一种抑制工作面瓦斯涌出的喷洒系统及分区防治方法技术方案

本发明专利技术涉及一种抑制工作面瓦斯涌出的喷洒系统，基于网格划分原理，根据煤层采掘进度、工作面暴露时间、瓦斯涌出情况等将工作面划分为n块区域，每个区域设置一个瓦斯浓度传感器及表面活性剂水溶液加压喷头，通过瓦斯浓度传感器确定每个区域的瓦斯浓度，并将其分级，每个级别采用不同的控制措施治理瓦斯超限，大大节约喷洒治理成本，提高施工效率，并解决了局部瓦斯治理不达标的问题。进一步的，在加压喷头处设置阻燃伞状覆盖薄膜，在瓦斯浓度较高时展开阻燃伞状覆盖薄膜，抑制瓦斯解吸并防止瓦斯逸散到其他区域，提高瓦斯治理效果。提高瓦斯治理效果。提高瓦斯治理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制工作面瓦斯涌出的喷洒系统及分区防治方法


[0001]本专利技术涉及煤矿井下的瓦斯防治研究领域，具体是一种抑制工作面瓦斯涌出的喷洒系统及分区防治方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着矿井煤层开采向深部延伸，煤层瓦斯压力和瓦斯含量逐渐增大，工作面瓦斯涌出量也相应增加，易引发煤与瓦斯突出、瓦斯浓度超限等灾害问题，严重制约着煤矿的安全高效开采。研究表明，喷洒或注入表面活性剂水溶液可以提高煤的润湿性达到抑制瓦斯解吸的效果。目前，现有技术通过某种推车设备进行人工喷洒表面活性剂水溶液(CN113217074A)或依靠大型装置向煤层综采面直接进行喷淋和注入表面活性剂水溶液进行瓦斯煤尘协同防治(CN 111764956 A)。然而，无差别的喷洒表面活性剂水溶液一方面会引起部分区域喷洒过量、部分区域喷洒不达标；另一方面会增加不必要的经济投入和水资源浪费。因此，基于网格划分原理，识别各区域瓦斯浓度级别(低、中、高)并采取不同程度的瓦斯灾害防治措施，进而开展分级分区喷洒表面活性剂水溶液和实施阻燃伞状覆盖薄膜，对于有效降低煤层瓦斯异常涌出风险、实现煤矿安全高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制工作面瓦斯涌出的喷洒系统，包括制
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供液单元、喷洒覆盖单元和数据采集存储单元；其特征在于，所述制
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供液单元包括抽水泵、制液罐以及连接抽水泵和制液罐的供水管，供水管上设置有截止阀F1、节流阀F2和压力表P1；还包括磁化器、储液罐和加压泵，通过设置有截止阀F3的供液主管连接制液罐和磁化器，通过设置有截止阀F4的供液主管连接磁化器和储液罐，通过设置有截止阀F5的供液主管连接储液罐和加压泵；所述喷洒覆盖单元包括喷洒主管、喷洒支管以及间隔设置在喷洒支管上的加压喷头，喷洒主管连接加压泵与喷洒支管，喷洒主管上还设置有截止阀F6、节流阀F7和压力表P2；加压喷头和喷洒支管通过空心的支撑主杆连通，同时支撑主杆周向设置有多个电动展收连接杆和支撑连接杆，所述电动展收连接杆一端通过驱动电机驱动以滑动设置在支撑主杆靠近喷洒支管侧，所述支撑连接杆一端铰接在支撑主杆靠近加压喷头侧，另一端铰接在电动展收连接杆中部，电动展收连接杆外周固定有阻燃伞状覆盖薄膜；所述数据采集存储单元包括设置在加压喷头处的瓦斯浓度传感器，还包括数据采集器和煤矿井下通用计算机，以及连接瓦斯浓度传感器与数据采集器、连接数据采集器与煤矿井下通用计算机的监测线路。2.根据权利要求1所述的喷洒系统，其特征在于，所述阻燃伞状覆盖薄膜根据实际工作需要进行展开或收缩，当某一瓦斯浓度传感器监测到其所在区域瓦斯浓度达到某一设定标准时，驱动电机带动电动展收连接杆的一端沿着支撑主杆向外滑动，展开阻燃伞状覆盖薄膜，当该区域瓦斯处理完毕后，驱动电机带动电动展收连接杆的一端沿着支撑主杆向内滑动，收缩阻燃伞状覆盖薄膜。3.根据权利要求1所述的喷洒系统，其特征在于，将工作面划分为n块区域，各区域对应一个加压喷头。4.根据权利要求3所述的喷洒系统，其特征在于，将瓦斯浓度分成三级，各区域根据其级别采取相应的措施，Ⅰ级为低浓度瓦斯，不采取抑制瓦斯解吸措施；Ⅱ级为中浓度瓦斯，开启该区域加压喷头定位喷洒表面活性剂水溶液，达到抑制瓦斯解吸的作用；Ⅲ级为高浓度瓦斯，开启该区域加压喷头定位喷洒表面活性剂水溶液，同时阻燃伞状覆盖薄膜展开并覆盖该区域以防止该区域瓦斯外泄。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明义，张雪洁，王硕，陈晓昀，李浩然，张同浩，杨雨濛，宋志雷，刘惠族，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：