煤矿井下防爆系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿井下防爆系统，在主排气管(10)上间隔设置多个防火门(10.2)，通过多个防火门(10.2)将主排气管(10)分隔成多段，其中任意一段包括位于防火门(10.2)右侧的瓦斯浓度传感器(10.1)和位于防火门(10.2)左侧的温度传感器(10.4)与压力传感器(10.5)，在防火门(10.2)左侧靠近防火门(10.2)处设置有喷粉器(10.7)，位于防火门(10.2)右侧的排风管(10)通过支管(10.9)与主进气管(6.9)相连，在支管(10.9)上设置有用于控制支管(10.9)开/闭的电动阀门(10.8)。本发明专利技术可有效防止井下瓦斯爆炸的发生。

Coal mine explosion proof system

The invention discloses a coal mine explosion proof system in which a plurality of fireproof doors (10.2) are spaced between the main exhaust pipe (10), and the main exhaust pipe (10) is separated into multiple segments through a plurality of fireproof doors (10.2), of which any section includes a gas concentration sensor (10.1) located on the right of the fire door (10.2) and a temperature sensing on the left side of the fire door (10.2). A device (10.4) and a pressure sensor (10.5) are provided with a powder blower (10.7) near the fire door (10.2) on the left side of the fire door (10.2), and a exhaust pipe (10) on the right of the fire door (10.2) is connected to the main inlet (6.9) through a branch (10.9), and an electric valve (10.8) is arranged on the branch (10.9) for the control branch (10.9) opening / closing. The invention can effectively prevent the occurrence of underground gas explosion.

