CN114060091B - 一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿瓦斯安全设备技术领域，具体的说是一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，包括：检测模块、布袋除尘器、风机和控制器，所述检测模块包括瓦斯检测仪和粉尘检测仪。现有技术中，煤矿在开采时瓦斯附着在煤粉上，瓦斯对煤粉一起经通风系统排出，造成矿井外的煤粉四溢，影响矿井外的环境，且矿井中的湿度较大，煤粉的粘附性较强，易造成通风系统通风不畅或堵塞，容易造成瓦斯浓度超限，容易引发危险；本发明通过设置布袋除尘器，便于收集煤粉，一方面避免过多的煤粉排出污染环境，影响井上作业人员的工作环境，另一方面避免煤粉粘附在通过系统的管道中，保证矿井良好的通风，保障井下作业人员的安全。
Description
技术领域
本发明属于煤矿瓦斯安全设备技术领域，具体的说是一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置。
背景技术
矿井瓦斯是以CH4为主的有毒、有害气体的总称，一般指沼气，以下所称瓦斯均指沼气。瓦斯是一种无色、无味、无臭、无毒的气体，比空气轻，易聚集在巷道顶部或上山迎头，在条件适宜时有燃烧和爆炸性，在高浓度时能使人缺氧窒息。瓦斯灾害是煤矿“五大自然灾害"之首，危害程度最大，必须严格遵守“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针。为有效防治煤矿井下瓦斯灾害，需要在矿井中布置瓦斯预警装置。
现有技术中多数瓦斯预警装置没有考虑煤矿在开采时瓦斯附着在煤粉上，瓦斯和煤粉一起经通风系统排出，造成矿井外的煤粉四溢，影响矿井外的环境，且矿井中的湿度较大，煤粉的粘附性较强，易造成通风系统通风不畅或堵塞，容易造成瓦斯浓度超限，容易引发危险。
鉴于此，本发明提出了一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，解决了上述技术问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置；通过设置布袋除尘器，一方面避免过多的煤粉排出污染环境，影响井上作业人员的工作环境，另一方面避免煤粉粘附在通过系统的管道中，保证矿井良好的通风，保障井下作业人员的安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，包括：
检测模块，所述检测模块包括瓦斯检测仪和粉尘检测仪；
布袋除尘器，所述检测模块固连在布袋除尘器的进风口；
风机，所述风机的进气口与布袋除尘器的出风口连通，所述风机的排风口通向矿井外，所述风机的排风口通过管道与布袋除尘器的反吹管连通，管道上设有电磁阀；
控制器，所述控制器用于调节煤矿瓦斯爆炸预警防护装置的运行。
优选的，所述风机的进风口处连通有泄压管，泄压管另一端与布袋除尘器的进风口连通，所述泄压管上设置有安全阀。
优选的，所述泄压管上与安全阀并联有电磁阀。
优选的，所述风机下方设置有吹管，所述吹管与井上新风管道连通，所述吹管底部固连有喷嘴，所述喷嘴均匀布置。
优选的，所述布袋除尘器的布袋底部固连有铁块，所述铁块磁性连接有转盘，所述转盘底部固连有驱动的电机，所述电机与布袋除尘器壳体滑动连接。
优选的，所述铁块底部开设有限位块，所述转盘的顶部固连有限位孔，所述限位块与限位孔相互卡合。
优选的，所述电机底部与布袋除尘器壳体之间固连有弹簧。
优选的，所述布袋除尘器在电机的下方设置有集尘盒，所述集尘盒与布袋除尘器滑动连接。
优选的，所述集尘盒的底部固定安装有滤网，所述布袋除尘器在集尘盒的底部设置有蓄水槽，所述蓄水槽一侧开设有排水口。
优选的，所述蓄水槽的排水口与吹管连通。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，通过设置布袋除尘器，将瓦斯和煤粉分离，便于收集煤粉，一方面避免过多的煤粉排出污染环境，影响井上作业人员的工作环境，另一方面避免煤粉粘附在通过系统的管道中，保证矿井良好的通风，从而确保矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度在安全阈值内，保障井下作业人员的安全。
