一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统，包括固定插设在土石层内并延伸至矿井内的排气管，所述排气管内固定插设有进气管，所述排气管位于矿井内的一端对称插设连通有两个排气支管。本发明专利技术通过排风机和鼓风机提供空气循环动力，且均位于矿井外的地面上，便于检修，且发生故障等不会对对矿井内产生影响，通过排气管、排气支管、进气管和进气支管在矿井内形成循环气流，增加瓦斯气体排出的速度，通过进气机构、吸气机构和空气管在每个区域形成循环气流，进一步加强瓦斯气体排出的速度，且进气机构的进气高度降低施工人员一氧化碳中毒的可能性，通过滤尘盒过滤气体中杂质，避免堵塞管路和排风机。

A gas circulating drainage system in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统
本专利技术涉及煤矿开采安全领域，尤其涉及一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统。
技术介绍
煤矿开采需要在地下开通矿井，在矿井中开采煤矿时，会有瓦斯气体透过煤矿层进入矿井内，而瓦斯气体含有一氧化碳气体，具有毒性，易对开采人员造成生命威胁，且瓦斯气体中的甲烷等，浓度达到一定程度后容易燃烧爆炸，造成矿井开采事故，因此在煤矿开采过程中，需要对矿井内的气体进行抽排，避免内部瓦斯气体浓度上升。在专利申请号为201811484832.X的专利文件中提出了“一种煤矿井下瓦斯防火快速抽排装置”，它包括进风管和抽排管，进风管的内侧设置有进风机，且进风管的后端设置有第一活动挡风板，进风管的末端设置有降尘仓，抽气口的外侧设置第二活动挡风板，降尘仓的内侧设置有喷管，降尘仓的下方设置有回水管，抽排管位于降尘仓的后端，该方案通过对第一活动挡风板和第二活动挡风板的移动调节改变进风管处新鲜空气和抽气口处矿内含瓦斯气体的进风量，从而对进入装置内部的气体进行适当稀释，使装置内的瓦斯浓度保持在安全浓度，防止排出过程中造成瓦斯燃烧爆炸，但该方案的降尘仓需要放在瓦斯抽取处，而降尘仓的侧壁装有水泵，水泵由电力驱动，电力驱动的设备在长期矿井内的恶劣条件下使用容易产生电机故障、短路等，而短路引起的大电流烧毁电机使得水泵电机处温度骤然升高，易点燃瓦斯气体发生爆炸，因此在抽排瓦斯气体应尽可能避免在矿井内增加电气设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在水泵、电机等电力设备需要放置在瓦斯抽取点，电力设备的故障易引起爆炸，增加危险性的缺点，而提出的一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统，包括固定插设在土石层内并延伸至矿井内的排气管，所述土石层的上方固定安装有排风机和鼓风机，且排气管固定连接在排风机上，所述排气管内固定插设有进气管，所述进气管的上端穿过排气管的侧壁连接在鼓风机上，所述排气管位于矿井内的一端对称插设连通有两个排气支管，所述进气管位于矿井内的一端对称插设连通有两个进气支管，且两个进气支管分别位于两个排气支管的内部，两个所述排气支管上均固定套设有多个固定套，且多个固定套固定在矿井的内顶壁上；所述排气支管与进气支管之间共同安装有多个滤尘盒固定机构，每个所述进气支管上均插设连通有多个空气管，且每个空气管均竖直向下穿过排气支管位于矿井内，每个所述空气管和排气支管之间均共同安装有吸气机构，每个所述空气管的下端均安装有进气机构，所述排气管位于矿井内的下端固定安装有集尘管，所述集尘管的下端螺纹安装有出尘塞，即能够使得瓦斯气体中的灰尘杂质落入集尘管内，完成灰尘杂质的收集处理。优选地，所述滤尘盒固定机构包括开设在排气支管上的弧形卡槽和固定安装在排气支管上的连接板，所述弧形卡槽内滑动安装有滤尘盒，所述滤尘盒开设有安装槽，所述安装槽滑动套设在进气支管和连接板上，所述滤尘盒的侧面对称安装有密封胶条，使得排气支管内负压稳定；通过排风机的运转，则排风机在排气管内产生负压吸力，则两个排气支管内均产生负压吸力，便于吸取矿井内的瓦斯气体，且吸入的瓦斯气体内含有灰尘等杂质，在通过排气支管内的滤尘盒时被吸附，多个滤尘盒形成多级过滤，且滤尘盒可直接滑动拆下清洗，方便使用。优选地，所述吸气机构包括连通安装在排气支管外侧壁上的锥形排气导流罩，所述空气管的下端延伸至锥形排气导流罩内并固定套设有锥形排气导流板，锥形排气导流罩与锥形排气导流板之间形成圆形进气口，可使得四周的气体沿锥形排气导流罩和锥形排气导流板之间的空隙吸入，而瓦斯气体的密度小于空气密度，则瓦斯气体位于空气上层，增加了上层瓦斯气体吸收的速度。优选地，所述进气机构的安装高度距矿井的底面为1.5m-2.0m，所述进气机构包括固定安装在空气管下端的锥形进气扩散罩，所述锥形进气扩散罩的下端固定安装有多个连接片，多个所述连接片的下端共同固定安装有弧形扩散板，鼓风机将外界空气通过进气管吹入两个进气支管内，两个进气支管内的空气通过空气管排出到弧形扩散板上，空气撞击弧形扩散板使得空气向四周扩散，因空气密度小于瓦斯气体，则空气在矿井内往下移动，而进气机构的高度大约为普通工作人员的身高以及弯腰工作的高度，即能够保证工作人员呼吸到新鲜的空气，降低一氧化碳中毒的可能性。