本技術涉及煤礦采空區(qū)防火，具體為一種防自燃發(fā)火安全裝置。

背景技術：

1、采空區(qū)是采煤后所廢棄的空間，該空間內由于采礦沉陷導致的塌陷和裂縫往往是降雨或河水灌入井下的通道，易造成采空區(qū)積水，采空區(qū)成為相對封閉的空間，自燃發(fā)火風險相對較低。隨著礦井生產(chǎn)接續(xù)的變化，有時需要對采空區(qū)積水進行疏放，采空區(qū)積水疏放過程中，隨著積水的排放，采空區(qū)內必然會從放水孔或圍巖裂隙重新進入大量空氣，疏放水過程中采空區(qū)自燃發(fā)火風險升高，可能發(fā)生由放水孔漏風造成工作面采空區(qū)遺煤自燃，并引發(fā)瓦斯爆炸的事故。

2、現(xiàn)有技術中，針對煤礦采空區(qū)的防火措施通常是在采空區(qū)疏放水前，對采空區(qū)自燃發(fā)火的風險進行評估；采空區(qū)疏放水時，對采空區(qū)自燃發(fā)火危險的監(jiān)測與防控，制定防止采空區(qū)自燃發(fā)火的專項措施，采空區(qū)疏放水后，及時關閉疏水閘閥，確保不通過放水管漏風。

3、但是實際作業(yè)過程中，隨著放水進行，采空區(qū)會同步出現(xiàn)空洞，其補充空氣來源于周圍裂隙與之導通的巷道乃至地表。如果空氣不能補充，則采空區(qū)出現(xiàn)負壓真空導致水無法放出。所以，采空區(qū)疏放水必然有空氣進入，水疏放完以后即使關閉放水閥門，也只是防止空氣通過放水孔進入采空區(qū)，但是已經(jīng)進入和充滿采空區(qū)的空氣則已經(jīng)存在，充滿空氣的采空區(qū)，會存在和遺煤發(fā)生自燃可能；鑒于此，我們提出了一種防自燃發(fā)火安全裝置。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種防自燃發(fā)火安全裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種防自燃發(fā)火安全裝置，包括箱體，所述箱體的內部設置有補氣組件，所述補氣組件包括：

3、儲水腔，所述箱體的內部開設有儲水腔與儲氣腔，所述箱體的頂部外壁上固定連接有進氣管；

4、dn40空氣恒壓閥，所述進氣管的端部固定連接有dn40空氣恒壓閥的出氣口，所述dn40空氣恒壓閥的進氣口通過另一根進氣管與接觸開關閥固定連接，所述接觸開關閥的進氣端通過另一組進氣管與進氣控制閥門固定連接；

5、排氣控制閥門，所述箱體的側壁通過管道固定安裝有排氣控制閥門，所述排氣控制閥門的出氣端固定連接有輸氣管道；

6、限制環(huán)，所述儲氣腔的內壁固定安裝有限制環(huán)，所述儲氣腔的頂部內壁固定安裝有密封套，所述密封套的內壁貫穿且滑動連接有頂桿，所述頂桿的底端固定安裝有浮球。

7、優(yōu)選的，所述儲水腔的頂部平面高于儲氣腔的底部平面，從而在儲水腔內填充液態(tài)水后，通過進氣管向儲氣腔的內壁填充惰性氣體時，液態(tài)水可以對儲氣腔的底部位置進行液封。

8、優(yōu)選的，所述接觸開關閥的底部設置有接觸開關，并且該接觸開關與頂桿設置在同一平面內，從而在頂桿向上運動時，可以對該接觸開關進行擠壓抵觸，從而實現(xiàn)接觸開關閥的開啟或者關閉。

9、優(yōu)選的，所述頂桿的頂端內壁中開設有傳動腔，所述傳動腔的內壁貫穿且滑動安裝有接觸桿，所述接觸桿的底端與傳動腔的底端面之間固定連接有彈簧，所述傳動腔的底面固定安裝有減速桿，所述減速桿的側壁開設有引導槽，所述引導槽的內表面設置有凸塊，所述接觸桿的內壁滑動安裝有接觸滑塊。

10、優(yōu)選的，所述接觸桿的內壁開設有與減速桿大小相適配的滑動腔，并且該滑動腔的內壁開設有可供接觸滑塊進行水平方向上滑動的限制滑槽，所述接觸滑塊的端部設置在引導槽的內壁上。

