CN203962026U - 用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，包括用于输送水的第一主管道以及用于输送水和表面活性剂混合物的第二主管道，第一主管道上设置多个第一支管，第一支管上安装第一分水管，第一分水管上设置第一喷嘴；第二主管道上设置多个第二支管，第二支管上安装第二分水管，第二分水管上设置第二喷嘴，第一支管和第二支管交错布设；第一主管道的一端连接有第一供水管道，第二主管道的另一端连接有第二供水管道，第二供水管道连接有表面活性剂储存箱。该装置通过降低煤粉尘的浓度，进而降低了悬浮于空气中煤尘的浓度，有效的达到了遏制煤粉尘爆炸的目的。

Description

用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置

技术领域

本实用新型属于煤矿开采安全技术领域，具体涉及一种用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置。

背景技术

煤是可燃物质，当它破碎成细小颗粒后，表面积大大增加，氧化能力显著增强。受热时单位时间内能够吸收更多的热量，在较低的温度(300℃～400℃)时，就能放出大量的可燃性气体味挥发分)，聚集于尘粒的周围。这类可燃性气体一经与空气混合便在高温作用下吸收能量，形成一定数量的活化中心。如果这时氧化反应放出的热量能够有效地传播给附近的煤尘，这些煤尘也就迅速变热分解，跟着燃烧起来。此种过程连续不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，活化中心越来越多，达到一定程度时，便能发展为剧烈的爆炸。

煤尘爆炸必须具备下列三个条件：

1、煤尘本身具有爆炸性。煤尘的爆炸性与挥发分含量有关，同样情况下，挥发分含量高的煤，爆炸性强。

2、煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度。根据试验，我国煤尘的爆炸下限浓度：褐煤为45～55克/立方米；烟煤为110～335克/立方米。上限浓度一般为1500～2000克/立方米。

3、有一个能点燃煤尘爆炸的高温热源。其引燃温度变化范围较大，一般为700℃～800℃，有时达1100℃。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置。该装置通过降低煤粉尘的浓度，进而降低了悬浮于空气中煤尘的浓度，有效的达到了遏制煤粉尘爆炸的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：包括用于输送水的第一主管道以及用于输送水和表面活性剂混合物的第二主管道，所述第一主管道和第二主管道均布设在采煤工作面顶板上且均沿采煤工作面的横向布设，所述第一主管道上且沿第一主管道的长度方向设置有多个第一支管，所述第一支管上安装有第一分水管，所述第一分水管上设置有用于朝待开采煤层方向喷射水的第一喷嘴；所述第二主管道上且沿第二主管道的长度方向设置有多个第二支管，所述第二支管上安装有第二分水管，所述第二分水管上设置有朝待开采煤层方向喷射表面活性剂和水混合物的第二喷嘴，所述第一支管和第二支管交错布设；所述第一主管道的一端连接有第一供水管道，所述第二主管道的另一端连接有第二供水管道，所述第二供水管道连接有表面活性剂储存箱。

上述的用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：所述第一供水管道、第二供水管道和表面活性剂储存箱均安装在进风巷和/或回风巷的顶板上。

上述的用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：所述第一喷嘴的数量为多个，位于所述第一分水管两端的第一喷嘴均向第一分水管的外侧倾斜；所述第二喷嘴的数量为多个，位于所述第二分水管两端的第二喷嘴均向第一分水管的外侧倾斜。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过第二喷嘴喷出的水和表面活性剂的混合物，利用表面活性剂的特性，能够使煤粉尘由疏水性变为亲水性，进而在第一喷嘴喷出的水的作用下，使得采煤工作面上悬浮于空气中的煤粉尘能够聚集成水珠，使得煤粉尘的重量增大，进而使其降落，最终达到使煤粉尘浓度降低、遏制煤尘爆炸的目的。

3、本实用新型位于所述第一分水管两端的第一喷嘴均向外侧倾斜；所述第二分水管两端的第二喷嘴均向外侧倾斜。采用这种设计，可以使得每一个分水管上的喷嘴覆盖面积最大化，进而确保水以及水和表面活性剂的混合物能够喷射到第一分水管和第二分水管之间的区域。

4、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型布设在采煤工作面上的结构示意图。

图2为本实用新型第一主管道和第二主管道与顶板的连接关系示意图。

图3为本实用新型第一喷嘴在第一分水管上以及第二喷嘴在第二分水管上的布设结构示意图。

附图标记说明:

