一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，包括定位架、动静交换式瓦斯通风检测机构、节流膨胀式环境治理机构和负压回收机构，动静交换式瓦斯通风检测机构、节流膨胀式环境治理机构和负压回收机构分别固定设于定位架侧壁。本发明专利技术属于煤矿安全设备技术领域，具体是提供了一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，将反向作用原理应用到对矿井巷道通风效果和瓦斯积存的检测中，显著降低了人力投入和瓦斯检测风险，提高了设备自动化程度和检测精确度；将借助中介物原理和节流膨胀效应应用到对矿井巷道的降尘处理和环境治理中，显著降低了矿井因粉尘积聚发生事故的概率，改善了矿井的作业环境。境。境。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置


[0001]本专利技术属于煤矿安全设备
，具体是指一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置。

技术介绍

[0002]在煤矿开采过程中，煤矿内部会存在一定量的瓦斯，瓦斯中的成分主要是甲烷，当煤矿中的瓦斯达到一定浓度后，容易引发爆炸的现象，从而存在很大的安全隐患，矿井通风系统作为煤矿的生命线，能够直接治理矿井巷道中的瓦斯和粉尘，而采煤工作面上隅角、掘进工作面高顶处、停风的盲巷中以及采掘机切割处等区域通风不良，通风系统常常无法有效作用于上述区域从而使瓦斯在上述区域快速积聚。
[0003]现有煤矿瓦斯处理过程中和处理过后的检测技术主要包括预设固定监测点检测和人工辅助移动检测，预设固定监测点在矿井巷道内的检测范围具有局限性，尤其在对通风不良区域检测时，瓦斯气体集中在上空，易使监测点漏检，人工辅助移动检测需依靠人工手持或移动检测设备在煤矿井下进行瓦斯检测，对操作人员身心健康有较大影响。
[0004]目前缺少一种用于检测煤矿井下瓦斯治理的设备，在无需人工下井操作的前提下能够自动判断瓦斯通风治理效果，实现对矿井巷道中各种通风不良区域的动静交换式瓦斯检测，同时能够对各检测区域的气体进行降温和净化，使矿井施工区域保持良好的施工环境，并能够对瓦斯聚集处的瓦斯气体进行回收，使瓦斯变害为利，显著降低瓦斯和粉尘对煤矿的危害。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，将反向作用原理和增加不对称性原理应用到对矿井巷道通风效果和瓦斯积存的检测中，通过逆向思路设置动静交换式瓦斯通风检测机构，显著降低了人力投入和检测风险，同时提高了设备自动化程度和检测精确度，将借助中介物原理和节流膨胀效应应用到对矿井巷道的降尘处理和环境治理中，采用节流膨胀式环境治理机构对矿井巷道内部的气体和粉尘颗粒进行循环吸附净化并对气体进行降温，显著降低了矿井巷道因粉尘积聚发生事故的概率，并改善了矿井内部的作业环境。
[0006]本专利技术采取的技术方案如下：本方案提供了一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，包括定位架、动静交换式瓦斯通风检测机构、节流膨胀式环境治理机构和负压回收机构，所述动静交换式瓦斯通风检测机构和节流膨胀式环境治理机构分别固定设于定位架侧壁，所述节流膨胀式环境治理机构设于动静交换式瓦斯通风检测机构上方，所述负压回收机构固定设于定位架侧壁，动静交换式瓦斯通风检测机构将反向作用原理和增加不对称性原理应用到对矿井巷道通风效果和瓦斯积存的检测中，采用动静交换的逆向思路，使通风不良处的被检测气体主动进入动静交换式瓦斯通风检测机构，在无需人工操作的情况下实现对矿井巷道内各个角落和通风不良处的有效检测，显著降低了人力投入和
检测风险，同时提高了设备自动化程度和检测精确度，节流膨胀式环境治理机构将借助中介物原理和节流膨胀效应应用到对矿井巷道的降尘处理和环境治理中，借助自来水作为中介物对矿井巷道内部的气体和粉尘颗粒进行吸附净化，并使自来水实现循环利用，通过节流膨胀效应对矿井巷道内部的气体进行降温处理，显著降低了矿井巷道因粉尘积聚发生事故的概率，并改善了矿井内部的作业环境；所述动静交换式瓦斯通风检测机构包括动静交换式瓦斯检测装置和变截面加速通风检测装置，所述动静交换式瓦斯检测装置和变截面加速通风检测装置自上而下依次固定设于定位架侧壁，所述节流膨胀式环境治理机构包括双级节流膨胀降温箱和过滤净化装置，所述双级节流膨胀降温箱固定设于定位架侧壁，所述双级节流膨胀降温箱设于动静交换式瓦斯检测装置侧边，所述过滤净化装置固定贯穿设于双级节流膨胀降温箱内部，所述负压回收机构包括负压收集管路和储存装置，所述负压收集管路固定设于定位架下壁，所述储存装置固定设于定位架侧壁，所述负压收集管路和储存装置贯通连接，所述定位架包括挂壁式承载架和站立式承载架，所述挂壁式承载架固定设于站立式承载架上壁，所述动静交换式瓦斯通风检测机构和节流膨胀式环境治理机构分别设于挂壁式承载架侧壁，所述储存装置设于站立式承载架侧壁。