本专利技术具有以下有益效果：1、排风机和鼓风机两个用电设备均设置在矿井外，在使用过程中即使发生故障也不会对矿井内产生安全影响，且置于矿井外的排风机和鼓风机更方便维修人员进行检修。2、排气管从土石层上方的地面插入到矿井内，通过在矿井内顶壁上沿矿井的方向固定两个排气支管并连通排气管，使得排风机可通过排气管和排气支管抽取矿井内的瓦斯气体，降低了瓦斯气体的浓度。3、吸气机构位于矿井的上层，而相同条件下，瓦斯气体的密度小于空气密度，则瓦斯气体位于空气上方，由锥形排气导流罩和锥形排气导流板形成的间隙可在矿井上层从四周水平方向吸收瓦斯气体，增加瓦斯气体排出的速度。4、进气机构位于矿井内距矿井底部1.5m-2.0m处，通过锥形进气扩散罩和弧形扩散板使得鼓风机吹出的压力气体撞击在弧形扩散板上向四周扩散，且扩散高度为施工人员身高或弯腰工作高度，便于施工人员呼吸较为新鲜的空气，降低一氧化碳中毒的可能性。5、进气机构位于吸气机构的下方，则进气机构在矿井内增加气压，而吸气机构在矿井内部上方吸收气体形成负压，则形成气体的流动循环，快速排出上层的瓦斯气体，并将矿井内的气体更换为新鲜空气。6、滤尘盒设置在排气支管与进气支管之间，排气支管在通过吸气机构吸收矿井内上层的瓦斯气体时，会将矿井内的灰尘杂质一并吸入，混有灰尘杂质的瓦斯气体在排气支管内流动经过滤尘盒将灰尘杂质过滤，而多个滤尘盒形成多级过滤，进一步降低排出气体中的杂质含量，使其不会对排风机造成影响，且滤尘盒可通过插拔更换清洗，增加了滤尘盒使用的便捷性。7、集尘管设置在排气管的正下方，少量未被过滤的灰尘杂质中的一部分在重力的作用下由排气管落入集尘管中，通过打开出尘塞可对其进行清灰，操作便捷。8、进气管位于排气管内，进气支管位于排气支管内，降低了管道占用矿井的空间，即降低对矿井内施工的影响程度，且通过空气管的连接可在同一竖直区域设置吸气机构和进气机构，即在每一个区域形成独立的进气吸气循环，增加瓦斯气体排出的速度，快速降低瓦斯气体的浓度，且可长时间使用使得矿井内的空气环境更适合施工人员工作综上所述，本专利技术通过排风机和鼓风机提供空气循环动力，且均位于矿井外的地面上，便于检修，且发生故障等不会对对矿井内产生影响，通过排气管、排气支管、进气管和进气支管在矿井内形成循环气流，增加瓦斯气体排出的速度，通过进气机构、吸气机构和空气管在每个区域形成循环气流，进一步加强瓦斯气体排出的速度，且进气机构的进气高度降低施工人员一氧化碳中毒的可能性，通过滤尘盒过滤气体中杂质，避免堵塞管路和排风机。附图说明图1为本专利技术提出的一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统，包括固定插设在土石层(2)内并延伸至矿井(1)内的排气管(5)，其特征在于，所述排气管(5)内固定插设有进气管(4)，所述排气管(5)位于矿井(1)内的一端对称插设连通有两个排气支管(10)，所述进气管(4)位于矿井(1)内的一端对称插设连通有两个进气支管(7)，且两个进气支管(7)分别位于两个排气支管(10)的内部；/n所述排气支管(10)与进气支管(7)之间共同安装有滤尘盒固定机构(13)，每个所述进气支管(7)上均插设连通有多个空气管(14)，且每个空气管(14)均竖直向下穿过排气支管(10)位于矿井(1)内，每个所述空气管(14)和排气支管(10)之间均共同安装有吸气机构(8)，每个所述空气管(14)的下端均安装有进气机构(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下瓦斯循环抽排系统，包括固定插设在土石层(2)内并延伸至矿井(1)内的排气管(5)，其特征在于，所述排气管(5)内固定插设有进气管(4)，所述排气管(5)位于矿井(1)内的一端对称插设连通有两个排气支管(10)，所述进气管(4)位于矿井(1)内的一端对称插设连通有两个进气支管(7)，且两个进气支管(7)分别位于两个排气支管(10)的内部；
所述排气支管(10)与进气支管(7)之间共同安装有滤尘盒固定机构(13)，每个所述进气支管(7)上均插设连通有多个空气管(14)，且每个空气管(14)均竖直向下穿过排气支管(10)位于矿井(1)内，每个所述空气管(14)和排气支管(10)之间均共同安装有吸气机构(8)，每个所述空气管(14)的下端均安装有进气机构(9)。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯循...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾炳，万祥云，黄战峰，田好敏，王洪义，娄全，曹树蒙，王宇航，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南;41