伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型為煤礦掘進(jìn)巷道內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，屬于采礦設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤巖層生成過程中可形成一定量的自然硫，這些自然硫有些呈氣體存在(即硫化氫氣體)。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定礦井內(nèi)有害氣體硫化氫最高允許濃度為6.6ppm(即小于0.000066%)。當(dāng)遇到斷層破碎帶及含水裂隙就會(huì)有突水現(xiàn)象，一旦水壓較大，難以控制，同時(shí)伴有高濃度硫化氫氣體涌出，瞬間硫化氫濃度高達(dá)800~2000ppm以上。同時(shí)，煤礦含有瓦斯，瓦斯主要來源于煤層或天然氣礦床。這些氣體的存在都給施工帶來極大風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重危及井巷施工人員的生命安全。
[0003]對(duì)于氣體狀態(tài)的硫化氫及瓦斯的最好冶理辦法為通風(fēng)排放?，F(xiàn)在的通風(fēng)排放方法主要包括有壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)、混合通風(fēng)。
[0004]壓入式通風(fēng):通風(fēng)能力強(qiáng)，風(fēng)筒出風(fēng)口有效射程大，排除掘進(jìn)工作面的硫化氫及瓦斯等有害氣體比較及時(shí)，但硫化氫沿掘進(jìn)巷道排出，彌漫范圍大、時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)掘進(jìn)巷道中作業(yè)的人員有危害。
[0005]抽出式通風(fēng):其優(yōu)缺點(diǎn)與壓入式通風(fēng)相反，是防治硫化氫比較理想的通風(fēng)方法。該方法在硫化氫高涌出的巷道掘進(jìn)中得到廣泛應(yīng)用，抽出式對(duì)斷面較大的巷道效果差一些。但抽出式通風(fēng)不適用高濃度瓦斯，因?yàn)樵诔槌鍪酵L(fēng)方式中，掘進(jìn)巷道內(nèi)的瓦斯要經(jīng)過抽風(fēng)機(jī)內(nèi)部排出，一旦抽風(fēng)機(jī)防爆性能降低，防止靜電和防止摩擦火花的性能差，就可能引發(fā)瓦斯爆炸事故。特別是當(dāng)抽風(fēng)機(jī)因故障突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)造成瓦斯積聚，而超過瓦斯?jié)舛鹊囊?guī)定，這樣就無法進(jìn)行停風(fēng)后的排放瓦斯工作，恢復(fù)掘進(jìn)工作面的通風(fēng)也就無法進(jìn)行。所以，《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進(jìn)，應(yīng)采用壓入式通風(fēng)方式，不得采用抽出式。當(dāng)掘進(jìn)巷道中瓦斯含量高于1%時(shí)，不得使用抽出式送風(fēng)，只能使用壓入式送風(fēng)。
[0006]混合通風(fēng):即同時(shí)采用壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)，混合式通風(fēng)的主要缺點(diǎn)是兩風(fēng)管的重疊段風(fēng)量較小，當(dāng)掘進(jìn)斷面大時(shí)，風(fēng)速更小，這是因?yàn)槌轱L(fēng)管與壓風(fēng)均是針對(duì)掘進(jìn)巷道的磧頭處進(jìn)行送風(fēng)，壓入的新風(fēng)僅在掘進(jìn)巷道的磧頭處通過后直接進(jìn)入了抽風(fēng)機(jī)，而掘進(jìn)巷道中部處則無新風(fēng)。
[0007]由以上所述可知，對(duì)于煤礦開采的掘進(jìn)巷道內(nèi)，尤其是伴隨有高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道內(nèi)的通風(fēng)問題并沒有得到有效解決。同時(shí)，由于礦井的安全問題紿終是第一位的，巷道通風(fēng)系統(tǒng)更應(yīng)該具備自動(dòng)檢測(cè)到危險(xiǎn)有害氣體并自動(dòng)處理，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警的功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的通風(fēng)系統(tǒng)包括壓風(fēng)機(jī)7、抽風(fēng)機(jī)3、通風(fēng)控制系統(tǒng)。
[0009]所述的壓風(fēng)機(jī)設(shè)置在掘進(jìn)巷道口處，壓風(fēng)機(jī)與壓風(fēng)管11連接，壓風(fēng)管出風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道5磧頭處，在壓風(fēng)管上設(shè)置第一流量計(jì)8。所述的抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在回風(fēng)巷12內(nèi)，抽風(fēng)機(jī)與抽風(fēng)管6連接，抽風(fēng)管入風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，在抽風(fēng)管上設(shè)置有第二流量計(jì)13。在回風(fēng)巷12內(nèi)的抽出機(jī)出風(fēng)口處設(shè)置有水霧噴頭2。
