CN104791002A - 一种利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用空气倍增原理处理煤矿工作面局部瓦斯积聚问题的技术及设备，通过机身内侧一圈宽度仅为1.3毫米的环形裂隙吹出高压风流吹散上隅角等区域积聚的瓦斯。本发明由进风口、内置旋转器、出风环调节装置和出风环组成的。具体为利用矿井压风管路中清洁风流作为动力，根据引射原理将气体引入设备中，通过内置旋转扇叶将风流输送到出风环，利用出风环输出的有效风流达到降低积聚瓦斯浓度的目的；且该装置能够根据实际情况调节风流的大小和方向，实现了区域的全覆盖；该装置能够利用气体倍增原理带动周围大概10-15倍的空气流动，利用高速运动的空气射流在出风环后方产生的一个负压区域，抽吸周围的空气。其中，本装置可安装在上隅角、回风巷等瓦斯积聚区位置，有效吹散积聚的瓦斯，保障煤矿安全高效生产。本发明非常适合在井下煤矿开采中推广、使用。

Description

一种利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备

技术领域

本发明涉及一种利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，属于煤矿安全应用领域。

背景技术

煤矿采煤工作面上隅角作为工作面风流和采空区漏风交汇点，形成了风流涡流区，而且在工作面风流的压差作用及采空区密闭等影响下，采空区瓦斯向上隅角区域流动，因此造成该区域瓦斯浓度较大。且随着风流作用，采空区、上隅角等区域的瓦斯沿着风流逐渐向回风巷逸散，会造成回风巷瓦斯浓度较高，给煤矿的安全回采、煤矿工人的身体健康带来极大威胁。因此，急需采取新的方法对上隅角瓦斯、回风巷集聚瓦斯进行处理。

目前，对上隅角区域瓦斯治理多采用临时风障、安设局部通风机、增大工作面风量和改变通风方式等方法，这些方法虽然具有较好的效果，但增加了煤矿企业的成本，增大了工人的工作量，同时如加大风量等会加大采空区漏风量，促使更多瓦斯从采空区涌出。同时采用高位抽放、埋管抽放等方法对上隅角瓦斯进行处理也可取得良好效果，但施工麻烦，且工期较长。而对回风巷集聚瓦斯多采用增加风机等方法，但该方法经济性不高且安装费时费力、安全性不高。因此，需根据工作面瓦斯运移规律，提出一种省时、省力且经济的方法对上隅角、回风巷等瓦斯积聚区域进行处理。

空气倍增器作为一种新的技术方法，采用射流原理，带动周围10-15倍空气流动，从而将高速运动的空气射流通过出风环喷出，并在出风环后方产生负压区域抽吸周围空气。该装置具有风量大、操作简便和经济投入少等优点，同时该装置不采用电机驱动、无金属扇叶等，因此该装置不会产生火花，安全性高。由于该装备结构简单，采用矿井风管即可，无需外来动力，所以投入小，并且该装备能够自主调节风量、风流方向，覆盖面积大、风量大，能够达到降低工作面上隅角、回风巷瓦斯浓度的目的。

本发明针对上隅角、回风巷等瓦斯积聚区域的特点，在保证安全的前提下能够利用高速强劲风流处理上隅角、回风巷等区域积聚的瓦斯，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的处理上隅角、回风巷等瓦斯积聚的技术及装备，从而解决克服了传统装置处理积聚瓦斯效果不理想、造价高昂等问题。该装置通过控制风速、风压及可旋转出风环吹出稳定、强劲的风流，有效达到解决积聚瓦斯的目的，切实改善矿井工作人员的安全工作环境。