2.本发明所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，通过设置吹管，在瓦斯检测仪或粉尘检测仪检测到矿井中的瓦斯浓度或煤粉浓度较大时，控制器控制井上新风管道向吹管供气，新鲜空气经吹管流向喷嘴，从喷嘴处吹出，对矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度进行稀释，并在喷嘴下方形成风帘，减缓较高浓度的瓦斯和煤粉在井下弥散，有效保护井下其他区域的安全。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的内部结构示意图；
图2是图1中A处局部放大图；
图中：11、瓦斯检测仪；12、粉尘检测仪；2、布袋除尘器；21、铁块；22、转盘；3、风机；31、泄压管；32、安全阀；33、电磁阀；34、吹管；35、喷嘴；36、电机；37、限位块；38、限位孔；39、弹簧；4、集尘盒；41、滤网；5、蓄水槽；51、排水口。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，包括：
检测模块，所述检测模块包括瓦斯检测仪11和粉尘检测仪12；
布袋除尘器2，所述检测模块固连在布袋除尘器2的进风口；
风机3，所述风机3的进气口与布袋除尘器2的出风口连通，所述风机3的排风口通向矿井外，所述风机3的排风口通过管道与布袋除尘器2的反吹管34连通，管道上设有电磁阀；
控制器，所述控制器用于调节煤矿瓦斯爆炸预警防护装置的运行；
现有技术中，煤矿瓦斯爆炸预警防护装置主要通过加强通风，降低矿井中的瓦斯浓度，确保矿井中瓦斯浓度处于安全阈值内，从而降低发生瓦斯爆炸的可能性，但是煤矿在开采时瓦斯附着在煤粉上，瓦斯和煤粉一起经通风系统排出，造成矿井外的煤粉四溢，影响矿井外的环境，且矿井中的湿度较大，煤粉的粘附性较强，易造成通风系统通风不畅或堵塞，容易造成瓦斯浓度超限，容易引发危险；
而本发明中，通过设置布袋除尘器2，在通风时，瓦斯检测仪11和粉尘检测仪12检测矿井中的瓦斯浓度和粉尘浓度，再控制器调节风机3功率，风机3启动时在进气口出形成负压，风机3的进气口与布袋除尘器2的出风口连通，从而使得布袋除尘器2的进风口处形成负压，矿井中的煤粉和瓦斯从布袋除尘器2的进风口进入到布袋除尘器2中，煤粉被阻隔在布袋外侧，瓦斯通过布袋进入风机3，从风机3的排风口排出矿井，一段时间后，控制器打开风机3排风口和反吹管34之间管道上的电磁阀，使得风机3向布袋除尘器2的反吹管34供气，反吹管34中的气体从布袋内侧吹向外侧，从而将附着在布袋外侧的煤粉吹落，从而保证矿井通风效果，控制矿井中的瓦斯和煤粉浓度，保障井下作业人员的安全，煤粉吹落在布袋除尘器2的底部，通风系统管理人员定期将布袋除尘器2中的煤粉清理收集，保证布袋除尘器2正常工作，本发明通过设置布袋除尘器2，将瓦斯和煤粉分离，便于收集煤粉，一方面避免过多的煤粉排出污染环境，影响井上作业人员的工作环境，另一方面避免煤粉粘附在通过系统的管道中，保证矿井良好的通风，从而确保矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度在安全阈值内，保障井下作业人员的安全。
作为本发明的一种实施方式，所述风机3的进风口处连通有泄压管31，泄压管31另一端与布袋除尘器2的进风口连通，所述泄压管31上设置有安全阀32；工作时，通过设置泄压管31，当布袋除尘器2中布袋附着较多的煤粉影响瓦斯通过时，布袋除尘器2中的压力增大，此时安全阀32打开，瓦斯与煤粉直接从安全阀32通向风机3，再通过风机3排出，确保矿井的通风效果，保证人员安全。
作为本发明的一种实施方式，所述泄压管31上与安全阀32并联有电磁阀33；工作时，通过设置电磁阀33，在瓦斯检测仪11或粉尘检测仪12检测到瓦斯浓度或煤粉浓度超过预警限度时，控制器打开电磁阀33，增大瓦斯和煤粉通过速率，从而快速降低瓦斯浓度和煤粉浓度，便于控制矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度，从而确保井下作业人员的安全。