[0010]在掘進(jìn)巷道磧頭處設(shè)置有聲光報(bào)警裝置10及第一氣體檢測(cè)裝置9。在回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置有第二氣體檢測(cè)裝置I。
[0011]所述的通風(fēng)控制系統(tǒng)包括用于處理信息并發(fā)送指令的控制中心，及連接到控制中心的壓風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、抽風(fēng)系統(tǒng)。
[0012]所述的壓風(fēng)系統(tǒng)分別與第一流量計(jì)、壓風(fēng)機(jī)連接，用于控制壓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)流量。
[0013]所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上設(shè)置有移動(dòng)電源，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別與第一氣體檢測(cè)裝置、聲光報(bào)警裝置連接，用于監(jiān)測(cè)掘進(jìn)巷道內(nèi)有害氣體含量并提供報(bào)警。監(jiān)控系統(tǒng)與壓風(fēng)系統(tǒng)連接。
[0014]所述的抽風(fēng)系統(tǒng)分別與抽風(fēng)機(jī)、第二流量計(jì)、第二氣體檢測(cè)裝置、水霧噴頭連接，用于控制抽風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，并根據(jù)回風(fēng)巷內(nèi)的有害氣體含量開啟水霧噴頭。
[0015]如上所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)一步說明為，至少設(shè)置有兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)與兩個(gè)壓風(fēng)管。
[0016]如上所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)一步說明為，抽風(fēng)管入風(fēng)口設(shè)置在離掘進(jìn)巷道磧頭4?5m處，入風(fēng)口為可自由卸裝的活動(dòng)管4，活動(dòng)管4長(zhǎng)4?6m。
[0017]如上所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)一步說明為，壓風(fēng)管出風(fēng)口設(shè)置在離掘進(jìn)巷道磧頭10?15m處。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)工作自動(dòng)化，本實(shí)用新型的通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)掘進(jìn)巷道內(nèi)的瓦斯與硫化氫含量自動(dòng)開啟或關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)或壓風(fēng)機(jī)，并調(diào)節(jié)抽風(fēng)機(jī)與壓風(fēng)機(jī)的工作功率，對(duì)掘進(jìn)巷道內(nèi)采取最安全與有效的通風(fēng)辦法，即巷道正常掘進(jìn)過程中，采用壓入風(fēng)與抽出風(fēng)結(jié)合的方法，當(dāng)硫化氫含量高時(shí)，采用抽出風(fēng)方法，當(dāng)瓦斯含量超過1%時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)，僅采用壓入風(fēng)方法。
[0019]設(shè)置氣體檢測(cè)裝置，自動(dòng)檢測(cè)危險(xiǎn)有害氣體濃度，并在危險(xiǎn)有害氣體超限后自動(dòng)報(bào)警，并調(diào)配通風(fēng)方法。
[0020]本實(shí)用新型采用兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)，正常工作時(shí)開啟一臺(tái)壓風(fēng)機(jī)與抽風(fēng)機(jī)，這種情況下壓風(fēng)量小于抽風(fēng)量，抽風(fēng)機(jī)將抽取掘進(jìn)巷道內(nèi)的風(fēng)，這樣掘進(jìn)巷道中部也流過新風(fēng)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]壓風(fēng)機(jī)設(shè)置在掘進(jìn)巷道外部，離掘進(jìn)巷道口 10米以上的地方，保證所吸入的是新風(fēng)。
[0023]在掘進(jìn)巷道的外部設(shè)置兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)，通過壓風(fēng)管連接到掘進(jìn)巷道磧頭，每臺(tái)壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量不少200m3/min。抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在回風(fēng)巷內(nèi)，并在回風(fēng)巷與掘進(jìn)巷道之間安裝了風(fēng)門隔離。抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量不低于400m3/min。即單臺(tái)壓風(fēng)機(jī)的壓入風(fēng)量約為抽風(fēng)機(jī)抽出風(fēng)量的一半。兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量約等于抽風(fēng)機(jī)的抽出風(fēng)量。