[0007]其中，所述动静交换式瓦斯检测装置包括气流集中导向风帽、瓦斯引导风机和瓦斯检测仪，所述气流集中导向风帽和瓦斯检测仪自上而下依次固定设于挂壁式承载架侧壁，所述瓦斯引导风机设于挂壁式承载架侧壁，所述瓦斯引导风机贯穿设于气流集中导向风帽中部，所述气流集中导向风帽包括多向气流集束半球板、收束管和瓦斯引导管，所述瓦斯引导管固定设于挂壁式承载架侧壁，所述收束管密接固定贯通设于瓦斯引导管上端，所述多向气流集束半球板密接固定设于收束管上端，所述多向气流集束半球板上壁球状阵列贯穿设有分散气流集束管，所述瓦斯引导风机贯穿设于瓦斯引导管中部，所述瓦斯检测仪设于瓦斯引导管下方；瓦斯引导风机运行时，使气流集中导向风帽内产生气流，并使多向气流集束半球板和收束管内部气压降低，气流集中导向风帽上方气体在瓦斯引导风机作用下分别从分散气流集束管进入多向气流集束半球板下方并沿收束管和瓦斯引导管流动至瓦斯检测仪上方，瓦斯检测仪对气流进行瓦斯检测，瓦斯引导风机使气流集中导向风帽上方的气体由静态转变为动态，在瓦斯检测仪保持静止状态的情况下完成对气流集中导向风帽上方气体的瓦斯检测，分散气流集束管将各个方向的气体集中收束，显著提高了检测覆盖面积，有效避免了漏检误检，瓦斯检测仪和被检测气体进行动静交换，使通风不良处的被检测气体主动进入瓦斯检测仪，在无需人工操作的情况下实现对矿井巷道内各个角落和通风不良处的有效检测。
[0008]优选地，所述变截面加速通风检测装置包括变截面气流加速组件、风动旋转组件和风力反馈组件，所述变截面气流加速组件固定设于挂壁式承载架侧壁，所述变截面气流加速组件设于瓦斯检测仪下方，所述风动旋转组件转动设于变截面气流加速组件内部，所述风力反馈组件固定设于变截面气流加速组件内部，所述变截面气流加速组件包括气流加速管道和气流加速固定架，所述气流加速固定架固定设于挂壁式承载架侧壁，所述气流加速管道固定设于气流加速固定架内部，所述气流加速管道两端分别设有入风广口和出风窄口，所述风动旋转组件包括风动转轴和风杯，所述风动转轴转动设于气流加速固定架上壁，所述风杯环状等间距阵列设于风动转轴圆周侧壁，所述风动转轴下端固定设有发电转子，所述风力反馈组件包括发电定子和电流计，所述发电定子固定设于气流加速固定架内部，
所述发电定子设于发电转子侧边，所述电流计固定设于储存装置侧壁，所述电流计和发电转子电性连接；当煤矿井下治理瓦斯时，井下通风系统运行，当变截面加速通风检测装置所处位置通风良好时，井下通风系统产生的气流从入风广口进入气流加速管道并从出风窄口流出并流动至风动旋转组件，气流在气流加速管道内流动过程中，由于气流加速管道截面面积不断减小，使气流速度不断增大，当增速之后的气体流动至风动旋转组件时，气流吹动风杯，风杯带动风动转轴旋转，并使发电转子相对发电定子转动，发电转子和发电定子产生电流并在电流计上显示电流大小，电流数据与发电转子相对发电定子转动速度线性相关，即电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：包括，定位架（1）；动静交换式瓦斯通风检测机构（2），包括动静交换式瓦斯检测装置（21）和变截面加速通风检测装置（22），所述动静交换式瓦斯检测装置（21）和变截面加速通风检测装置（22）自上而下依次固定设于定位架（1）侧壁；节流膨胀式环境治理机构（3），包括双级节流膨胀降温箱（31）和过滤净化装置（32），所述双级节流膨胀降温箱（31）固定设于定位架（1）侧壁，所述双级节流膨胀降温箱（31）设于动静交换式瓦斯检测装置（21）侧边，所述过滤净化装置（32）固定贯穿设于双级节流膨胀降温箱（31）内部；负压回收机构（4），所述负压回收机构（4）固定设于定位架（1）侧壁。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：所述负压回收机构（4）包括负压收集管路（41）和储存装置（42），所述负压收集管路（41）固定设于定位架（1）下壁，所述储存装置（42）固定设于定位架（1）侧壁，所述负压收集管路（41）和储存装置（42）贯通连接，所述定位架（1）包括挂壁式承载架（11）和站立式承载架（12），所述挂壁式承载架（11）固定设于站立式承载架（12）上壁，所述动静交换式瓦斯通风检测机构（2）和节流膨胀式环境治理机构（3）分别设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述储存装置（42）设于站立式承载架（12）侧壁。3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：所述动静交换式瓦斯检测装置（21）包括气流集中导向风帽（211）、瓦斯引导风机（212）和瓦斯检测仪（213），所述气流集中导向风帽（211）和瓦斯检测仪（213）自上而下依次固定设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述瓦斯引导风机（212）设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述瓦斯引导风机（212）贯穿设于气流集中导向风帽（211）中部，所述气流集中导向风帽（211）包括多向气流集束半球板（2110）、收束管（2111）和瓦斯引导管（2112），所述瓦斯引导管（2112）固定设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述收束管（2111）密接固定贯通设于瓦斯引导管（2112）上端，所述多向气流集束半球板（2110）密接固定设于收束管（2111）上端，所述多向气流集束半球板（2110）上壁球状阵列贯穿设有分散气流集束管（2113），所述瓦斯引导风机（212）贯穿设于瓦斯引导管（2112）中部，所述瓦斯检测仪（213）设于瓦斯引导管（2112）下方。4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：所述变截面加速通风检测装置（22）包括变截面气流加速组件（221）、风动旋转组件（222）和风力反馈组件（223），所述变截面气流加速组件（221）固定设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述变截面气流加速组件（221）设于瓦斯检测仪（213）下方，所述风动旋转组件（222）转动设于变截面气流加速组件（221）内部，所述风力反馈组件（223）固定设于变截面气流加速组件（221）内部，所述变截面气流加速组件（221）包括气流加速管道（2210）和气流加速固定架（2211），所述气流加速固定架（2211）固定设于挂壁式承载架（11）侧壁，所述气流加速管道（2210）固定设于气流加速固定架（2211）内部，所述气流加速管道（2210）两端分别设有入风广口（2212）和出风窄口（2213），所述风动旋转组件（222）包括风动转轴（2220）和风杯（2221），所述风动转轴（2220）转动设于气流加速固定架（2211）上壁，所述风杯（2221）环状等间距阵列设于风动转轴（2220）圆周侧壁，所述风动转轴（2220）下端固定设有
发电转子（2222），所述风力反馈组件（223）包括发电定子（2230）和电流计（2231），所述发电定子（2230）固定设于气流加速固定架（2211）内部，所述发电定子（2230）设于发电转子（2222）侧边，所述电流计（2231）固定设于储存装置（42）侧壁，所述电流计（2231）和发电转子（2222）电性连接。5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：所述双级节流膨胀降温箱（31）侧壁等间距阵列贯穿设有锥形进风管（311），所述双级节流膨胀降温箱（31）上壁等间距阵列贯穿设有锥形出风管（312），所述双级节流膨胀降温箱（31）内侧壁等间距阵列设有节流膨胀风机（313），所述节流膨胀风机（313）分别和锥形进风管（311）端部贯通连接。6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下用节流膨胀式瓦斯动静交换检测治理装置，其特征在于：所述过滤净化装置（32）包括水力压降气流净化组件（321）、循环净化蓄水箱（322）、离心分离组件（32...

【专利技术属性】
技术研发人员：李均均，任远达，
申请(专利权)人：华亭煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：