CN110173302B - 一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了煤矿技术领域的一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，包括排水器、第一注氮管和第二注氮管，所述第一注氮管安装在所述排水器的顶部，所述第二注氮管安装在所述排水器的底部，所述排水器的内腔安装有集水槽，所述集水槽的底部呈十字安装有四个排水管，所述集水槽包括底盘、通气管和四个第一安装槽，所述通气管安装在底盘的顶部中端，四个所述第一安装槽呈十字开设在所述底盘的顶部，四个所述第一安装槽在所述通气管的外侧，四个所述排水管均插接所述第一安装槽的内侧并且所述第一安装槽的顶部，本发明能够实现自动实时排空输送管路积水，解决了注氮管路积水不畅通的现象，实现了自动排水。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿技术领域，具体为一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置。
背景技术
是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
自燃发火矿井采用注氮系统是目前煤矿防灭火的主要技术手段。由于采取了使用地面制氮机向工作面采空区注氮气的防火技术，在气体输送过程中，由于井上下温差较大，尤其是处于高海拔、高纬度地区的矿井，注氮空压机设备自身产生水蒸气的原因，在井下的输送管路中冷凝积水，加之井下输送管积水距离较长、制氮机的出气压力无法排空管路等原因，导致了输送管路不畅通，氮气无法输送到工作面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，以解决上述背景技术中提出的由于采取了使用地面制氮机向工作面采空区注氮气的防火技术，在气体输送过程中，由于井上下温差较大，尤其是处于高海拔、高纬度地区的矿井，注氮空压机设备自身产生水蒸气的原因，在井下的输送管路中冷凝积水，加之井下输送管积水距离较长、制氮机的出气压力无法排空管路等原因，导致了输送管路不畅通，氮气无法输送到工作面的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，包括排水器、第一注氮管和第二注氮管，所述第一注氮管安装在所述排水器的顶部，所述第二注氮管安装在所述排水器的底部，所述排水器的内腔安装有集水槽，所述集水槽的底部呈十字安装有四个排水管，所述集水槽包括底盘、通气管和四个第一安装槽，所述通气管安装在底盘的顶部中端，四个所述第一安装槽呈十字开设在所述底盘的顶部，四个所述第一安装槽在所述通气管的外侧，四个所述排水管均插接所述第一安装槽的内侧并且所述第一安装槽的顶部，四个所述排水管的底部外侧均贯穿排水器的外壁，四个所述排水管的内腔底部均设置有挡块，四个所述排水管的外壁均开设有进水孔，四个所述排水管的内腔均设置有不锈钢球，四个所述排水管的顶部均设置有浮球，所述浮球与所述不锈钢球通过凯夫拉线连接。
优选的，所述排水器的内腔侧壁上下两端均开设有内螺纹槽，所述第一注氮管和所述第二注氮管的外壁与所述排水器的接触面开设有外螺纹槽，所述外螺纹槽与所述内螺纹槽相匹配，通过螺栓连接将所述第一注氮管和所述第二注氮管分别安装在所述排水器的上下两端。
优选的，所述排水器的内腔侧壁与所述排水管的接触面开设有第一安装孔，所述排水管的底部外侧插接在所述第一安装孔内并且贯穿所述第一安装孔，再通过密封焊将所述排水管固定安装在所述排水器的外壁上。
优选的，所述第一安装槽的内径与所述排水管的外径相同并且所述第一安装槽的内径与所述排水管为过盈配合。
优选的，所述挡块与所述不锈钢球的接触面开设有第二安装槽，所述第二安装槽的内侧通过粘合剂固定安装有密封垫，所述密封垫的顶部与所述不锈钢球的底部侧面接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够实现自动实时排空输送管路积水，保证了输送管路的畅通，在注氮气管路的最低点安装排水器，注氮气管路上安装有多个排水器，每相隔一段距离安装一个排水器，缩短了排水距离，有效的解决了注氮管路积水不畅通的现象，通过集水槽收集冷凝水，当集水槽内的冷凝水的液位达到一定的高度时，浮球在水的浮力下通过凯夫拉线带动不锈钢球在排水管内上浮，冷凝水通过排水管排出，当水位下降到一定的高度时，不锈钢球在自身的重力下回落到挡块上，不锈钢球与挡块的密封配合对氮气进行封堵，防止氮气排出，如此反复，有效的实现了自动排水。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明剖视图；
图3为本发明集水槽结构示意图；
图4为本发明排水管剖视图。