11、優(yōu)選的，所述接觸滑塊的端部設置成弧形，以避免其與引導槽之間的卡死情況。

12、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供了一種防自燃發(fā)火安全裝置，具備以下有益效果：

13、1、該防自燃發(fā)火安全裝置，通過設置有補氣組件，煤礦的采空區(qū)進行疏放水作業(yè)時，煤礦采空區(qū)處于負壓狀態(tài)，此時啟動進氣控制閥門、dn40空氣恒壓閥與排氣控制閥門，使得進氣管持續(xù)向儲氣腔以及輸氣管道內輸入惰性氣體，從而促使惰性氣體填充至煤礦采空區(qū)內，將空氣被動進入采空區(qū)變?yōu)橥ㄟ^本裝置惰性氣體自動進入采空區(qū)，防采空區(qū)發(fā)火由被動轉為事前預防，提高煤礦采空區(qū)的整體防火安全性。

14、2、該防自燃發(fā)火安全裝置，通過在頂桿對的頂端內壁開設有傳動腔，配合接觸桿內設置的接觸滑塊與引導槽的配合，受到凸塊的影響，使得減速桿相對接觸桿向上運動時受到阻擋力較小，而進行相對向下運動時受到阻力較大，從而在頂桿向下運動時，接觸桿可以在彈簧的彈力影響下保持較長時間的向上頂起的效果，以使得采空區(qū)與惰性氣體之間的氣壓差在平衡臨界點時延緩關閉接觸開關閥的時間，進而延長惰性氣體的填充時間，避免惰性氣體填充不足而出現(xiàn)反灌的情況。

技術特征：

1.一種防自燃發(fā)火安全裝置，包括箱體(1)，其特征在于：所述箱體(1)的內部設置有補氣組件，所述補氣組件包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種防自燃發(fā)火安全裝置，其特征在于：所述儲水腔(2)的頂部平面高于儲氣腔(3)的底部平面。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種防自燃發(fā)火安全裝置，其特征在于：所述接觸開關閥(6)的底部設置有接觸開關，并且該接觸開關與頂桿(12)設置在同一平面內。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種防自燃發(fā)火安全裝置，其特征在于：所述頂桿(12)的頂端內壁中開設有傳動腔，所述傳動腔的內壁貫穿且滑動安裝有接觸桿(14)，所述接觸桿(14)的底端與傳動腔的底端面之間固定連接有彈簧(15)，所述傳動腔的底面固定安裝有減速桿(16)，所述減速桿(16)的側壁開設有引導槽(17)，所述引導槽(17)的內表面設置有凸塊(18)，所述接觸桿(14)的內壁滑動安裝有接觸滑塊(19)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種防自燃發(fā)火安全裝置，其特征在于：所述接觸桿(14)的內壁開設有與減速桿(16)大小相適配的滑動腔，并且該滑動腔的內壁開設有可供接觸滑塊(19)進行水平方向上滑動的限制滑槽，所述接觸滑塊(19)的端部設置在引導槽(17)的內壁上。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種防自燃發(fā)火安全裝置，其特征在于：所述接觸滑塊(19)的端部設置成弧形。

技術總結
本技術涉及煤礦采空區(qū)防火技術領域，且公開了一種防自燃發(fā)火安全裝置，包括箱體，所述箱體的內部設置有補氣組件，所述補氣組件包括有儲水腔、儲氣腔、進氣管、DN40空氣恒壓閥、接觸開關閥、進氣控制閥門、排氣控制閥門、輸氣管道、限制環(huán)、密封套以及頂桿和浮球。通過設置有補氣組件，煤礦的采空區(qū)進行疏放水作業(yè)時，煤礦采空區(qū)處于負壓狀態(tài)，此時啟動進氣控制閥門、DN40空氣恒壓閥與排氣控制閥門，使得進氣管持續(xù)向儲氣腔以及輸氣管道內輸入惰性氣體，從而促使惰性氣體填充至煤礦采空區(qū)內，將空氣被動進入采空區(qū)變?yōu)橥ㄟ^本裝置惰性氣體自動進入采空區(qū)，防采空區(qū)發(fā)火由被動轉為事前預防，提高煤礦采空區(qū)的整體防火安全性。

技術研發(fā)人員：王家傳,白壁,李永強,劉義孟,謝允飛,陳波仁,李少明,白付干,張志鵬,李季
受保護的技術使用者：山西省中陽榮欣焦化有限公司
技術研發(fā)日：20240511
技術公布日：2025/1/9