【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿节能减排、煤矿安全技术及工程领域,具体涉及一种煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统。
技术介绍
煤矿在生产过程中,煤层中贮存的大量瓦斯会涌到采掘空间,为保证煤矿地下矿井中空气的安全、健康,需要向地下矿井鼓入大量新风,这些气流携带极低浓度的甲烷(低于0.75%)从地下经回风口排到大气里,俗称“风排瓦斯”或“乏风”。尤其是在一些高瓦斯矿井,由于其工作面的瓦斯浓度远远超出《煤矿安全规程》所规定的标准,单纯采用通风的方法难以把工作面的瓦斯浓度控制在允许的范围内;在煤与瓦斯突出矿井,突出的危险也严重威胁着矿井工作人员的生命安全,制约着矿井的正常生产。在此情况下,必须采取瓦斯抽放的方式来改善矿井的安全生产状况,缓解生产压力。为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁,利用机械设备和专用管道造成的负压,将煤(岩)层中赋存或释放的瓦斯抽出来,输送到地面或其他安全地点的做法,叫做瓦斯抽放。据统计,我国煤矿每年通过瓦斯抽放排入到大气中的甲烷总量在240亿立方米以上。甲烷气体具有很强的温室效应,相当于二氧化碳的25倍。甲烷在空气中的爆炸极限为5%~16%。煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于30%的瓦斯,低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于30%的瓦斯。我国60%以上的瓦斯是含甲烷30%以下的低浓度瓦斯,按煤矿安全规程要求,瓦斯浓度在30%以下的就不能进储气罐贮存,大部分直接对空排放。煤矿低 ...
【技术保护点】
一种煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,该掺混处理系统包括:乏风引风罩(6)、乏风输送管道(7a)、抽放瓦斯连接管道(4)、混合器(M)、混合气体输送管道(7b)、引风机(11)和蓄热式高温氧化装置(12);所述乏风输送管道(7a)与乏风引风罩(6)连通,使得乏风由于负压吸取至乏风输送管道(7a)内;所述抽放瓦斯连接管道(4)的排气口与乏风输送管道(7a)连通,使得抽放瓦斯由于抽放瓦斯连接管道(4)内负压吸入至乏风输送管道(7a),与乏风输送管道(7a)内流动的乏风经混合器(M)掺混均匀至具有低浓度甲烷的混合气体后,通过混合气体输送管道(7b)输送至一个或以上蓄热式高温氧化装置(12)进行氧化处理;所述煤矿乏风及抽放瓦斯的负压输送动力来源于蓄热式高温氧化装置(12)上游设置的引风机(11)。
【技术特征摘要】
1.一种煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,该掺混处理系统包
括:乏风引风罩(6)、乏风输送管道(7a)、抽放瓦斯连接管道(4)、混合器(M)、
混合气体输送管道(7b)、引风机(11)和蓄热式高温氧化装置(12);所述乏风输
送管道(7a)与乏风引风罩(6)连通,使得乏风由于负压吸取至乏风输送管道(7a)
内;所述抽放瓦斯连接管道(4)的排气口与乏风输送管道(7a)连通,使得抽放瓦
斯由于抽放瓦斯连接管道(4)内负压吸入至乏风输送管道(7a),与乏风输送管道
(7a)内流动的乏风经混合器(M)掺混均匀至具有低浓度甲烷的混合气体后,通过
混合气体输送管道(7b)输送至一个或以上蓄热式高温氧化装置(12)进行氧化处
理;所述煤矿乏风及抽放瓦斯的负压输送动力来源于蓄热式高温氧化装置(12)上
游设置的引风机(11)。
2.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的掺混处理系统还包括:抽放瓦斯排空管(2)和抽放瓦斯引风罩(3);所述抽
放瓦斯排空管(2)的下端口与煤矿地面抽采泵站(1)连通;所述抽放瓦斯引风罩
(3)为导通的罩体结构,该抽放瓦斯引风罩(3)设置于所述抽放瓦斯排空管(2)
的出口处,并与大气连通;所述抽放瓦斯引风罩(3)的侧壁开设有引风孔,该引风
孔与所述抽放瓦斯连接管道(4)的进气口相连通。
3.根据权利要求2所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述抽放瓦斯连接管道(4)上设置有抑爆装置(13),该抑爆装置(13)通过安装
于抽放瓦斯连接管道(4)和抽放瓦斯引风罩(3)上的两组火焰传感器(14)进行
爆炸监测。
4.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的乏风输送管道(7a)在靠近乏风引风罩(6)排气口的一侧设有乏风风源调节
阀(16),乏风输送管道(7a)与抽放瓦斯连接管道(4)的交汇点上游或附近设有
压力传感器(17),该压力传感器(17)通过监测乏风输送管道(7a)内掺混前的气
体压力,对乏风风源调节阀(16)进行闭环自动调节。
5.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的混合气体输送管道(7b)在混合器(M)的下游设有测量仪(18),该测量仪
(18)通过显示的监测值,对引风机(11)进行闭环变频控制,实现混合气体输送
管道(7b)内气体流量的控制。
6.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
\t所述的混合气体输送管道(7b)在靠近混合器(M)出口的一侧设有甲烷浓度监测
器(19),通过甲烷浓度连续在线监测,对抽放瓦斯连接管道(4)上设有的抽放瓦
斯调节阀(15)进行闭环自动调节。
7.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的混合器(M)为导流板(8),所述的导流板(8)设置于乏风输送管道(7a)
和抽放瓦斯连接管道(4)的交汇处附近。
8.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的混合器(M)为静态掺混器(9),所述的静态掺混器(9)设置于乏风输送管
道(7a)和抽放瓦斯连接管道(4)的交汇处的下游。
9.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述抽放瓦斯连接管道(4)延伸至乏风输送管道(7a)内,并与其相对的乏风输送
管道(7a)的管壁和抽放瓦斯连接管道(4)的排气口各留有距离。
10.根据权利要求1所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的混合气体输送管道(7b)在混合器(M)的下游设置有除雾脱水装置(10),
所述的除雾脱水装置(10)内通过平行排列的波纹板形成若干个供气流输送的通道,
用于将脱除水滴后的气体送入蓄热式高温氧化装置(12)内。
11.根据权利要求6所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的混合气体输送管道(7b)在靠近引风机(11)入口的一侧设有隔离阀(20),
该隔离阀(20)通过甲烷浓度监测器(19)的监测结果控制其开关,当甲烷浓度监
测器(19)所监测甲烷体积浓度超过预设的阈值时,隔离阀(20)快速关闭,使得
蓄热式高温氧化装置(12)与混合气体输送管道(7b)彻底隔离。
12.根据权利要求11所述的煤矿乏风及抽放瓦斯的掺混处理系统,其特征在于,
所述的乏风输送管道(7a)与抽放瓦斯连接管道(4)的交汇点上游设有空气进气管
(35),所述空气进气管(35)的进气口直接与大气连通,该空气进气管(35)上设
有压力调节阀(34),当蓄热式高...
【专利技术属性】
技术研发人员:马丁·韦内特,万绍鸿,徐方,马立波,杰森·施罗德,喻光,
申请(专利权)人:兴边富民北京清洁能源技术有限公司,杜尔涂装系统工程上海有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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