本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括溶液复配装置、磁化水发生装置、加压装置和喷淋和注入装置；溶液复配装置与磁化水发生装置通过管道连接，加压装置分别与磁化水发生装置和喷淋和注入装置连接；所述表面活性剂配制装置包括储液罐、转子流量计、加压泵和主管道；所述储液罐与转子流量计连接，所述转子流量计通过加压泵与主管道连通，所述主管道与外界供水系统连通；所述储液罐沿主管道液体流动方向上设置多个；本发明专利技术实现了瓦斯与煤尘的协同防控，在抑制瓦斯解吸，降低瓦斯浓度的同时也能有效的控制粉尘浓度，改善作业面工作环境；实现一装置多功能的目的，既节约了成本也节约了能源。既节约了成本也节约了能源。既节约了成本也节约了能源。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置
[0001]本技术涉井道煤矿作业
，尤其是一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置。
技术介绍
[0002]煤矿在掘进或回采的过程中会产生大量煤尘；据统计，煤巷在掘进过程中每分钟能产生818.3mg/m3粉尘，严重污染井下工作环境。研究表明，长期处于高粉尘浓度的工作环境会导致不可逆的、致命性的肺部疾病，目前主要表现为尘肺病(CWP)、慢性阻塞性肺病、肺结核、慢性支气管炎、肺气肿等；由国际职业健康协会2019年公布的职业病数据可知，尘肺病确诊病例占所有职业病例的90％，并以每年2.0～2.5万例的速度逐年增长。因此，开展煤矿井下煤尘的防治试验，控制工作面粉尘浓度，对改善工作面环境，保障工人们的身体健康有着重要意义。
[0003]而煤矿在开采过程中，由于开采扰动和卸压的影响；瓦斯通常会从落煤快速解吸至采煤工作面，导致采煤工作面和上隅角瓦斯超限，从而影响煤矿的安全生产。因此，开展煤矿井下瓦斯的解吸抑制试验，降低瓦斯解吸速率，对实现煤矿的安全生产具有重要意义。
[0004]在煤尘防治方面主要有如下防治技术方案：表面活性剂降尘技术。该方法主要实现的方式有两种，一种是通过喷雾方式，通过向含尘空气中喷入一定粒径的含表面活性剂液滴，通过液滴与煤尘的凝并作用使其凝聚成较大的颗粒，使其自然沉降，从而实现降尘目的。另一种方法是开采前通过往煤层中注含表面活性剂的水，通过水来润湿煤体，使其在开采过程中无法产生扬尘，从而达到控制粉尘的目的。
[0005]在瓦斯防治方面主要是以风排加抽采为主。一方面，通过通风的方式可以降低采煤工作面的瓦斯浓度。另一方面通过预抽方式可降低煤层瓦斯含量及涌出量，从而在回采的过程中可减小瓦斯的解吸量。还有通过上隅角埋管、插管及高位钻孔抽采的方式，抽采采空区瓦斯，降低采空区瓦斯涌入工作面及上隅角的瓦斯浓度，从而实现对工作面、上隅角瓦斯浓度的控制。
[0006]在对采煤工作面煤尘的防治和处理方面，目前通常采用活性磁化水对采煤工作面的煤尘进行控制；该方法对防尘效果较好，但是防治方法单一，主要通过喷雾方式；无法实现一装置多功能的目的。
[0007]在瓦斯防治技术方面发防治和处理方面，大部分是以抽采和风排为主；也有部分研究表面活性剂抑制瓦斯解吸的研究。但其方法在运用过程中也只是针对抑制瓦斯解吸的目的；没有将瓦斯防治与煤尘降尘相结合。
技术实现思路
[0008]本技术目的在于：针对上述问题，提供一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，解决了现有技术中对于瓦斯和煤尘处理时，通常是分离式处理，效率不高，且单独处理时间长，独立处理装置采购费用贵的问题，没有将瓦斯防治与煤尘降尘相结合的。
[0009]本技术是通过下述方案来实现的：
[0010]一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括溶液复配装置、磁化水发生装置、加压装置和喷淋和注入装置；所述溶液复配装置与磁化水发生装置通过管道连接，所述加压装置分别与磁化水发生装置和喷淋和注入装置连接；所述喷淋和注入装置分别设置在煤矿工作面和煤层中。
[0011]作为优选的，所述表面活性剂配制装置包括储液罐、转子流量计和加压泵；所述加压泵与磁化水发生装置之间设置有主管道，所述储液罐沿主管道液体流动方向上设置多个，所述转子流量计分别与处理罐和主管道连接。
