煤矿用瓦斯抑爆系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿用瓦斯抑爆系统，包括用于检测采煤工作面上隅角甲烷浓度和氧气浓度的气体检测模块和与气体检测模块电连接的本安型防爆控制阀，本安型防爆控制阀电连接有用于向采煤工作面上隅角释放惰性气体进而稀释氧气浓度和甲烷浓度的惰性气体释放装置以及用于防止进风巷的氧气进入采煤工作面上隅角的挡风装置一。煤矿用瓦斯抑爆系统的工作可靠性高，达到井下瓦斯抑爆的目的，提高了采煤作业的安全性，其实用性强，使用效果好，便于推广应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种抑爆系统，特别是涉及一种煤矿用瓦斯抑爆系统。
技术介绍
我国是世界第一大产煤国，煤炭在我国一次能源消费中约占70%左右，因而煤炭行业是关系我国国家经济命脉的重要基础产业。然而，煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一，预防和控制煤矿重特大事故的发生，促进煤矿安全生产形势的根本好转已成为国家和政府层面上急需解决的重大问题，也是我国安全生产工作的核心任务。在所有煤矿灾害事故中，尤以瓦斯事故为重，其中主要以煤与瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸为最主要的表现形式。近年来，虽然煤矿瓦斯防治工作已取得阶段性成效，但仍没有从根本上遏制重大瓦斯事故的发生，2008年全国共煤矿发生瓦斯事故182起，死亡778人，其中较大瓦斯事故63起，死亡290人；重特大瓦斯事故18起，死亡352人。瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素，常规或单一的瓦斯灾害防治技术已不能满足煤矿高效安全生产的需要。需利用新思路新方法与常规瓦斯灾害防治技术相结合来防治瓦斯事故。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种设计合理、能够有效抑制瓦斯爆炸进而保证井下人员安全的煤矿用瓦斯抑爆系统。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是:煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:包括用于检测采煤工作面上隅角甲烷浓度和氧气浓度的气体检测模块和与所述气体检测模块电连接的本安型防爆控制阀，所述本安型防爆控制阀电连接有用于向采煤工作面上隅角释放惰性气体进而稀释氧气浓度和甲烷浓度的惰性气体释放装置，以及用于防止进风巷的氧气进入采煤工作面上隅角的挡风装置一。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述惰性气体释放装置包括装有惰性气体的气瓶、与所述气瓶相连接且用于向采煤工作面上隅角释放惰性气体的喷射管和用于控制所述喷射管通断的电动阀门，所述电动阀门与本安型防爆控制阀电连接。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气瓶的数量和喷射管的数量均为多个，多个所述气瓶均通过气管一连接有连通管一，所述连通管一通过连通管二连接有连通管三，多个所述喷射管的一端均与连通管三连接，多个所述喷射管的另一端均延伸至采煤工作面上隅角。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气体检测模块包括至少一个用于检测采煤工作面上隅角甲烷浓度的甲烷浓度传感器一和至少一个用于检测采煤工作面上隅角氧气浓度的氧气浓度传感器一。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气体检测模块还包括至少一个用于检测采煤工作面和回风巷连接处甲烷浓度的甲烷浓度传感器二以及至少一个用于检测采煤工作面和回风巷连接处氧气浓度的氧气浓度传感器二。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述挡风装置一包括电机一、连接在电机一输出轴上的卷筒一和绕设在卷筒一上的挡风帘一，所述卷筒一设置在沿采煤方向相邻的两个采煤工作面单体液压支柱之间，所述电机一安装在所述采煤工作面单体液压支柱上，所述本安型防爆控制器的输出端电连接有电机驱动器一，所述电机驱动器一与电机一电连接。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述回风巷与采煤工作面的连接处设置有挡风装置二，所述挡风装置二包括电机二、连接在电机二输出轴上的卷筒二和绕设在卷筒二上的挡风帘二，所述本安型防爆控制器的输出端电连接有电机驱动器二，所述电机驱动器二与电机二电连接，所述电机二安装在回风巷侧壁的条形凹槽内。上述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述本安型防爆控制器电连接有中央控制器，所述中央控制器的输出端电连接有用于在采煤工作面上隅角的甲烷浓度达到预设阈值时进行报警的语音告警模块，所述本安型防爆控制器的输出端接有声光告警模块。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、本技术主要针对采煤作业中，甲烷气体在采煤工作面上隅角积聚的问题而提出，其采用惰性气体释放装置释放的惰性气体，对采煤工作面上隅角的氧气和甲烷进行稀释，其效果明显，有效的使甲烷和氧气隔绝，解除了瓦斯爆炸的危险。2、本技术通过设置挡风装置一，能够有效的阻止进风巷的氧气进入采煤工作面上隅角，同时使得惰性气体释放装置对采煤工作面上隅角的氧气稀释效果更加显著。