[0024]所述的壓風(fēng)機(jī)與抽風(fēng)機(jī)均設(shè)置雙電源結(jié)構(gòu)，以保證工作的穩(wěn)定性。
[0025]監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置為雙電源結(jié)構(gòu)，平時(shí)使用外接電源，如果外接電源出現(xiàn)問題，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)立即轉(zhuǎn)入內(nèi)部移動(dòng)電源，并通過聲光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警。
[0026]在工作過程中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過第一氣體檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)掘進(jìn)巷道內(nèi)的危險(xiǎn)有害氣體含量，在有害氣體含量處于許可范圍內(nèi)時(shí)，開啟的是一臺(tái)壓風(fēng)機(jī)，壓入的風(fēng)量約為200m3/min。開啟一臺(tái)抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)量約為400m3/min，這樣，抽風(fēng)量大于壓風(fēng)量，由掘進(jìn)巷道內(nèi)自然流過新風(fēng)補(bǔ)入抽風(fēng)機(jī)，所以，掘進(jìn)巷道內(nèi)也大量流過新風(fēng)，保證安全。
[0027]第一流量計(jì)與第二流量計(jì)分別檢測(cè)壓入風(fēng)量與抽出風(fēng)量，并將信息反饋到控制中心，由控制中心控制壓風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)的工作功率，使用壓入風(fēng)量與抽風(fēng)量匹配。
[0028]第一檢測(cè)裝置或第二檢測(cè)裝置檢測(cè)到掘進(jìn)巷道內(nèi)有大量的硫化氫的涌出情況下，為了保證施工安全，控制中心立即最大功率開啟抽風(fēng)機(jī)，采用壓、抽出混合通風(fēng)的方式，即同時(shí)全部開啟兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)與抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)機(jī)抽出的污風(fēng)直接排入回風(fēng)巷，并且硫化氫污風(fēng)流經(jīng)的巷道不充許人員進(jìn)入?？刂浦行拈_啟水霧噴頭，水霧噴頭對(duì)著抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口逆向噴霧，噴出的水霧采用石灰水，最大程度地將硫化氫危害降低。
[0029]當(dāng)掘進(jìn)磧頭的第一檢測(cè)裝置檢測(cè)到瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.8%以后，聲光報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警(包括報(bào)警中心同時(shí)發(fā)出報(bào)警)，并立即從掘進(jìn)巷道中撤出工人到安全地區(qū)。當(dāng)檢測(cè)到氣流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或大于1%后，抽風(fēng)系統(tǒng)立即關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)，并將信息反饋到控制中心，控制中心將壓風(fēng)機(jī)功率開啟到最大，采用壓入工排風(fēng)方法稀釋空氣中的瓦斯。
[0030]抽風(fēng)管入風(fēng)口設(shè)置在離掘進(jìn)巷道磧頭4?5m處，為了掘進(jìn)放炮時(shí)不致崩扁抽風(fēng)管入風(fēng)口，入風(fēng)口為可自由卸裝的活動(dòng)管4，活動(dòng)管4長(zhǎng)4?6m，平常正常使用，并保證入風(fēng)口距工作面不大于5m，放炮時(shí)將活動(dòng)管4摘下，放炮后再接上。
[0031]掘進(jìn)巷道底板灑石灰。因硫化氫的相對(duì)密度為1.19，比空氣重，所以，硫化氫沉積在掘進(jìn)巷道的底板上。
[0032]硫化氫有強(qiáng)腐蝕，對(duì)氣體流經(jīng)之處裸露的重量金屬材料要作防腐處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，包括壓風(fēng)機(jī)(7)、抽風(fēng)機(jī)(3)、通風(fēng)控制系統(tǒng)； 