一种防治煤矿井下采空火区的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例公开一种防治煤矿井下采空火区的装置，涉及煤矿安全技术，能够提升灭火效果。包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。本发明专利技术适用于采用内抛叶网式泡沫发生装置防治煤矿井下采空火区的防灭火工作。

【技术实现步骤摘要】
一种防治煤矿井下采空火区的装置
本专利技术涉及煤矿安全技术，尤其涉及一种防治煤矿井下采空火区的装置。
技术介绍
矿井火灾是煤矿开采过程中的主要灾害之一，大部分的矿井火灾是由矿井中的煤自燃发火导致的。由于我国煤田地质类型多样，自燃与易自燃煤层矿区分布比较广泛，使得矿井煤炭自燃发火现象较多，从而时刻威胁着煤矿安全生产与井下矿工的人身安全。近些年来，我国煤矿安全形式有了很大的改善，但仍然发生了一些重大煤矿火灾事故，如：杏花煤矿“11.20”重大火灾事故、龙山十井“9.22”重大火灾事故等，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。世界上其他主要产煤国家矿井火灾事故也十分突出，在印度和印尼，煤矿自燃火灾问题十分严重；波兰在最近50年内，共计发生煤矿自燃火灾近8000次；澳大利亚昆士兰地区发生了多起严重煤矿自燃火灾事故，造成41人死亡，导致多座矿井永久封闭。目前，为了防止煤矿火灾事故，国内外广泛地采用灌浆、惰气、阻化剂、胶体、三相泡沫、两相泡沫等防灭火材料与技术。其中，灌浆技术无法处理高位火源，容易跑浆和溃浆；惰气防灭火技术容易受到漏风影响，灭火周期长；胶体技术成本高，流动性差，还会产生有毒气体。与灌浆、惰气、阻化剂、胶体相比，三相泡沫具有流量大，扩散堆积性好的优点，是扑灭大空间隐蔽火源的最优选择，其中，泡沫发生装置是两相泡沫防灭火的关键技术。目前技术采用的一种煤矿除尘用泡沫发生装置，由筒体、文丘里管、扰流器、障碍板等组成。泡沫液经发泡器前端管路流入发泡器，气体经发泡器筒体侧面布设的文丘里管扩散段的小孔均匀流入，经过扰流器和多个障碍板进行气液混合，生成两相泡沫。该煤矿除尘用泡沫发生装置具有结构简单，使用方便，不易堵塞的优点。但是，由于煤矿除尘用泡沫发生装置采用多重障碍板发泡的形式，泡沫液通过时阻力较大且容易在障碍板附近形成涡流，造成较大的动力损失，使得发泡倍数较低、泡沫量较少，导致灭火效果不佳。为了有效提升发泡倍数，改进的泡沫发生装置主要结构包括：喷嘴、圆锥形筒体、锥形筛和障碍板等。该泡沫发生装置以压力水为动力，泡沫液通过时与压力水混合后，通过锥形筛进行发泡，具有结构简单，适应性强的特点。但在装置中，由于喷嘴距离锥形筛的距离较远，使得泡沫液中途动力损失还是较大，发泡倍数以及泡沫量虽有所提升，但发泡倍数还是较低、泡沫量较少；此外，装置中的障碍板与水平面成45°角放置，在进行发泡时，泡沫液滴因自身重力落在障碍板下部，导致发泡不充分，出口泡沫不均匀。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种防治煤矿井下采空火区的装置，能够提升灭火效果，以解决现有的防治煤矿井下采空火区的方法中，发泡倍数较低导致的灭火效果不佳的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种防治煤矿井下采空火区的装置，包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述装置还包括：第二压风入口，设置于涡式外壳上，第二压风入口的轴线与第一压风入口的轴线相交。结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，所述第一压风入口的轴线与第二压风入口的轴线相交的角度为135度。结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，所述泡沫出口与第一压风入口或第二压风入口垂直分布。结合第一方面、第一方面的第一种至第三种中任一种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述旋转离心筒包括：推力凹面第一滚子轴承、离心筒体以及推力凹面第二滚子轴承，其中，推力凹面第一滚子轴承固定在离心筒体一端的外侧；推力凹面第二滚子轴承固定在离心筒体另一端的内侧；内抛式叶网固定在离心筒体上；位于推力凹面第一滚子轴承与推力凹面第二滚子轴承之间的离心筒体上开设有用于将泡沫液滴甩出的类椭圆形小孔。结合第一方面的第四种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中，所述类椭圆形小孔在离心筒体轴向方向上成行并不等距排布，在周向方向上均匀分布。结合第一方面的第四种或第五种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中，沿推力凹面第一滚子轴承至推力凹面第二滚子轴承的方向，相邻类椭圆形小孔间距的比值为一大于1的常数。结合第一方面、第一方面的第一种至第六种中任一种实施方式，在第一方面的第七种实施方式中，所述内抛式叶网的叶片为内凹的抛物面形，内凹的抛物面形叶片上开有均匀分布的圆形小孔。结合第一方面、第一方面的第一种至第三种中任一种实施方式，在第一方面的第八种实施方式中，所述装置放置在井下工作面回风巷或进风巷内，靠近工作面隅角处，沿着水平方向埋管铺设泡沫输射管路，从端头处注入泡沫，或者通过泡沫输送管路穿过工作面支架将泡沫注入采空区。结合第一方面、第一方面的第一种至第八种中任一种实施方式，在第一方面的第九种实施方式中，所述装置放置在工作面上下侧巷道(即底板巷或高位巷)中，通过施工打钻方式，将泡沫注入采空区，泡沫注入采空区之后，在多孔采空区内扩散堆积，覆盖窒息隐蔽火源。本专利技术实施例提供的一种防治煤矿井下采空火区的装置，包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动，能够提升灭火效果，以解决现有的防治煤矿井下采空火区的方法中，发泡倍数较低导致的灭火效果不佳的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术的实施例一防治煤矿井下采空火区的装置结构示意图；图2为本专利技术的实施例二防治煤矿井下采空火区的装置结构示意图；图3为本专利技术的实施例一或实施例二中旋转离心筒结构示意图；图4为本专利技术的实施例一或实施例二中内抛式叶网结构示意图；图5为本专利技术的实施例防治煤矿井下采空火区的装置第一布置示意图；图6为本专利技术的实施例防治煤矿井下采空火区的装置第二布置示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1至图4所示，本实施例的防治煤矿井下采空火区的装置为矿用内抛叶网式泡沫发生装置，包括：泡沫出口11、涡式外壳12、第一压风入口13、内抛式叶网15以及旋转离心筒16，其中，涡式外壳12上分别开设有泡沫出口11以及第一压风入口13；第一压风入口13与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网15以及旋转离心筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。

【技术特征摘要】
1.一种防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。2.根据权利要求1所述的防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二压风入口，设置于涡式外壳上，第二压风入口的轴线与第一压风入口的轴线相交。3.根据权利要求1所述的防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，所述第一压风入口的轴线与第二压风入口的轴线相交的角度为135度。4.根据权利要求2所述的防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，所述泡沫出口与第一压风入口或第二压风入口垂直分布。5.根据权利要求1至4任一项所述的防治煤矿井下采空火区的装置，其特征在于，所述旋转离心筒包括：推力凹面第一滚子轴承、离心筒体以及推力凹面第二滚子轴承，其中，推力凹面第一滚子轴承固定在离心筒体一端的外侧；推力凹面第二滚子轴承固定在离心筒体另一端的内侧；内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新晓，朱红青，史纬，胡超，赵鸿儒，李世祥，李峰，谭波，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11