[0012]作为优选的，所述磁化水发生装置包括进水管、出水管、磁化水管、水管固定架和壳体，所述磁化水管设置在壳体，磁化水管通过水管固定架进行固定，所述进水管和出水管分别与磁化水管连接。
[0013]作为优选的，所述磁化水管在壳体中设置多个，磁化水管通过连接头进行串并联设置。
[0014]作为优选的，所述磁化水管在壳体中沿高度方向设置为多层，所述磁化水管在壳体中沿宽度方向设置为多个，每层磁化水管组中的磁化水管通过连接头进行并联，相邻层级的磁化水管组通过连接头进行串联，所述进水管与最顶层的磁化水管连接，出水管与最下层的磁化水管组进行连接，所述水管固定架将每个磁化水管固定在盒体内。
[0015]作为优选的，所述磁化水发生装置的出水管与加压装置进行连接，通过加压装置将磁化后的表面活性剂复合溶液加压向外输送。
[0016]作为优选的，所述喷淋和注入装置包括第一管路、第二管路、喷头和切换开关；所述第一管路和第二管路并联设置，第一管路和第二管路的并联连接处与加压装置连接，所述切换开关分别设置在第一管路和第二管路的出水端上，所述喷头设置在第一管路上；喷头向开采的工作面设置，第二管路设置在待开采煤层中。
[0017]作为优选的，通过第一管路和第二管路对于采煤工作面和/或煤层进行喷射和注入磁化表面活性剂溶液。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0019]1、本技术实现了瓦斯与煤尘的协同防控，在抑制瓦斯解吸，降低瓦斯浓度的同时也能有效的控制粉尘浓度，改善作业面工作环境；实现一装置多功能的目的，既节约了成本也节约了能源。
[0020]2、本技术实现多种技术联用，增强了瓦斯与煤尘的防治效果；通过采用煤层注水+喷淋两种方式的联用，比仅仅使用喷淋方式或煤层注水方式在降尘和防治瓦斯方面均有较大的改善，同时能提高处理效率。
[0021]3、本技术对于协同防治装置进行改进；对于磁化水管进行优化，该磁化方式具有易于加工，水流流经磁场的距离/磁化时间可变范围较大，水流阻力小节省能源的优点；此外，磁化表面活性剂应用方式主要由煤层注水+喷淋，注水压力及流量需求大，对表面活性剂混合装置进行改进。
附图说明
[0022]图1是本技术整体结构示意图；
[0023]图2是本技术中溶液复配装置的结构示意图；
[0024]图3是本技术中磁化水发生装置的结构示意图；
[0025]附图说明：1、溶液复配装置；2、磁化水发生装置；3、加压装置；4、喷淋和注入装置；11、储液罐；12、转子流量计；13、加压泵；14、主管道；21、进水管；22、出水管；23、磁化水管；24、连接头；25、壳体；41、第一管路；42、第二管路；43、喷头；44、煤层。
具体实施方式
[0026]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0027]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于：包括溶液复配装置、磁化水发生装置、加压装置和喷淋和注入装置；所述溶液复配装置与磁化水发生装置通过管道连接，所述加压装置分别与磁化水发生装置和喷淋和注入装置连接；所述喷淋和注入装置和注水装置分别设置在煤矿工作面和煤层中。2.如权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于：所述溶液复配装置包括储液罐、转子流量计、加压泵和主管道；所述储液罐与转子流量计连接，所述转子流量计通过加压泵与主管道连通，所述主管道与外界供水系统连通；所述储液罐沿主管道液体流动方向上设置多个。3.如权利要求1或2所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于：所述磁化水发生装置包括进水管、出水管、磁化水管、水管固定架和壳体，所述磁化水管设置在壳体，磁化水管通过水管固定架进行固定，所述进水管和出水管分别与磁化水管连接。4.如权利要求3所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于：所述磁化水管在壳体中设置多个，磁化水管通过连接头进行串并联设置。5.如权利要求4所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李树刚，赵波，闫冬洁，白杨，双海清，田佳敏，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。