利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置及方法，属于煤矿安全生产技术领域。其包括风门、喷淋单元、供料单元和填料层，风门安装在煤矿井下巷道内，风门分为前后两层，内部中空，前风门和后风门形状均为栅格状，喷淋单元包括第一喷淋单元和第二喷淋单元，第一喷淋单元用于去除矿井风流中的粉尘，第二喷淋单元用于去除矿井风流中的硫化氢，第一喷淋单元、第二喷淋单元均包括喷淋管和雾化喷头，喷淋管自所述前风门或后风门内部呈S形排布成多层结构，在第二喷淋单元相邻的喷淋管之间填充所述填料层，用于增加气液接触面积。本发明专利技术装置具有净化煤矿风流中硫化氢气体的功能，可改善矿井工作环境，消除安全隐患。

A device and method for purifying hydrogen sulfide in a mine air flow using a waterfall ventilation door

The invention discloses a device and a method for purifying hydrogen sulfide in a mine air flow by using a waterfall ventilation door, which belongs to the field of coal mine safety production technology. The door, including spraying unit, feeding unit and the filler layer, damper installed in the underground mine roadway, the damper is divided into two layers, hollow inside, before the door and the door after shape is the grid, the spray unit comprises a first spray spray unit and the second unit, the first spray unit for removing dust in the air of mine second, spray unit for the removal of hydrogen sulfide in the wind of mine, the first spraying unit, second spray unit comprises a spray pipe and a spray nozzle, from the front door or door inside a S shape is arranged in a multilayer structure of spray pipe, filling the filler layer between second adjacent tube spray spray unit, used to increase the gas-liquid contact area. The device has the function of purifying the hydrogen sulfide gas in the coal mine wind, and can improve the working environment of the mine and eliminate the hidden danger of safety.

【技术实现步骤摘要】
利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置及方法
本专利技术涉及煤矿安全生产
，具体涉及一种净化矿井风流中硫化氢的装置及方法。
技术介绍
随着采煤过程的进行,含附于煤层中的硫化氢气体，尤其是高含硫煤层中的硫化氢气体则会涌出，然后进入风流中，由于硫化氢是煤矿有毒有害气体之一，会对此对煤矿工作人员的人身安全和健康产生了极大的危害，甚至造成人员死亡，我国煤矿每年因硫化氢中毒死亡的案例时有发生。近四十多年来我国陆续出现了高含量硫化氢(相对于安全浓度)的矿井，对安全生产威胁甚大。为了解决上述现有技术中存在的技术问题，有研究者们对煤矿中硫化氢防治技术进行了研究，如专利CN102357333A公开了“一种快速去除高硫煤矿井下硫化氢气体的设备”，其设备包括硫化氢传感器、感应开关、报警装置及弥雾机四部分，用该设备对井下的硫化氢气体进行清除，CN1022786049A公开了“一种用于处理煤矿矿井水中硫化氢的药剂及方法”，CN101440713A公开了“利用高压脉冲注液治理煤矿硫化氢技术”。然而，上述专利主要针对煤层中硫化氢气体异常富集进行治理，而没有考虑矿井风流中有害气体硫化氢的治理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置及方法，其在不影响矿井正常生产的情况下，具有净化煤矿中硫化氢气体的功能，改善矿井工作环境，消除安全隐患。本专利技术的任务之一在于提供一种利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置。一种净化矿井风流中硫化氢的装置，其包括风门、喷淋单元、供料单元和填料层，所述风门安装在煤矿井下巷道内，所述风门分为前后两层，内部中空，前风门和后风门形状均为栅格状，所述前、后风门均开设有行走通道；所述喷淋单元包括第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元用于去除矿井风流中的粉尘，所述第二喷淋单元用于去除矿井风流中的硫化氢；所述第一喷淋单元、第二喷淋单元均包括喷淋管和雾化喷头，所述喷淋管在所述前风门或后风门内呈S形排布成多层结构，在第二喷淋单元相邻的喷淋管之间填充所述填料层，所述填料层用于增加气液接触面积；所述第一喷淋单元的喷淋管连接有供水单元；所述供料单元位于巷道内风门一侧，其包括药箱、液位计、储药箱和循环泵，所述液位计位于所述药箱内，所述储药箱用于向所述药箱内提供催化剂液体，所述催化剂液体用于将硫化氢气体转化为硫，所述药箱通过管道与所述第二喷淋单元的喷淋管连接，并向所述第二喷淋单元的喷淋管中提供催化剂液体，所述循环泵位于所述药箱与所述第二喷淋单元的喷淋管之间。作为本专利技术的一个优选方案，在巷道内风门底部处还设置有药液回收槽，用于回收所述催化剂液体，所述药液回收槽通过管道连接至所述药箱内。作为本专利技术的另一个优选方案，所述填料层为长方形网状结构，其内部填充球状拉环。本专利技术的另一任务在于提供一种净化矿井风流中硫化氢的方法。一种净化矿井风流中硫化氢的方法，其所采用的装置包括风门、喷淋单元、供料单元和填料层，所述风门分为前后两层，内部中空，前风门和后风门形状均为栅格状，所述前、后风门均开设有行走通道；所述喷淋单元包括第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元、第二喷淋单元均包括喷淋管和雾化喷头，所述喷淋管在所述前风门或后风门内呈S形排布成多层结构，在相邻的喷淋管之间填充所述填料层；所述供料单元位于巷道内风门一侧，其包括药箱、液位计、储药箱和循环泵，所述液位计位于所述药箱内，所述药箱通过管道与所述第二喷淋单元的喷淋管连接，所述循环泵位于所述药箱与所述第二喷淋单元的喷淋管之间；所述方法依次包括以下步骤：首先，将第一喷淋单元的喷淋管与供水单元接通，第二喷淋单元的喷淋管与药箱接通，通过所述供水单元向第一喷淋单元的喷淋管中注入水，通过药箱向第二喷淋单元的喷淋管中注入催化剂液体；其次，打开第一喷淋单元和第二喷淋单元的雾化喷头，第一喷淋单元去除矿井风流中的粉尘，第二喷淋单元去除矿井风流中的硫化氢，填料层可以增加气液接触面积；最后，当药箱内的催化剂液体低于设定的液位值时，液位计感应并通过储药箱向其中补入催化剂液体，未参与反应的催化剂液体流入风门底部的药液回收槽回收利用。优选的，上述催化剂液体由氯化铁及金属络合剂组成，催化剂可以反复使用。本专利技术所带来的有益技术效果为：(1)本专利技术风门为栅格状结构，分为前后两层，内部中空，在该风门上还设置有通道，该风门可以方便打开，不影响矿井正常生产运行。(2)在第一喷淋单元和第二喷淋单元上都设置多层喷淋管，多层喷淋管利于液体分散均匀，同时减少液体损失。雾化喷头增加气液接触机会，利于催化剂液体与风流充分接触，增强处理效果。(3)填料层为长方形网状结构，中间主要填充球状拉环，球状拉环为中空多孔结构，可增加气液接触面积，增强处理效果。(4)液体催化剂由氯化铁及金属络合剂组成，催化剂可以在常温下将硫化氢转化为硫，催化剂可以通过空气中的氧气氧化将催化剂活化，从而实现催化剂反复利用。本专利技术在风门的前方设置第一喷淋单元，在风门的后方设置第二喷淋单元，在第一喷淋单元和第二喷淋单元的协同作用下，可以将矿井风流中的硫化氢气体去除，并减少矿井风流中的粉尘，大大改善了矿井的生产环境。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术通风门的主体结构示意图；图2为本专利技术通风门的正面结构示意图；图中，1、填料层，2、行车通道，3、行人通道，4、雾化喷头，5、喷淋管，6、药液回收槽，7、药箱，8、储药箱，9、液位计，10、循环泵。具体实施方式本专利技术公开了一种利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置及方法，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。结合图1和图2所示，本专利技术一种利用瀑布式通风门净化矿井风流中硫化氢的装置，其包括风门，该风门主体为栅格结构，其分为前、后两层，前层风门与矿井风流方向相对，主要设计构思是通过前层风门去除矿井风流中的粉尘，通过后层风门去除矿井风流中的硫化氢气体，这与现有技术中去除硫化氢的技术构思完全不同，如