图中：100排水器、110集水槽、111底盘、112通气管、113第一安装槽、120排水管、121挡块、122进水孔、123不锈钢球、124浮球、200第一注氮管、300第二注氮管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，能够实现自动实时排空输送管路积水，保证了输送管路的畅通，请参阅图1，包括排水器100、第一注氮管200和第二注氮管300；
请参阅图1和图2，排水器100具有集水槽110和四个排水管120，具体的，集水槽110焊接在排水器100的内腔侧壁中端，四个排水管120呈十字焊接在集水槽110的底部，排水管120为L形管，排水器100的内腔侧壁与排水管120的接触面开设有第一安装孔，排水管120的底部外侧插接在第一安装孔内并且贯穿第一安装孔，再通过密封焊将排水管120固定安装在排水器100的外壁上，集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成凹槽，冷凝水淤积在集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成凹槽内，排水管120将淤积在集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成凹槽内冷凝水排出，排水器100、集水槽110和排水管120均为不锈钢；
请参阅图2和图3，集水槽110具有底盘111、通气管112和四个第一安装槽113，具体的，通气管112焊接在底盘111的顶部，底盘111的顶部以圆心为轴心开设右与通气管112的外径相同的第二安装孔，通气管112插接在第二安装孔内，通气管112的底部与底盘111的底部平齐，通气管112焊接在底盘111的顶部，通气管112用于流通氮气，四个第一安装槽113呈十字开设在集水槽110的顶部，四个第一安装槽113贯穿集水槽110的底部，四个第一安装槽113在通气管112的外侧，第一安装槽用于固定安装排水管120，第一安装槽113的内径与排水管120的外径相同并且第一安装槽113的内径与排水管120为过盈配合，排水管120的插接在第一安装槽113的内侧并且贯穿第一安装槽113的顶部，排水管120焊接在第一安装槽113的内侧，底盘111焊接在排水器100的内腔侧壁中端，通过底盘111、通气管112的外侧壁和排水器100的内侧壁形成凹槽，用于收集冷凝水；
请参阅图2和图4，排水管120具有挡块121、多个进水孔122、不锈钢球123和浮球124，具体的，挡块121设在排水管120的内腔侧壁底部，挡块121为环形，形成排水口，挡块121与排水管120为一体铸造而成，多个排水孔122开设在排水管120的外壁上，排水孔122的内侧贯穿排水管120的内腔侧壁，冷凝水能够通过进水孔122进入到排水管120的内腔，多个排水孔122均在挡块121的上端，不锈钢浮球123放置于排水管120的内腔，不锈钢球123的底部外侧与挡块121的顶部接触，挡块121与不锈钢球123的接触面开设有第二安装槽，第二安装槽的内侧通过粘合剂固定安装有密封垫，密封垫的顶部与不锈钢球123的底部侧面接触，通过密封垫保障不锈钢球123与挡块121的密封性，当不锈钢球123与挡块121接触时能够保障冷凝水和氮气不会从排水管120排出，能够有效的防止氮气排出，浮球124放置于排水管120的顶部，浮球124的顶部通过凯夫拉线与不锈钢球123的顶部连接，当排水管120的水位达到一定的高度时，浮球124在冷凝水的浮力下浮起，浮球124通过凯夫拉线带动不锈钢球123拉起，不锈钢球123在排水管120内移动，不锈钢球123的底部外侧远离挡块121的顶部，冷凝水通过排水管120排出，当水位下降到一定的位置时，浮起124在不锈钢球123的重力作用下落在排水管120的顶部，不锈钢球落在挡块121的顶部，阻止氮气从排水管120处排出；
请再次参阅图1和图2，第一注氮管200安装在排水器100的顶部，第一注氮管200的外壁与排水器100的接触面开设有第一外螺纹槽，排水器100的内腔顶部开设有第一内螺纹槽，第一内螺纹槽与第一外螺纹槽相匹配，通过螺纹连接将第一注氮管200固定安装在排水管100的顶部；
请再次参阅图1和图2，第二注氮管300安装在排水器100的底部，第二注氮管300的外壁与排水器100的接触面开设有第二外螺纹槽，排水器100的内腔底部开设有第二内螺纹槽，第二内螺纹槽与第二外螺纹槽相匹配，通过螺纹连接将第二注氮管300固定安装在排水管100的底部。