1—煤层；          2—回风巷；            3—采煤工作面；

4—采空区；        5—第一主管道；        6—第二主管道；

7—第一支管；      8—第二支管；          9—第一分水管；

10—第二分水管；   11—第一喷嘴；         12—第二喷嘴；

13—进风巷；       14—表面活性剂储存箱； 15—第一供水管道；

16—第二供水管道； 17—阀门；             18—顶板；

19—第一U形挂耳；  20—第二U形挂耳。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，包括用于输送水的第一主管道5以及用于输送水和表面活性剂混合物的第二主管道6，所述第一主管道5和第二主管道6均布设在采煤工作面3顶板18上且均沿采煤工作面3的横向布设，所述第一主管道5上且沿第一主管道5的长度方向设置有多个第一支管7，所述第一支管7上安装有第一分水管9，所述第一分水管9上设置有用于朝待开采煤层1方向(即图1中箭头A所指的方向)喷射水的第一喷嘴11；所述第二主管道6上且沿第二主管道6的长度方向设置有多个第二支管8，所述第二支管8上安装有第二分水管10，所述第二分水管10上设置有朝待开采煤层1方向喷射表面活性剂和水混合物的第二喷嘴12，即第一喷嘴11和第二喷嘴12背对采空区4，所述第一支管7和第二支管8交错布设；所述第一主管道5的一端连接有第一供水管道15，所述第二主管道6的另一端连接有第二供水管道16，所述第二供水管道16连接有表面活性剂储存箱14。本实施例中，所述第一喷嘴11和第二喷嘴12均采用扇形水雾喷嘴。所述表面活性剂储存箱14内储存的表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠。

如图2所示，所述第一主管道5和第二主管道6分别通过第一U形挂耳19安装在采煤工作面3顶板18上，所述第一支管7和第二支管8分别通过第二U形挂耳20安装在采煤工作面3顶板18上。所述第一支管7上设置有用于控制第一喷嘴11工作的阀门17，所述第二支管8上也设置有用于控制第二喷嘴12工作的阀门17。

如图1所示，所述第一供水管道15和第二供水管道16均设置在进风巷13和/或回风巷2顶板18上，所述表面活性剂储存箱14设置在进风巷13和/或回风巷2顶板18上。本实施例中，优选的做法是，所述第一供水管道15和第二供水管道16均设置在进风巷13的顶板18上。

如图3所示，所述第一喷嘴11的数量为多个，位于所述第一分水管9两端的第一喷嘴11均向第一分水管9的外侧倾斜；所述第二喷嘴12的数量为多个，位于所述第二分水管10两端的第二喷嘴12均向第一分水管9的外侧倾斜。采用这种设计，可以使得每一个分水管上的喷嘴覆盖面积最大化，进而确保水以及水和表面活性剂的混合物能够喷射到第一分水管9和第二分水管10之间的区域。

结合图1～图3，该装置在使用时，所述第一供水管道15和第二供水管道16均与供水设备(供水管网或供水水箱)连接，第一供水管道15给第一主管道5供水，第二供水管道16通过表面活性剂储存箱14后将水和表面活性剂的混合物输送至第二主管道6，第二主管道6内水和表面活性剂的混合物经第二支管8进入第二分水管10，然后从第二喷嘴12喷出；同理，第一主管道5内的水经第一支管7进入第一分水管9，然后从第一喷嘴11喷出。通过第二喷嘴12喷出的水和表面活性剂的混合物，利用表面活性剂的特性，能够使煤粉尘由疏水性变为亲水性，进而在第一喷嘴11喷出的水的作用下，使得采煤工作面3上悬浮于空气中的煤粉尘能够聚集成水珠，使得煤粉尘的重量增大，进而使其降落，最终达到使煤粉尘浓度降低、遏制煤尘爆炸的目的。在实际使用时，首先使第一喷嘴11工作，随后再使第二喷嘴12工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：包括用于输送水的第一主管道(5)以及用于输送水和表面活性剂混合物的第二主管道(6)，所述第一主管道(5)和第二主管道(6)均布设在采煤工作面(3)顶板(18)上且均沿采煤工作面(3)的横向布设，所述第一主管道(5)上且沿第一主管道(5)的长度方向设置有多个第一支管(7)，所述第一支管(7)上安装有第一分水管(9)，所述第一分水管(9)上设置有用于朝待开采煤层(1)方向喷射水的第一喷嘴(11)；所述第二主管道(6)上且沿第二主管道(6)的长度方向设置有多个第二支管(8)，所述第二支管(8)上安装有第二分水管(10)，所述第二分水管(10)上设置有朝待开采煤层(1)方向喷射表面活性剂和水混合物的第二喷嘴(12)，所述第一支管(7)和第二支管(8)交错布设；所述第一主管道(5)的一端连接有第一供水管道(15)，所述第二主管道(6)的另一端连接有第二供水管道(16)，所述第二供水管道(16)连接有表面活性剂储存箱(14)。

2.根据权利要求1所述的用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：所述第一供水管道(15)、第二供水管道(16)和表面活性剂储存箱(14)均安装在进风巷(13)和/或回风巷(2)的顶板(18)上。

3.根据权利要求1所述的用于遏制煤矿井下煤粉尘爆炸的装置，其特征在于：所述第一喷嘴(11)的数量为多个，位于所述第一分水管(9)两端的第一喷嘴(11)均向第一分水管(9)的外侧倾斜；所述第二喷嘴(12)的数量为多个，位于所述第二分水管(10)两端的第二喷嘴(12)均向第一分水管(9)的外侧倾斜。