本发明的技术方案是：

该装置主要由进风口、进风调节装置、出风环及出风环调节装置等构成，风流来自于矿井井下风管，通过进风口进入连接管，再进入出风环喷出，同时在进风口前安装风量调节装置、在出风环连接接口处安装可旋转钮，调整风流方向。该装置可安装在工作面上隅角、回风巷等区域，利用矿井中风管作为动力来源，当气流从细缝状出风环高速喷出后，高压风流会在出风环周围形成负压区，从而带动出风环周围10-15倍空气流动，且使风流速度明显增大，通过高速风流驱散上隅角、回风巷积聚的瓦斯，避免瓦斯超限事故的发生，极大地提高煤矿采煤工作面的安全性。而且，该装置能够控制进风量大小、风流方向，同时可以改变出风环的方向、大小和出风环的长短，由此可调节射程大小，做到对瓦斯积聚区域的全覆盖，提高该装置的作用范围。从以上分析看出，该装置能够产生强劲、稳定的风流，而且造价低、作用范围广，对于处理上隅角、回风巷等积聚瓦斯具有重要的意义，能够最大程度的保障煤矿井下作业安全和提高井下作业环境。

由以上技术方案可以看出：该种利用空气倍增原理解决上隅角瓦斯积聚的装备克服了传统解决上隅角瓦斯装置的缺点，减少了矿井作业人员的工作量，同时该装备不需电机等外加动力，只需矿井自带的风管作为动力，安全性比较高。同时该装备风量大、风流稳定、可以调节方向及射程远等，实现了对瓦斯积聚区域的全覆盖，因此，该装备在保障煤矿安全方面具有重要的应用价值和前景。

附图说明

图1为瓦斯在工作面积聚区域示意图。

图2为本发明所述装置示意图。

图3为本发明在井下上隅角的应用示意图。

具体实施方式

根据图1所示，在回采工作面中，上隅角、回风巷等区域是工作面瓦斯易集聚的区域。本发明主要为解决回采工作面上隅角、回风巷等区域积聚的瓦斯采用井下风管作为动力，实现了安全、高效、经济地处理瓦斯方法。

根据图2，该发明的具体实施方式如下：首先需在瓦斯积聚区域的风管中安装三通阀门，通过该装置自带的管道将进风口与三通阀门相连，使风管中风流进入该装备，风流进入该装备后，通过其自身系统实现风流速度的增大和风量的增加，从而使风流以较高的速度从出风环喷出，吹散上隅角、回风巷等瓦斯积聚的瓦斯。同时该装置自身具有可调节装置，能够调整风速、风流方向，其中风量调节装置控制内置扇叶，用以调节风量大小，而出风环调节装置调节内置旋转器用以调节出风环方向，从而可改变出风的方向。

图3为本发明在回采工作面上隅角的实施示意图。在上隅角区域，将本装置悬挂于采煤工作面支架上，出风环对着回风巷方向，利用回风巷的风管作为动力，当发现上隅角瓦斯浓度高时，打开本装置，调整出风环方向使风流方向正对上隅角，同时调节风量大小，从而对上隅角区域集聚瓦斯进行处理。

从以上实施方式可以看出，该套装置结构紧凑、操作简单、经济实用，同时后期的拆卸、运输等工作方便，能够极大节省煤矿企业的人力、物力，保证煤矿安全、高效发展，保障井下作业人员的生命安全。

Claims (8)

1.一种利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：该装置利用控制系统人工控制风扇的风速，空气倍增系统与内置旋转风扇相连，旋转风扇与出风环设施相连。

2.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：该装置控制系统简单易操作，可人工控制出风环的风速、压强。

3.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：该装备采用矿井井下风管中的压风作为动力源，该方法方便、实用。

4.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：该装备无扇叶，不会产生火花等，安全性高，同时经济、耐用。

5.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：旋转风扇与出风环设施相连，出风环可带动周围空气吹出稳定、强劲的风流。

6.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：出风环可以实现一定角度的扭转，调整风流方向，实现上隅角等瓦斯积聚全区域覆盖。

7.按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：出风环形状可改变为圆形、方形、椭圆形或复合图形，以适应井下负责的作业环境。

8. 按照权利要求1所述的利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备，其特征在于：根据工作面具体情况，出风环大小可根据需风量进行调节。