作为本发明的一种实施方式，所述风机3下方设置有吹管34，所述吹管34与井上新风管道连通，所述吹管34底部固连有喷嘴35，所述喷嘴35均匀布置；工作时，通过设置吹管34，在瓦斯检测仪11或粉尘检测仪12检测到矿井中的瓦斯浓度或煤粉浓度较大时，控制器控制井上新风管道向吹管34供气，新鲜空气经吹管34流向喷嘴35，从喷嘴35处吹出，对矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度进行稀释，并在喷嘴35下方形成风帘，减缓较高浓度的瓦斯和煤粉在井下弥散，有效保护井下其他区域的安全。
作为本发明的一种实施方式，所述布袋除尘器2的布袋底部固连有铁块21，所述铁块21磁性连接有转盘22，所述转盘22底部固连有驱动的电机36，所述电机36与布袋除尘器2壳体滑动连接；工作时，通过设置转盘22，井下的湿度较大，煤粉含有的水分也较大，在煤粉通过布袋时，布袋吸收水分变得潮湿，布袋的孔隙减小，且潮湿布袋易于粘附煤粉，进一步减小布袋气体通过效率，控制器驱动电机36转动，电机36从而驱动转盘22转动，转盘22带动铁块21转动，布袋上方固定，铁块21转动从而使得布袋发生扭转，从而将布袋上的水分拧出，布袋扭转长度缩短，电机36在布袋除尘器2壳体中滑动，保持铁块21与转盘22与铁块21磁性连接，待水分沥下后，控制器驱动电机36反转，使得布袋复位，向反吹管34供气清理布袋外侧的煤粉，由于布袋上的水分拧出，布袋的湿度降低，使得煤粉易于清理，且水分减少，有效确保布袋的气体通过效率，从而保证矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度在安全阈值内，保证井下作业人员的安全。
作为本发明的一种实施方式，所述铁块21底部开设有限位块37，所述转盘22的顶部固连有限位孔38，所述限位块37与限位孔38相互卡合；工作时，通过设置限位块37和限位孔38，转盘22与铁块21磁性连接时，将限位块37与限位块37卡合，扭转布袋时，由于转盘22和铁块21通过限位块37和限位块37卡合，使得转盘22和铁块21同步转动，避免转盘22和铁块21打滑，提高拧干效率，降低布袋湿度，从而确保反吹管34的反吹效果，进而保证布袋气体通过效率。
作为本发明的一种实施方式，所述电机36底部与布袋除尘器2壳体之间固连有弹簧39；工作时，通过设置弹簧39，初始状态下，弹簧39对电机36进行支撑，当对布袋扭转拧水时，电机36在向上滑动时，弹簧39受拉变长，此时布袋受到弹簧39拉伸，提高拧水效率，拧水完成后，电机36反转使得布袋复位，弹簧39拉动布袋使得布袋绷直，确保到布袋的气体通过效率，从而保证矿井中良好的通风效果。
作为本发明的一种实施方式，所述布袋除尘器2在电机36的下方设置有集尘盒4，所述集尘盒4与布袋除尘器2滑动连接；工作时，通过设置集尘盒4，当反吹管34从布袋内向布袋外侧吹气时，吹落的煤粉落入到集尘盒4中，当集尘盒4中的煤粉收集到一定程度后，管理人员将集尘盒4从布袋除尘器2中取出，清理集尘盒4中的煤粉，对煤粉进行集中处理，再将集尘盒4放回到布袋除尘器2中，便于集中处理煤粉，确保布袋除尘器2的正常运行，从而保证除尘效率。
作为本发明的一种实施方式，所述集尘盒4的底部固定安装有滤网41，所述布袋除尘器2在集尘盒4的底部设置有蓄水槽5，所述蓄水槽5一侧开设有排水口51；工作时，通过在集尘盒4底部设置滤网41，煤粉和布袋上挤出的水分落入到集尘盒4中，煤粉留存在集尘盒4中，水分通过滤网41进入蓄水槽5中，从而对煤粉进行沥水，降低煤粉的湿度，便于清理集尘盒4，且便于对水分集中收集处理。
作为本发明的一种实施方式，所述蓄水槽5的排水口51与吹管34连通；工作时，通过将蓄水槽5的排水口51与吹管34连通，在瓦斯检测仪11或粉尘检测仪12检测到矿井中的瓦斯浓度或煤粉浓度较大时，控制器控制井上新风管道向吹管34供气，气体流过吹管34时，吹管34内部的气体流速增大，气压减小，从而在蓄水槽5的排水口51与吹管34连通的连通处形成负压，使得蓄水槽5中水分吸入到吹管34中，从喷嘴35喷出，水分对矿井汇中的煤粉进行降尘，从而降低煤粉的浓度，且在喷嘴35下方形成水帘，有效阻隔瓦斯和煤粉向矿井其它区域弥散，保障矿井其它区域的安全性，进而确保井下作业人员的安全。
具体工作流程如下：
