CN112546838B - 气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法 - Google Patents
气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法，属于矿山安全生产领域，适用于矿山生产过程中所伴生的有害气体治理工作。其特征在于该装置结构简单、操作方便，既实现了掘进过程安全生产这一主要目的的，也解决了硫化氢气体在原应力变化情况下不断逸出的治理难题，治理效果明显，效率高，表本兼治，为矿山安全生产起到保驾护航的作用，将硫化氢逸出治理难题得以根本解决。本发明使得硫化氢伴生治理成为我们日常工作生活中可以轻松实现的事件。
Description
技术领域
本发明气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法，属于矿山安全生产领域，适用于矿山生产过程中所伴生的有害气体治理工作。
背景技术
井下H2S异常涌出的原因主要是煤层中存在H2S的异常富集区域，受煤层的采动，导致矿压的变化，进而H2S气体从破碎的煤体中突然释放。然而，由于目前大多数煤矿中尚未出现H2S气体的赋存，或赋存量很低，即使开采过程中出现了H2S气体，但是由于浓度较低，并没有造成事故，所以相关学者在对H2S的防治的研究内容偏少。在我国矿区的局部区域，煤层中H2S赋存含量超标，其危害巨大。同时，由于现阶段对煤矿煤体内、采煤工作面、采空区内H2S气体浓度的运移规律不清晰，对煤矿H2S气体的治理措施较少，导致多数煤矿对H2S气体的治理效果较差。2018年西安科技大学基于陕西彬长小庄矿煤层硫化氢涌出情况，在提出普通治理措施基础上，选择喷洒石灰、喷洒碱液以及高压循环脉动注碱技术相结合的方式，硫化氢浓度得到了显著降低，治理效果良好。同年煤科集团沈阳研究院有限公司，针对某矿多构造地质条件下回采工作面的硫化氢治理问题，提出在工作面落煤前采用长钻孔预注碱液和施工“钻墙”(一竖排钻孔形成的墙面，可以起到阻挡和拦截硫化氢作用)注碱液消除工作面煤层硫化氢工作面落煤中采用采煤机喷洒碱液，落煤后采用风帘引排、水幕吸收措施治理硫化氢的综合治理硫化氢技术，但并未提出二次污染的问题。
以上诸如煤层注碱液的方法由于液体流动性远不及气态流动性，煤体内部微小裂隙毛孔液态较难深入，未被利用的碱液流至工作面易导致工作面积水的二次污染，且该方法还需手动操作，实用性不强。此研究也未提出较先进的设备。仅是机械的向煤层内部动压注水，加大工人的劳动强度，操作不简便，硫化氢气体治理能力低。
发明内容
本发明气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、可靠、动态气体----气雾化碱液流体治理煤巷掘进工作面硫化氢气体的装置及其使用方法。
本发明气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置，其特征在于，该装置由压力空气1、压力水溶碱性液体2、压力空气管路3、压力水溶碱性液体管路4、治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5、第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9、煤巷掘机10、煤巷掘机截割头部位11、煤巷掘机截割头动力部位12、掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14、硫化氢气体15等组成；首先由工作压力为0.3-0.8Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.3-0.5Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口，压力水溶碱性液体2工作浓度为1-35%，碱性物分别为：Na2CO3、NaHCO3或Ca(OH)2；经过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成压力气与压力水溶碱性液体体积比为100：3---100：0.1的碱性气雾；通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器分别接入第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9；治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器各输出口设计有调节阀门，这些调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；第一碱性气雾喷嘴群6安装在煤巷掘机10上煤巷掘机截割头部位11尾部与减速机构过度位置的螺纹连接端面上，使得第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和，并随煤巷掘机截割头部位11破碎位置移动而移动，喷向掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13；煤巷掘机10的煤巷掘机截割头动力部位12供给煤巷掘机截割头部位11动力，煤巷掘机截割头动力部位12根据工作需要可做水平摆动，煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第二碱性气雾喷嘴7，第二碱性气雾喷嘴7喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14左侧煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12中间部位安装固定有第三碱性气雾喷嘴8，第三碱性气雾喷嘴8喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14顶部煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第四碱性气雾喷嘴9，第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14右侧煤壁；掘进巷道煤壁14。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置，其特征在于：第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气体使得掘进煤巷破碎过程中煤层中的赋存的硫化氢15予以中和，这样第一时间将掘进截割过程中逸出的硫化氢气体浓度予以达标，保证生产正常进行。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置，其特征还在于：第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的碱性气体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置，其特征还在于：第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气体在掘进巷道煤壁14煤体裂隙中大量存在，可以不断地中和因掘进巷道煤壁14原应力变化溢出的硫化氢气体15，还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法：
第一步，工作压力为0.3-0.8Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.3-0.5Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口；
第二步，通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成碱性气雾；
第三步，治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5将生成的碱性气雾充满于碱性气雾分配器，通过其上的调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；
第四步，第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和；
第五步，第一碱性气雾喷嘴群6将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第六步第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进巷道煤壁14上，掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第七步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，使得掘进巷道煤壁14上在掘进过程中因原因力发生变化不断逸出的硫化氢15不断被中和；