所述的壓風(fēng)機(jī)設(shè)置在掘進(jìn)巷道口處，壓風(fēng)機(jī)與壓風(fēng)管(11)連接，壓風(fēng)管出風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道(5)磧頭處，在壓風(fēng)管上設(shè)置第一流量計(jì)(8);所述的抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在回風(fēng)巷(12)內(nèi)，抽風(fēng)機(jī)與抽風(fēng)管(6)連接，抽風(fēng)管入風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，在抽風(fēng)管上設(shè)置有第二流量計(jì)(13);在回風(fēng)巷(12)內(nèi)的抽出機(jī)出風(fēng)口處設(shè)置有水霧噴頭(2);在掘進(jìn)巷道磧頭處設(shè)置有聲光報(bào)警裝置(10)及第一氣體檢測(cè)裝置(9);在回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置有第二氣體檢測(cè)裝置(I); 所述的通風(fēng)控制系統(tǒng)包括用于處理信息并發(fā)送指令的控制中心，及連接到控制中心的壓風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、抽風(fēng)系統(tǒng)； 所述的壓風(fēng)系統(tǒng)分別與第一流量計(jì)、壓風(fēng)機(jī)連接，用于控制壓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)流量； 所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上設(shè)置有移動(dòng)電源，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別與第一氣體檢測(cè)裝置、聲光報(bào)警裝置連接，用于監(jiān)測(cè)掘進(jìn)巷道內(nèi)有害氣體含量并提供報(bào)警；監(jiān)控系統(tǒng)與壓風(fēng)系統(tǒng)連接； 所述的抽風(fēng)系統(tǒng)分別與抽風(fēng)機(jī)、第二流量計(jì)、第二氣體檢測(cè)裝置、水霧噴頭連接，用于控制抽風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，并根據(jù)回風(fēng)巷內(nèi)的有害氣體含量開啟水霧噴頭。
2.如權(quán)利要求1所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，至少設(shè)置有兩臺(tái)壓風(fēng)機(jī)與兩個(gè)壓風(fēng)管。
3.如權(quán)利要求1所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，抽風(fēng)管入風(fēng)口設(shè)置在離掘進(jìn)巷道磧頭4?5m處，入風(fēng)口為可自由卸裝的活動(dòng)管(4)，活動(dòng)管(4)長(zhǎng)4?6m。
4.如權(quán)利要求1所述的伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，壓風(fēng)管出風(fēng)口設(shè)置在離掘進(jìn)巷道磧頭10?15m處。
【專利摘要】本實(shí)用新型為伴隨高濃度硫化氫及瓦斯的礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，包括壓風(fēng)機(jī)、抽風(fēng)機(jī)、通風(fēng)控制系統(tǒng)。壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，壓風(fēng)管上有第一流量計(jì)。抽風(fēng)機(jī)入風(fēng)口設(shè)置在掘進(jìn)巷道磧頭處，抽風(fēng)管上有第二流量計(jì)。掘進(jìn)巷道磧頭與回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置氣體檢測(cè)裝置。通風(fēng)控制系統(tǒng)包括控制中心，及連接到控制中心的壓風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、抽風(fēng)系統(tǒng)。壓風(fēng)系統(tǒng)與第一流量計(jì)、壓風(fēng)機(jī)連接量。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與第一氣體檢測(cè)裝置、聲光報(bào)警裝置連接。抽風(fēng)系統(tǒng)與抽風(fēng)機(jī)、第二流量計(jì)、第二氣體檢測(cè)裝置、水霧噴頭連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)工作自動(dòng)化，通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)掘進(jìn)巷道內(nèi)的瓦斯與硫化氫含量自動(dòng)開啟或關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)或壓風(fēng)機(jī)，并調(diào)節(jié)抽風(fēng)機(jī)與壓風(fēng)機(jī)的工作功率，達(dá)到安全通風(fēng)。
【IPC分類】E21F1-06, E21F7-00
【公開號(hào)】CN204591331
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520287008
【發(fā)明人】蘭室鋒, 漆正欣, 官建輝
【申請(qǐng)人】四川達(dá)竹煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司斌郎煤礦
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日