工作时，，通过设置布袋除尘器2，在通风时，瓦斯检测仪11和粉尘检测仪12检测矿井中的瓦斯浓度和粉尘浓度，再控制器调节风机3功率，风机3启动时在进气口出形成负压，风机3的进气口与布袋除尘器2的出风口连通，从而使得布袋除尘器2的进风口处形成负压，矿井中的煤粉和瓦斯从布袋除尘器2的进风口进入到布袋除尘器2中，煤粉被阻隔在布袋外侧，瓦斯通过布袋进入风机3，从风机3的排风口排出矿井，一段时间后，控制器打开风机3排风口和反吹管34之间管道上的电磁阀，使得风机3向布袋除尘器2的反吹管34供气，反吹管34中的气体从布袋内侧吹向外侧，从而将附着在布袋外侧的煤粉吹落，从而保证矿井通风效果，控制矿井中的瓦斯和煤粉浓度，保障井下作业人员的安全，煤粉吹落在布袋除尘器2的底部，通风系统管理人员定期将布袋除尘器2中的煤粉清理收集，煤粉吹落在布袋除尘器2的底部，通风系统管理人员定期将布袋除尘器2中的煤粉清理收集，保证布袋除尘器2正常工作，本发明通过设置布袋除尘器2，将瓦斯和煤粉分离，便于收集煤粉，一方面避免过多的煤粉排出污染环境，影响井上作业人员的工作环境，另一方面避免煤粉粘附在通过系统的管道中，保证矿井良好的通风，从而确保矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度在安全阈值内，保障井下作业人员的安全；通过设置泄压管31，当布袋除尘器2中布袋附着较多的煤粉影响瓦斯通过时，布袋除尘器2中的压力增大，此时安全阀32打开，瓦斯与煤粉直接从安全阀32通向风机3，再通过风机3排；通过设置电磁阀33，在瓦斯检测仪11或粉尘检测仪12检测到瓦斯浓度或煤粉浓度超过预警限度时，控制器打开电磁阀33，增大瓦斯和煤粉通过速率，从而快速降低瓦斯浓度和煤粉浓度；通过设置吹管34，在瓦斯检测仪11或粉尘检测仪12检测到矿井中的瓦斯浓度或煤粉浓度较大时，控制器控制井上新风管道向吹管34供气，新鲜空气经吹管34流向喷嘴35，从喷嘴35处吹出，对矿井中的瓦斯浓度和煤粉浓度进行稀释，并在喷嘴35下方形成风帘，减缓较高浓度的瓦斯和煤粉在井下弥散。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，其特征在于，包括：检测模块，所述检测模块包括瓦斯检测仪(11)和粉尘检测仪(12)；
布袋除尘器(2)，所述检测模块固连在布袋除尘器(2)的进风口；
风机(3)，所述风机(3)的进气口与布袋除尘器(2)的出风口连通，所述风机(3)的排风口与布袋除尘器(2)的反吹管(34)连通；
控制器，所述控制器用于调节煤矿瓦斯爆炸预警防护装置的运行；
所述布袋除尘器(2)的布袋底部固连有铁块(21)，所述铁块(21)磁性连接有转盘(22)，所述转盘(22)底部固连有驱动的电机(36)，所述电机(36)与布袋除尘器(2)壳体滑动连接；
所述铁块(21)底部开设有限位块(37)，所述转盘(22)的顶部固连有限位孔(38)，所述限位块(37)与限位孔(38)相互卡合；
所述电机(36)底部与布袋除尘器(2)壳体之间固连有弹簧(39)；
所述布袋除尘器(2)在电机(36)的下方设置有集尘盒(4)，所述集尘盒(4)与布袋除尘器(2)滑动连接；
所述布袋除尘器(2)在集尘盒(4)的底部设置有蓄水槽(5)，所述蓄水槽(5)一侧开设有排水口(51)；
所述蓄水槽(5)的排水口(51)与吹管(34)连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，其特征在于：所述风机(3)的进风口处连通有泄压管(31)，泄压管(31)另一端与布袋除尘器(2)的进风口连通，所述泄压管(31)上设置有安全阀(32)。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，其特征在于：所述泄压管(31)上与安全阀(32)并联有电磁阀(33)。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯爆炸预警防护装置，其特征在于：所述风机(3)下方设置有吹管(34)，所述吹管(34)与井上新风管道连通，所述吹管(34)底部固连有喷嘴(35)，所述喷嘴(35)均匀布置。
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