第八步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，气雾化碱性流体还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
第八步，随着掘进工作推进，掘进巷道煤壁14上应力变化趋于稳定，煤层中的硫化氢逸出也停止了，气雾化碱性流体扩散过程也越来越弱，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体的中和反应就停止了，掘进过程硫化氢治理工作得以完成。
本发明气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法优点在于：治理效果明显，效率高，表本兼治，为矿山安全生产起到保驾护航的作用，将硫化氢逸出治理难题得以根本解决。本发明结构简单、操作方便，既实现了掘进过程安全生产这一主要目的的，也解决了硫化氢气体在原应力变化情况下不断逸出的治理难题，使得硫化氢伴生治理成为我们日常工作生活中可以轻松实现的事件。
附图说明
图1为气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置
图中标号为：
1、压力空气
2、压力水溶碱性液体2
3、压力空气管路
4、压力水溶碱性液体管路
5、治理硫化氢气雾化碱性流体生成器
6、第一碱性气雾喷嘴群
7、第二碱性气雾喷嘴
8、第三碱性气雾喷嘴
9、第四碱性气雾喷嘴
10、煤巷掘机
11、煤巷掘机截割头部位
12、煤巷掘机截割头动力部位
13、掘进前进方向煤壁及破碎煤壁
14、掘进巷道煤壁
15、硫化氢气体。
实施方式1
该装置由压力空气1、压力水溶碱性液体2、压力空气管路3、压力水溶碱性液体管路4、治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5、第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9、煤巷掘机10、煤巷掘机截割头部位11、煤巷掘机截割头动力部位12、掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14、硫化氢气体15等组成；首先由工作压力为0.3Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.3Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口，压力水溶碱性液体2工作浓度为1%，碱性物分别为：Na2CO3、NaHCO3或Ca(OH)2；经过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成压力气与压力水溶碱性液体体积比为100：3的碱性气雾；通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器分别接入第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9；治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器各输出口设计有调节阀门，这些调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；第一碱性气雾喷嘴群6安装在煤巷掘机10上煤巷掘机截割头部位11尾部与减速机构过度位置的螺纹连接端面上，使得第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和，并随煤巷掘机截割头部位11破碎位置移动而移动，喷向掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13；煤巷掘机10的煤巷掘机截割头动力部位12供给煤巷掘机截割头部位11动力，煤巷掘机截割头动力部位12根据工作需要可做水平摆动，煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第二碱性气雾喷嘴7，第二碱性气雾喷嘴7喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14左侧煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12中间部位安装固定有第三碱性气雾喷嘴8，第三碱性气雾喷嘴8喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14顶部煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第四碱性气雾喷嘴9，第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14右侧煤壁；掘进巷道煤壁14。第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气体使得掘进煤巷破碎过程中煤层中的赋存的硫化氢15予以中和，这样第一时间将掘进截割过程中逸出的硫化氢气体浓度予以达标，保证生产正常进行。第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的碱性气体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响。第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气体在掘进巷道煤壁14煤体裂隙中大量存在，可以不断地中和因掘进巷道煤壁14原应力变化溢出的硫化氢气体15，还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法：
第一步，工作压力为0.3Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.3Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口；
第二步，通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成碱性气雾；
第三步，治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5将生成的碱性气雾充满于碱性气雾分配器，通过其上的调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；
第四步，第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和；
第五步，第一碱性气雾喷嘴群6将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第六步第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进巷道煤壁14上，掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第七步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，使得掘进巷道煤壁14上在掘进过程中因原因力发生变化不断逸出的硫化氢15不断被中和；
第八步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，气雾化碱性流体还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
第八步，随着掘进工作推进，掘进巷道煤壁14上应力变化趋于稳定，煤层中的硫化氢逸出也停止了，气雾化碱性流体扩散过程也越来越弱，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体的中和反应就停止了，掘进过程硫化氢治理工作得以完成。
实施方式2
