用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置製造方法
2023-05-01 08:34:06 1
用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，包括用於輸送水的第一主管道以及用於輸送水和表面活性劑混合物的第二主管道，第一主管道上設置多個第一支管，第一支管上安裝第一分水管，第一分水管上設置第一噴嘴；第二主管道上設置多個第二支管，第二支管上安裝第二分水管，第二分水管上設置第二噴嘴，第一支管和第二支管交錯布設；第一主管道的一端連接有第一供水管道，第二主管道的另一端連接有第二供水管道，第二供水管道連接有表面活性劑儲存箱。該裝置通過降低煤粉塵的濃度，進而降低了懸浮於空氣中煤塵的濃度，有效的達到了遏制煤粉塵爆炸的目的。
【專利說明】用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於煤礦開採安全【技術領域】，具體涉及一種用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置。
【背景技術】
[0002]煤是可燃物質，當它破碎成細小顆粒後，表面積大大增加，氧化能力顯著增強。受熱時單位時間內能夠吸收更多的熱量，在較低的溫度(300°C?400°C)時，就能放出大量的可燃性氣體味揮發分)，聚集於塵粒的周圍。這類可燃性氣體一經與空氣混合便在高溫作用下吸收能量，形成一定數量的活化中心。如果這時氧化反應放出的熱量能夠有效地傳播給附近的煤塵，這些煤塵也就迅速變熱分解，跟著燃燒起來。此種過程連續不斷地進行，氧化反應越來越快，溫度越來越高，活化中心越來越多，達到一定程度時，便能發展為劇烈的爆炸。
[0003]煤塵爆炸必須具備下列三個條件:
[0004]1、煤塵本身具有爆炸性。煤塵的爆炸性與揮發分含量有關，同樣情況下，揮發分含量高的煤，爆炸性強。
[0005]2、煤塵必須懸浮於空氣中並達到一定濃度。根據試驗，我國煤塵的爆炸下限濃度:褐煤為45?55克/立方米；煙煤為110?335克/立方米。上限濃度一般為1500?2000
克/立方米。
[0006]3、有一個能點燃煤塵爆炸的高溫熱源。其引燃溫度變化範圍較大，一般為700 V?800°C，有時達 1100°C。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置。該裝置通過降低煤粉塵的濃度，進而降低了懸浮於空氣中煤塵的濃度，有效的達到了遏制煤粉塵爆炸的目的。
[0008]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:包括用於輸送水的第一主管道以及用於輸送水和表面活性劑混合物的第二主管道，所述第一主管道和第二主管道均布設在採煤工作面頂板上且均沿採煤工作面的橫向布設，所述第一主管道上且沿第一主管道的長度方向設置有多個第一支管，所述第一支管上安裝有第一分水管，所述第一分水管上設置有用於朝待開採煤層方向噴射水的第一噴嘴；所述第二主管道上且沿第二主管道的長度方向設置有多個第二支管，所述第二支管上安裝有第二分水管，所述第二分水管上設置有朝待開採煤層方向噴射表面活性劑和水混合物的第二噴嘴，所述第一支管和第二支管交錯布設；所述第一主管道的一端連接有第一供水管道，所述第二主管道的另一端連接有第二供水管道，所述第二供水管道連接有表面活性劑儲存箱。
[0009]上述的用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:所述第一供水管道、第二供水管道和表面活性劑儲存箱均安裝在進風巷和/或迴風巷的頂板上。
[0010]上述的用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:所述第一噴嘴的數量為多個，位於所述第一分水管兩端的第一噴嘴均向第一分水管的外側傾斜；所述第二噴嘴的數量為多個，位於所述第二分水管兩端的第二噴嘴均向第一分水管的外側傾斜。
[0011]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0012]1、本實用新型的結構簡單，設計新穎合理。
[0013]2、本實用新型通過第二噴嘴噴出的水和表面活性劑的混合物，利用表面活性劑的特性，能夠使煤粉塵由疏水性變為親水性，進而在第一噴嘴噴出的水的作用下，使得採煤工作面上懸浮於空氣中的煤粉塵能夠聚集成水珠，使得煤粉塵的重量增大，進而使其降落，最終達到使煤粉塵濃度降低、遏制煤塵爆炸的目的。
[0014]3、本實用新型位於所述第一分水管兩端的第一噴嘴均向外側傾斜；所述第二分水管兩端的第二噴嘴均向外側傾斜。採用這種設計，可以使得每一個分水管上的噴嘴覆蓋面積最大化，進而確保水以及水和表面活性劑的混合物能夠噴射到第一分水管和第二分水管之間的區域。
[0015]4、本實用新型的實現成本低，使用效果好，便於推廣使用。
[0016]綜上所述，本實用新型結構簡單，設計新穎合理，工作可靠性高，使用壽命長，使用效果好，便於推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型布設在採煤工作面上的結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型第一主管道和第二主管道與頂板的連接關係示意圖。
[0020]圖3為本實用新型第一噴嘴在第一分水管上以及第二噴嘴在第二分水管上的布設結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]I一煤層；2—迴風巷；3—採煤工作面；