3、本技术通过设置挡风装置二，有效的防止了回风巷的氧气回流至采煤工作面上隅角，使得惰性气体释放装置对采煤工作面上隅角氧气的稀释时间变短，进一步增强了稀释效果。4、本技术实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，实现成本低，工作可靠性高，达到井下瓦斯抑爆的目的，提高了采煤作业的安全性，其实用性强，使用效果好，便于推广应用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为本技术布设在煤矿内的位置关系示意图。图3为本技术惰性气体释放装置的结构示意图。图4为本技术挡风装置一的结构示意图。图5为本技术挡风装置二的结构示意图。附图标记说明:I 一气体检测模块；1-1 —甲烷浓度传感器一； 1-2—氧气浓度传感器一;1-3 —甲規浓度传感器二； 1-4一氧气浓度传感器二；2—本安型防爆控制器； 3 —中央控制器;4 一键盘输入模块; 5—语音告警模块； 6—挡风装置一;6-1一电机驱动器一；6-2—电机一; 6-3—卷筒一；6-4—挡风帘一； 7—挡风装置二；7-1—电机驱动器二； 7-2—电机二； 7-3—卷筒二；7-4一挡风帘二； 8—进风巷；9—釆煤工作面； 10—釆煤工作面上隅角；11 一釆煤工作面单体液压支柱； I1-1—电机支架；11-2—安装板一； 12—惰性气体释放装置；12-1一气瓶;12-2—气管一; 12-3—电动阀门；12-4—喷射管；12-5—连通管三; 12-6—连通管二；12-7—连通管一；13—釆空区； 14 一控制箱；15—回风巷；15-1—条形凹槽； 16—支架板；17—安装板二； 18—声光告警模块。具体实施方式如图1和图2所示的一种煤矿用瓦斯抑爆系统，包括用于检测采煤工作面上隅角10甲烷浓度和氧气浓度的气体检测模块I和与所述气体检测模块I电连接的本安型防爆控制阀2，所述本安型防爆控制阀2电连接有用于向采煤工作面上隅角10释放惰性气体进而稀释氧气浓度和甲烷浓度的惰性气体释放装置12，以及用于防止进风巷8的氧气进入采煤工作面上隅角10的挡风装置一 6。本实施例中，采用稀释采煤工作面上隅角10氧气浓度和甲烷浓度的方法，从而使采煤工作面上隅角10氧气浓度和甲烷浓度降低，有效的使甲烷和氧气隔绝，一般情况下，瓦斯爆炸需要满足的三个条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气，本实施例通过使氧气浓度和甲烷浓度降低，消除了瓦斯爆炸需满足的三个条件中的两个，从而达到抑制瓦斯爆炸的目的，其构思新颖，由于采煤工作面上隅角10氧气的含量远远大于甲烷的含量，所述惰性气体释放装置12对氧气的稀释效果大于对甲烷的稀释效果，从而保证甲烷和氧气的有效隔绝，该煤矿用瓦斯抑爆系统有效的保证了井下工作人员的安全，提高了采煤作业的安全性。如图3所示，所述惰性气体释放装置12包括装有惰性气体的气瓶12-1、与所述气瓶12-1相连接且用于向采煤工作面上隅角10释放惰性气体的喷射管12-4和用于控制所述喷射管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于：包括用于检测采煤工作面上隅角（10）甲烷浓度和氧气浓度的气体检测模块（1）和与所述气体检测模块（1）电连接的本安型防爆控制阀（2），所述本安型防爆控制阀（2）电连接有用于向采煤工作面上隅角（10）释放惰性气体进而稀释氧气浓度和甲烷浓度的惰性气体释放装置（12），以及用于防止进风巷（8）的氧气进入采煤工作面上隅角（10）的挡风装置一（6）。

【技术特征摘要】
1.煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:包括用于检测采煤工作面上隅角(10)甲烷浓度和氧气浓度的气体检测模块(I)和与所述气体检测模块(I)电连接的本安型防爆控制阀(2)，所述本安型防爆控制阀(2)电连接有用于向采煤工作面上隅角(10)释放惰性气体进而稀释氧气浓度和甲烷浓度的惰性气体释放装置(12)，以及用于防止进风巷(8)的氧气进入采煤工作面上隅角(10)的挡风装置一(6)。2.根据权利要求1所述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述惰性气体释放装置(12)包括装有惰性气体的气瓶(12-1 )、与所述气瓶(12-1)相连接且用于向采煤工作面上隅角(10)释放惰性气体的喷射管(12-4)和用于控制所述喷射管(12-4)通断的电动阀门(12-3)，所述电动阀门(12-3)与本安型防爆控制阀(2)电连接。3.根据权利要求2所述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气瓶(12-1)的数量和喷射管(12-4)的数量均为多个，多个所述气瓶(12-1)均通过气管一(12-2)连接有连通管一(12-7)，所述连通管一(12-7)通过连通管二( 12-6)连接有连通管三(12-5),多个所述喷射管(12-4)的一端均与连通管三(12-5)连接，多个所述喷射管(12-4)的另一端均延伸至采煤工作面上隅角(10)。4.根据权利要求1所述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气体检测模块(I)包括至少一个用于检测采煤工作面上隅角(10)甲烷浓度的甲烷浓度传感器一(1-1)和至少一个用于检测采煤工作面上隅角(10)氧气浓度的氧气浓度传感器一(1-2)。5.根据权利要求4所述的煤矿用瓦斯抑爆系统，其特征在于:所述气体检测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪光，
申请(专利权)人：刘洪光，
类型：实用新型
国别省市：