该装置由压力空气1、压力水溶碱性液体2、压力空气管路3、压力水溶碱性液体管路4、治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5、第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9、煤巷掘机10、煤巷掘机截割头部位11、煤巷掘机截割头动力部位12、掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14、硫化氢气体15等组成；首先由工作压力为0.5Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.4Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口，压力水溶碱性液体2工作浓度为25%，碱性物分别为：Na2CO3、NaHCO3或Ca(OH)2；经过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成压力气与压力水溶碱性液体体积比为100：1.5的碱性气雾；通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器分别接入第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9；治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器各输出口设计有调节阀门，这些调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；第一碱性气雾喷嘴群6安装在煤巷掘机10上煤巷掘机截割头部位11尾部与减速机构过度位置的螺纹连接端面上，使得第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和，并随煤巷掘机截割头部位11破碎位置移动而移动，喷向掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13；煤巷掘机10的煤巷掘机截割头动力部位12供给煤巷掘机截割头部位11动力，煤巷掘机截割头动力部位12根据工作需要可做水平摆动，煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第二碱性气雾喷嘴7，第二碱性气雾喷嘴7喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14左侧煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12中间部位安装固定有第三碱性气雾喷嘴8，第三碱性气雾喷嘴8喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14顶部煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第四碱性气雾喷嘴9，第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14右侧煤壁；掘进巷道煤壁14。第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气体使得掘进煤巷破碎过程中煤层中的赋存的硫化氢15予以中和，这样第一时间将掘进截割过程中逸出的硫化氢气体浓度予以达标，保证生产正常进行。第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的碱性气体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响。第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气体在掘进巷道煤壁14煤体裂隙中大量存在，可以不断地中和因掘进巷道煤壁14原应力变化溢出的硫化氢气体15，还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法：
第一步，工作压力为0.5Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.4Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口；
第二步，通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成碱性气雾；
第三步，治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5将生成的碱性气雾充满于碱性气雾分配器，通过其上的调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；
第四步，第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和；
第五步，第一碱性气雾喷嘴群6将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第六步第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进巷道煤壁14上，掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第七步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，使得掘进巷道煤壁14上在掘进过程中因原因力发生变化不断逸出的硫化氢15不断被中和；
第八步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，气雾化碱性流体还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
第八步，随着掘进工作推进，掘进巷道煤壁14上应力变化趋于稳定，煤层中的硫化氢逸出也停止了，气雾化碱性流体扩散过程也越来越弱，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体的中和反应就停止了，掘进过程硫化氢治理工作得以完成。
实施方式3
该装置由压力空气1、压力水溶碱性液体2、压力空气管路3、压力水溶碱性液体管路4、治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5、第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9、煤巷掘机10、煤巷掘机截割头部位11、煤巷掘机截割头动力部位12、掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14、硫化氢气体15等组成；首先由工作压力为0.8Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.5Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口，压力水溶碱性液体2工作浓度为35%，碱性物分别为：Na2CO3、NaHCO3或Ca(OH)2；经过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成压力气与压力水溶碱性液体体积比为100：0.1的碱性气雾；通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器分别接入第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9；治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5右侧的碱性气雾分配器各输出口设计有调节阀门，这些调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；第一碱性气雾喷嘴群6安装在煤巷掘机10上煤巷掘机截割头部位11尾部与减速机构过度位置的螺纹连接端面上，使得第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和，并随煤巷掘机截割头部位11破碎位置移动而移动，喷向掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13；煤巷掘机10的煤巷掘机截割头动力部位12供给煤巷掘机截割头部位11动力，煤巷掘机截割头动力部位12根据工作需要可做水平摆动，煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第二碱性气雾喷嘴7，第二碱性气雾喷嘴7喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14左侧煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12中间部位安装固定有第三碱性气雾喷嘴8，第三碱性气雾喷嘴8喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14顶部煤壁；煤巷掘机截割头动力部位12左侧安装固定有第四碱性气雾喷嘴9，第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气雾喷向掘进巷道煤壁14右侧煤壁；掘进巷道煤壁14。第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气体使得掘进煤巷破碎过程中煤层中的赋存的硫化氢15予以中和，这样第一时间将掘进截割过程中逸出的硫化氢气体浓度予以达标，保证生产正常进行。第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13、掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的碱性气体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响。第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的碱性气体在掘进巷道煤壁14煤体裂隙中大量存在，可以不断地中和因掘进巷道煤壁14原应力变化溢出的硫化氢气体15，还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
上述气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法：
第一步，工作压力为0.8Mpa压力空气1经压力空气管路3接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左下侧的压力气接入口；工作压力为0.5Mpa压力水溶碱性液体2经压力水溶碱性液体管路4，接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5左上侧的压力水溶碱性液体接入口；
第二步，通过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5生成碱性气雾；
第三步，治理硫化氢气雾化碱性流体生成器5将生成的碱性气雾充满于碱性气雾分配器，通过其上的调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群6、第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9的工作状态；
第四步，第一碱性气雾喷嘴群6喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位11破碎的煤块中逸出的硫化氢气体15在第一时间予以中和；
第五步，第一碱性气雾喷嘴群6将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁13和掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第六步第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9将气雾化碱性流体喷出到掘进巷道煤壁14上，掘进巷道煤壁14由于掘进对原应力破坏影响，掘进巷道煤壁14吸附的硫化氢气体15赋存条件发生变化，使得硫化氢气体15容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体15对掘进工作没有影响；
第七步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，使得掘进巷道煤壁14上在掘进过程中因原因力发生变化不断逸出的硫化氢15不断被中和；
第八步，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体，气雾化碱性流体还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应。
第八步，随着掘进工作推进，掘进巷道煤壁14上应力变化趋于稳定，煤层中的硫化氢逸出也停止了，气雾化碱性流体扩散过程也越来越弱，掘进巷道煤壁14上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴7、第三碱性气雾喷嘴8、第四碱性气雾喷嘴9喷出的气雾化碱性流体的中和反应就停止了，掘进过程硫化氢治理工作得以完成。
Claims (1)
1.气雾化碱性流体治理井下煤巷掘进工作面硫化氢气体装置的使用方法，其特征在于：
第一步，工作压力为0.3-0.8Mpa压力空气（1）经压力空气管路（3）接入到治理硫化氢气雾化碱性流体生成器（5）左下侧的压力气接入口；工作压力为0.3-0.5Mpa压力水溶碱性液体（2）经压力水溶碱性液体管路（4），接入治理硫化氢气雾化碱性流体生成器（5）左上侧的压力水溶碱性液体接入口；
第二步，压力水溶碱性液体（2）工作浓度为1-35%，碱性物分别为：Na2CO3、NaHCO3或Ca(OH)2；经过治理硫化氢气雾化碱性流体生成器（5）生成压力气与压力水溶碱性液体体积比为100：3-100：0.1的碱性气雾；
第三步，治理硫化氢气雾化碱性流体生成器（5）将生成的碱性气雾充满于碱性气雾分配器，通过其上的调节阀门分别调节第一碱性气雾喷嘴群（6）、第二碱性气雾喷嘴（7）、第三碱性气雾喷嘴（8）、第四碱性气雾喷嘴（9）的工作状态；
第四步，第一碱性气雾喷嘴群（6）喷出的碱性气雾方便地将上煤巷掘机截割头部位（11）破碎的煤块中逸出的硫化氢气体（15）在第一时间予以中和；
第五步，第一碱性气雾喷嘴群（6）将气雾化碱性流体喷出到掘进前进方向煤壁及破碎煤壁（13）上，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁（13）由于掘进对原应力破坏影响，掘进前进方向煤壁及破碎煤壁（13）和掘进巷道煤壁（14）吸附的硫化氢气体（15）赋存条件发生变化，使得硫化氢气体（15）容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体（15）对掘进工作没有影响；
第六步第二碱性气雾喷嘴（7）、第三碱性气雾喷嘴（8）、第四碱性气雾喷嘴（9）将气雾化碱性流体喷出到掘进巷道煤壁（14）上，掘进巷道煤壁（14）由于掘进对原应力破坏影响，掘进巷道煤壁（14）吸附的硫化氢气体（15）赋存条件发生变化，使得硫化氢气体（15）容易被喷出的气雾化碱性流体中和，使得硫化氢气体（15）对掘进工作没有影响；
第七步，掘进巷道煤壁（14）上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴（7）、第三碱性气雾喷嘴（8）、第四碱性气雾喷嘴（9）喷出的气雾化碱性流体，使得掘进巷道煤壁（14）上在掘进过程中因原应力发生变化不断逸出的硫化氢（15）不断被中和；
第八步，掘进巷道煤壁（14）上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴（7）、第三碱性气雾喷嘴（8）、第四碱性气雾喷嘴（9）喷出的气雾化碱性流体，气雾化碱性流体还可以扩散于硫化氢与煤体吸附处并与其发生中和反应；
第九步，随着掘进工作推进，掘进巷道煤壁（14）上应力变化趋于稳定，煤层中的硫化氢逸出也停止了，气雾化碱性流体扩散过程也越来越弱，掘进巷道煤壁（14）上的微小孔隙吸附第二碱性气雾喷嘴（7）、第三碱性气雾喷嘴（8）、第四碱性气雾喷嘴（9）喷出的气雾化碱性流体的中和反应就停止了，掘进过程硫化氢治理工作得以完成。
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| CN112546838A CN112546838A (zh) | 2021-03-26 |
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| CN104819009B (zh) * | 2015-05-06 | 2017-03-22 | 四川达竹煤电(集团)有限责任公司斌郎煤矿 | 开启密闭掘进巷道并治理高浓度硫化氢与瓦斯的方法 |
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- 2020-11-05 CN CN202011221521.1A patent/CN112546838B/zh active Active
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| 李登新等.气动雾化原理.《NOx催化氧化吸收技术与系统》.中国环境出版社,2017, * |
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