[0023]4一採空區；5—第一主管道；6—第二主管道；
[0024]7—第一支管；8—第二支管；9一第一分水管；
[0025]10—第二分水管；11 一第一噴嘴；12—第二噴嘴；
[0026]13—進風巷；14 一表面活性劑儲存箱；15—第一供水管道；
[0027]16—第二供水管道；17—閥門；18—頂板；
[0028]19一第一 U形掛耳；20—第二 U形掛耳。
【具體實施方式】
[0029]如圖1和圖2所示的一種用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，包括用於輸送水的第一主管道5以及用於輸送水和表面活性劑混合物的第二主管道6，所述第一主管道5和第二主管道6均布設在採煤工作面3頂板18上且均沿採煤工作面3的橫向布設，所述第一主管道5上且沿第一主管道5的長度方向設置有多個第一支管7，所述第一支管7上安裝有第一分水管9，所述第一分水管9上設置有用於朝待開採煤層I方向(即圖1中箭頭A所指的方向)噴射水的第一噴嘴11 ;所述第二主管道6上且沿第二主管道6的長度方向設置有多個第二支管8，所述第二支管8上安裝有第二分水管10，所述第二分水管10上設置有朝待開採煤層I方向噴射表面活性劑和水混合物的第二噴嘴12，即第一噴嘴11和第二噴嘴12背對採空區4，所述第一支管7和第二支管8交錯布設；所述第一主管道5的一端連接有第一供水管道15，所述第二主管道6的另一端連接有第二供水管道16，所述第二供水管道16連接有表面活性劑儲存箱14。本實施例中，所述第一噴嘴11和第二噴嘴12均採用扇形水霧噴嘴。所述表面活性劑儲存箱14內儲存的表面活性劑採用十二烷基苯磺酸鈉。
[0030]如圖2所示，所述第一主管道5和第二主管道6分別通過第一 U形掛耳19安裝在採煤工作面3頂板18上，所述第一支管7和第二支管8分別通過第二 U形掛耳20安裝在採煤工作面3頂板18上。所述第一支管7上設置有用於控制第一噴嘴11工作的閥門17，所述第二支管8上也設置有用於控制第二噴嘴12工作的閥門17。
[0031]如圖1所示，所述第一供水管道15和第二供水管道16均設置在進風巷13和/或迴風巷2頂板18上，所述表面活性劑儲存箱14設置在進風巷13和/或迴風巷2頂板18上。本實施例中，優選的做法是，所述第一供水管道15和第二供水管道16均設置在進風巷13的頂板18上。
[0032]如圖3所示，所述第一噴嘴11的數量為多個，位於所述第一分水管9兩端的第一噴嘴11均向第一分水管9的外側傾斜；所述第二噴嘴12的數量為多個，位於所述第二分水管10兩端的第二噴嘴12均向第一分水管9的外側傾斜。採用這種設計，可以使得每一個分水管上的噴嘴覆蓋面積最大化，進而確保水以及水和表面活性劑的混合物能夠噴射到第一分水管9和第二分水管10之間的區域。
[0033]結合圖1?圖3，該裝置在使用時，所述第一供水管道15和第二供水管道16均與供水設備(供水管網或供水水箱)連接，第一供水管道15給第一主管道5供水，第二供水管道16通過表面活性劑儲存箱14後將水和表面活性劑的混合物輸送至第二主管道6，第二主管道6內水和表面活性劑的混合物經第二支管8進入第二分水管10，然後從第二噴嘴12噴出；同理，第一主管道5內的水經第一支管7進入第一分水管9，然後從第一噴嘴11噴出。通過第二噴嘴12噴出的水和表面活性劑的混合物，利用表面活性劑的特性，能夠使煤粉塵由疏水性變為親水性，進而在第一噴嘴11噴出的水的作用下，使得採煤工作面3上懸浮於空氣中的煤粉塵能夠聚集成水珠，使得煤粉塵的重量增大，進而使其降落，最終達到使煤粉塵濃度降低、遏制煤塵爆炸的目的。在實際使用時，首先使第一噴嘴11工作，隨後再使第二噴嘴12工作。
[0034]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:包括用於輸送水的第一主管道(5)以及用於輸送水和表面活性劑混合物的第二主管道￠)，所述第一主管道(5)和第二主管道(6)均布設在採煤工作面(3)頂板(18)上且均沿採煤工作面(3)的橫向布設，所述第一主管道(5)上且沿第一主管道(5)的長度方向設置有多個第一支管(7)，所述第一支管(7)上安裝有第一分水管(9)，所述第一分水管(9)上設置有用於朝待開採煤層(I)方向噴射水的第一噴嘴(11);所述第二主管道(6)上且沿第二主管道￠)的長度方向設置有多個第二支管(8)，所述第二支管(8)上安裝有第二分水管(10)，所述第二分水管(10)上設置有朝待開採煤層(I)方向噴射表面活性劑和水混合物的第二噴嘴(12)，所述第一支管(7)和第二支管(8)交錯布設；所述第一主管道(5)的一端連接有第一供水管道(15)，所述第二主管道(6)的另一端連接有第二供水管道(16)，所述第二供水管道(16)連接有表面活性劑儲存箱(14)。
2.根據權利要求1所述的用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:所述第一供水管道(15)、第二供水管道(16)和表面活性劑儲存箱(14)均安裝在進風巷(13)和/或迴風巷⑵的頂板(18)上。
3.根據權利要求1所述的用於遏制煤礦井下煤粉塵爆炸的裝置，其特徵在於:所述第一噴嘴(11)的數量為多個，位於所述第一分水管(9)兩端的第一噴嘴(11)均向第一分水管(9)的外側傾斜；所述第二噴嘴(12)的數量為多個，位於所述第二分水管(10)兩端的第二噴嘴(12)均向第一分水管(9)的外側傾斜。
【文檔編號】E21F5/04GK203962026SQ201420393290
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月16日 優先權日:2014年7月16日
【發明者】劉洪光, 馬建華 申請人:劉洪光