技术介绍
所介绍到的现有技术通常是对煤层中硫化氢气体异常富集进行治理，而本专利主要是对矿井风流中的硫化氢气体进行治理。在该风门主体上开设行车通道2和行人通道3，以保证矿井正常生产，在前层风门主体上方安设第一喷淋单元，第一喷淋单元主要喷射水，以去除矿井风流中的粉尘，第一喷淋单元的具体结构，其包括喷淋管5和雾化喷头4，喷淋管5来回曲折环绕在风门主体上，其形状近似为连续S型排布，通过雾化喷头4可增加气液接触机会，利于水与风流充分接触，增强处理粉尘的效果。喷淋管5连接供水单元(图中未示出)，通过供水单元向其中输送水。第二喷淋单元，即位于后层风门上的喷淋单元，其主要作用是喷洒催化剂液体，喷淋管和雾化喷头在后层风门上的具体位置与上述第一喷淋单元基本相同，不同的是，位于第二喷淋单元上的喷淋管需要喷射催化剂液体，因此，第二喷淋单元的喷淋管与供料单元连接，供料单元位于巷道内风门一侧，其包括药箱7、液位计9、储药箱8和循环泵10，液位计9位于药箱7内，药箱7通过管道与第二喷淋单元的喷淋管连接，循环泵位于药箱7与第二喷淋单元的喷淋管之间。在上述第二喷淋单元相邻的喷淋管之间填充填料层1，优选填料层为长方形网状结构，中间主要填充球状拉环，球状拉环为中空多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化矿井风流中硫化氢的装置，其包括风门、喷淋单元、供料单元和填料层，所述风门安装在煤矿井下巷道内，其特征在于：所述风门分为前后两层，内部中空，前风门和后风门形状均为栅格状，所述前、后风门均开设有行走通道；所述喷淋单元包括第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元用于去除矿井风流中的粉尘，所述第二喷淋单元用于去除矿井风流中的硫化氢；所述第一喷淋单元、第二喷淋单元均包括喷淋管和雾化喷头，所述喷淋管在所述前风门或后风门内呈S形排布成多层结构，在第二喷淋单元相邻的喷淋管之间填充所述填料层，所述填料层用于增加气液接触面积；所述第一喷淋单元的喷淋管连接有供水单元；所述供料单元位于巷道内风门一侧，其包括药箱、液位计、储药箱和循环泵，所述液位计位于所述药箱内，所述储药箱用于向所述药箱内提供催化剂液体，所述催化剂液体用于将硫化氢气体转化为硫，所述药箱通过管道与所述第二喷淋单元的喷淋管连接，并向所述第二喷淋单元的喷淋管中提供催化剂液体，所述循环泵位于所述药箱与所述第二喷淋单元的喷淋管之间。

【技术特征摘要】
1.一种净化矿井风流中硫化氢的装置，其包括风门、喷淋单元、供料单元和填料层，所述风门安装在煤矿井下巷道内，其特征在于：所述风门分为前后两层，内部中空，前风门和后风门形状均为栅格状，所述前、后风门均开设有行走通道；所述喷淋单元包括第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元用于去除矿井风流中的粉尘，所述第二喷淋单元用于去除矿井风流中的硫化氢；所述第一喷淋单元、第二喷淋单元均包括喷淋管和雾化喷头，所述喷淋管在所述前风门或后风门内呈S形排布成多层结构，在第二喷淋单元相邻的喷淋管之间填充所述填料层，所述填料层用于增加气液接触面积；所述第一喷淋单元的喷淋管连接有供水单元；所述供料单元位于巷道内风门一侧，其包括药箱、液位计、储药箱和循环泵，所述液位计位于所述药箱内，所述储药箱用于向所述药箱内提供催化剂液体，所述催化剂液体用于将硫化氢气体转化为硫，所述药箱通过管道与所述第二喷淋单元的喷淋管连接，并向所述第二喷淋单元的喷淋管中提供催化剂液体，所述循环泵位于所述药箱与所述第二喷淋单元的喷淋管之间。2.根据权利要求1所述的净化矿井风流中硫化氢的装置，其特征在于：在巷道内风门处还设置有药液回收槽，用于回收所述催化剂液体，所述药液回收槽通过管道连接至所述药箱内。3.根据权利要求1所述的净化矿井风流中硫化氢的装置，其特征在于：所述填料层为长方形网状结构，其内部填充球状拉环。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟，李金亮，程卫民，陈连军，王刚，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37