在具体的使用时，排水器100安装在注氮气管路的最低点，注氮气管路上安装有多个排水器100，每相隔一段距离安装一个排水器100，缩短了排水距离，能够有效的将注氮气管路内的冷凝水排出，如图一和图2所示，将注氮气管路切割成第一注氮管200和第二注氮管300，将排水器100安装在第一注氮管200和第二注氮管300之间，第一注氮管200内的冷凝水顺着第一注氮管200的内壁流到集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成的凹槽内，冷凝水淤积在集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成的凹槽内，淤积在集水槽110和排水器100的内腔侧壁形成的凹槽内的冷凝水上升到一定的高度时，浮球124在水的浮力下上浮，浮球124通过凯夫拉线带动不锈钢球123在排水管120内上浮，冷凝水通过进水孔122流到排水管120内，通过挡块121形成的排水口流出，冷凝水流出后水位下降，不锈钢球123在自身的重力下落回到挡块121上，将排水口堵住，防止气体排出，如此往复，实现自动排水。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，其特征在于：包括排水器(100)、第一注氮管(200)和第二注氮管(300)，所述第一注氮管(200)安装在所述排水器(100)的顶部，所述第二注氮管(300)安装在所述排水器(100)的底部，所述排水器(100)的内腔安装有集水槽(110)，所述集水槽(110)的底部呈十字安装有四个排水管(120)，所述集水槽(110)包括底盘(111)、通气管(112)和四个第一安装槽(113)，所述通气管(112)安装在底盘(111)的顶部中端，四个所述第一安装槽(113)呈十字开设在所述底盘(111)的顶部，四个所述第一安装槽(113)在所述通气管(112)的外侧，四个所述排水管(120)均插接所述第一安装槽(113)的内侧并且所述第一安装槽(113)的顶部，四个所述排水管(120)的底部外侧均贯穿排水器(100)的外壁，四个所述排水管(120)的内腔底部均设置有挡块(121)，四个所述排水管(120)的外壁均开设有进水孔(122)，四个所述排水管(120)的内腔均设置有不锈钢球(123)，所述挡块(121)与所述不锈钢球(123)的接触面开设有第二安装槽，所述第二安装槽的内侧通过粘合剂固定安装有密封垫，四个所述排水管(120)的顶部均设置有浮球(124)，所述浮球(124)与所述不锈钢球(123)通过凯夫拉线连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，其特征在于：所述排水器(100)的内腔侧壁上下两端均开设有内螺纹槽，所述第一注氮管(200)和所述第二注氮管(300)的外壁与所述排水器(100)的接触面开设有外螺纹槽，所述外螺纹槽与所述内螺纹槽相匹配，通过螺栓连接将所述第一注氮管(200)和所述第二注氮管(300)分别安装在所述排水器(100)的上下两端。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，其特征在于：所述排水器(100)的内腔侧壁与所述排水管(120)的接触面开设有第一安装孔，所述排水管(120)的底部外侧插接在所述第一安装孔内并且贯穿所述第一安装孔，再通过密封焊将所述排水管(120)固定安装在所述排水器(100)的外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，其特征在于：所述第一安装槽(113)的内径与所述排水管(120)的外径相同并且所述第一安装槽(113)的内径与所述排水管(120)为过盈配合。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿防灭火注氮管路系统自动排水装置，其特征在于：所述密封垫的顶部与所述不锈钢球(123)的底部侧面接触。
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| CN110173302A (zh) | 2019-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An automatic drainage device for fire prevention and extinguishing nitrogen injection pipeline system in coal mine Effective date of registration: 20211126 Granted publication date: 20201208 Pledgee: Longkou Mining Group Thermal Power Co.,Ltd. Pledgor: LONGKOU MINING GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2021980013319 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201208 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |