易形式的軟質材料製造的軟簾狀礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，礦山設備(4)安裝在地面上，柔性的防火隔離毯(3)，覆蓋在礦山設備(4)頂上和周圍，和地面共同構成了一個相對密封的設備空間，使設備和環境完全隔離，形成一個相對安全的小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。和實施例一不同的是在防火隔離毯(3)上沒有排氣口(2)，也沒有阻燃隔離網(I)。防火隔離毯中可以加入二氧化碳或者氮氣，也可以不加入二氧化碳或者氮氣。
權利要求
1.礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，主要由隔離裝置組成，其特徵是隔離裝置是由不燃或者阻燃材料製成，或者是由不燃或者阻燃材料與其他材料共同製成的多層複合材料，隔離裝置將需要保護的礦山設備全部包圍，使設備和周圍環境隔離。
2.根據權利要求I所述的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，其特徵是礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的隔離裝置是由有一定透氣性或者局部有一定透氣性的材料製成，設備和外界環境不完全隔離。
3.根據權利要求I所述的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，其特徵是礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的隔離裝置由沒有透氣性的材料製成，在隔離裝置的上部或者頂部有排氣口，設備和外界環境不完全隔離。
4.根據權利要求I所述的礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置，其特徵是礦山設備防爆防火隔塵隔噪音裝置的隔離裝置是由沒有透氣性的材料製成，設備和外界環境完全隔離。
全文摘要
本發明從礦山設備保護的角度以及簡單實用的目的出發，提供一種成本低、結構簡單、使用方便可靠的主要用於防爆防火隔塵隔噪音的礦山設備保護裝置，不論是大中型礦山，還是小型礦山都能夠使用。主要包括三種類型①是由沒有透氣性的材料製成，通過完全隔離達到防爆防火隔塵隔噪音的目的；②是由有一定透氣性或者局部有一定透氣性的材料製成，使隔離裝置內部的易燃助燃氣體從上部的透氣性材料中排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的；③是由沒有透氣性的材料製成，但是在隔離裝置上有排氣口，使隔離裝置內部的易燃助燃氣體從上部的排氣口排出，形成一個不燃不爆的安全小環境，達到防爆防火隔塵隔噪音的目的。
文檔編號E21F5/00GK102926793SQ201210462819
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者李明 申請人:湖南凌天科技有限公司