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下防爆系统
本专利技术属于煤炭领域，特别涉及一种煤矿井下防爆系统。
技术介绍
煤炭是我国矿产资源中主要能源,也是电力、钢铁、化工等行业的重要的工业原料,在国民经济建设中具有非常重要的战略地位。据统计,煤炭占我国一次性能源消费的75％以上,伴随着全球的能源危机,煤炭作为我国的主要能源的地位,在相当长的时间难以改变。由于工况环境恶劣及采掘装备的可靠性和自动化水平低下，煤炭生产仍属于高危行业。煤矿瓦斯爆炸、岩层垮塌、突水等事故时有发生。现有技术中，为了防止瓦斯爆炸事故的发生，一方面会在井下布置多个瓦斯监测传感器，当检测到瓦斯浓度超标后，发出警报，另一方面，通过主排气管或巷道将井下瓦斯抽排至井外，由于抽排风机工作时会从综采作业面处吸入大量易燃瓦斯气体和空气，而主排气管由于设置于井下，直径一般不能过大(一般不超100cm)，这样极易造成了主排气管内瓦斯浓度超标，造成管内瓦斯爆炸(发生爆管事故)，继而引发大范围的进下火灾。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种煤矿井下防爆系统。一种煤矿井下防爆系统，在主排气管10上间隔设置多个防火门10.2，通过多个防火门10.2将主排气管10分隔成多段，其中任意一段包括位于防火门10.2右侧的瓦斯浓度传感器10.1和位于防火门10.2左侧的温度传感器10.4与压力传感器10.5，在防火门10.2左侧靠近防火门10.2处设置有喷粉器10.7，位于防火门10.2右侧的排风管10通过支管10.9与主进气管6.9相连，在支管10.9上设置有用于控制支管10.9开/闭的电动阀门10.8。可选的，在每段设置多个喷淋头10.6；瓦斯浓度传感器10.1、防火门10.2、温度传感器10.4、压力传感器10.5、喷淋头10.6、喷粉器10.7、以及电动阀门10.8均与控制器10.3相连。本专利技术的有益效果是：通过防火门将主通风管道分隔成多段，可以将事故限制于较小范围内，防止大范围瓦斯爆炸的发生；靠近防火门设置喷粉器可以有效防止火焰向防火门处传播，提高防火门阻隔效果；通过支管将主进气管与主排气管连通，从而可以调节主排气管中瓦斯浓度；整个系统采用自动化控制，可实时对主排气管状况进行监控。附图说明图1是采煤系统整体结构示意图；图2是防爆系统示意图；图3是瓦斯抽放钻孔的结构示意图；图4A是巷道支撑装置的结构示意图；图4B是巷道支撑装置的施工图；图5A是采煤机的结构示意图；图5B是图4A中A部放大图；图6是除尘装置的布置图；图7是除尘装置的结构示意图；图8A是转轴密封结构的第一示意图；图8B是转轴密封结构的第二示意图；图8C是转轴密封结构的第三示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，使本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。首先结合图1，对本专利技术的采煤系统做整体介绍。采煤是在巷道2进行的，巷道2延伸至综采作业面，采煤机6位于综采作业面处，通过采煤机实现综采作业，在综采作业面处还设置有除尘装置8以及输送皮带7。巷道2通过多个支撑装置5支撑，支撑装置5沿巷道长度方向排列，支撑装置5支撑于巷道2的顶1与底4之间，通过支撑装置5支撑顶板与底板，从而防止巷道坍塌。在巷道2中还设置有多根顶底板变形测量装置3，例如沿巷道长度方向每隔100米设置一根顶底板变形测量装置3，通过顶底板变形测量装置3可以测量顶板或底板的变形量，从而可以对巷道变形量进行测量，当变形量大于设定值时，提示该测量装置附近有塌方的可能，需要维护人员及时进行处理,在巷道2之上的裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9。如图2所示，本专利技术对井下主排气管10做如下处理，在主排气管10上间隔设置多个防火门10.2，通过多个防火门10.2将主排气管10分隔成多段，每段长度大约为500m左右，图7为其中任意一段的配置，其包括位于防火门10.2右侧(即气流进入侧)的瓦斯浓度传感器10.1和位于防火门10.2左侧的温度传感器10.4与压力传感器10.5，在防火门10.2左侧靠近防火门10.2处设置有喷粉器10.7，位于防火门10.2右侧的排风管10通过支管10.9与主进气管6.9相连，在支管10.9上设置有用于控制支管开/闭的电动阀门10.8。除此之外，还可以在每段设置多个喷淋头10.6。瓦斯浓度传感器10.1、防火门10.2、温度传感器10.4、压力传感器10.5、喷淋头10.6、喷粉器10.7、以及电动阀门10.8均与控制器10.3相连，瓦斯浓度传感器10.1、温度传感器10.4、压力传感器10.5将检测到的瓦斯浓度、管道温度、压力发送给控制器10.3，控制器根据检测结果控制防火门10.2、喷淋头10.6、喷粉器10.7、以及电动阀门10.8。具体而言，正常情况下，防火门10.2处于打开状态，电动阀门10.8关闭，主进气管6.9与排气管10之间不连通，当瓦斯浓度传感器10.1检测到主排气管10中瓦斯浓度过高时，控制器10.3驱动电动阀门10.8打开，主进气管6.9与主排气管10连通，主进气管6.9中的新风进入主排气管10中，从而降低主排气管10中瓦斯浓度；若温度传感器10.4或压力传感器10.5检测到管内温度、压力异常，例如管道中温度高于正常工作最高温度的2倍或压力高于正常工作最大压力的2-4倍，则控制器10.3判定发生瓦斯爆炸，则发出信号控制电动阀门10.8、防火门10.2关闭，开启喷淋头10.6与喷粉器10.7，由于喷粉器10.7的设置靠近防火门10.2，这样可以有效防止火焰向防火门10.2处传播，从而有效完成整个阻爆的过程；通过防火门10.2的隔段设计，可以将事故限制于较小范围内，防止大范围瓦斯爆炸的发生。本专利技术中，如图3所示，采用在裂隙带中开凿瓦斯抽放钻孔9的方法来进行瓦斯抽放。钻孔9包括从地面斜向下延伸的第一倾斜钻孔9.1，在裂隙带9.6中水平开凿的水平钻孔9.2，以及由裂隙带9.6向下延伸至综采作业面处的第二斜钻孔9.4，第一倾斜钻孔9.1、水平钻孔9.2以及第二斜钻孔9.4依次连接，在第二斜钻孔9.4的末端安装有风机9.5，在第二斜钻孔9.4中设置逆止阀9.3。在工作面采掘过程中，目标煤层中的瓦斯气体上涌进入水平钻孔9.2内，由于逆止阀9.3的存在，水平钻孔9.2内的瓦斯气体不会进入综采作业面，在风机9.5的作用下，水平钻孔9.2内的瓦斯气体被从第一倾斜钻孔9.1排出。施工过程中，首先在地面实施第一倾斜钻孔9.1井，该井水平段钻进至裂隙带9.6，并用水泥固井，固井水泥返至地面；第一倾斜钻孔9.1井水平钻孔与对接钻孔完成对接，进行水平钻进，完成水平钻孔9.2，大约至综采作业面处停止；从巷道2的综采作业面处斜向上进行第二斜钻孔9.4的钻进，直到与水平钻孔9.2打通为止；安装风机9.5与逆止阀9.3即可。整个施工过程第一倾斜钻孔9.1与水平钻孔9.2由地面钻孔设备完成，第二斜钻孔9.4从井下巷道内开钻，这种施工方式可以井下与井上同时进行，工期短，同时，由于第二斜钻孔9.4不必从地面开钻，地面钻孔设备(钻头)不必多次改变钻进方向，大大降低了施工难度；在采煤作业中，水平钻孔9.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下防爆系统，其特征在于，在主排气管(10)上间隔设置多个防火门(10.2)，通过多个防火门(10.2)将主排气管(10)分隔成多段，其中任意一段包括位于防火门(10.2)右侧的瓦斯浓度传感器(10.1)和位于防火门(10.2)左侧的温度传感器(10.4)与压力传感器(10.5)，在防火门(10.2)左侧靠近防火门(10.2)处设置有喷粉器(10.7)，位于防火门(10.2)右侧的排风管(10)通过支管(10.9)与主进气管(6.9)相连，在支管(10.9)上设置有用于控制支管(10.9)开/闭的电动阀门(10.8)。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下防爆系统，其特征在于，在主排气管(10)上间隔设置多个防火门(10.2)，通过多个防火门(10.2)将主排气管(10)分隔成多段，其中任意一段包括位于防火门(10.2)右侧的瓦斯浓度传感器(10.1)和位于防火门(10.2)左侧的温度传感器(10.4)与压力传感器(10.5)，在防火门(10.2)左侧靠近防火门(10.2)处设置有喷粉器(10.7)，位于防火门(10.2)右侧的排风管(10)通过支管(10.9)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓靖，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：刘晓靖，
类型：发明
国别省市：江苏,32