[發明專利]綜采工作面短鉆孔噴出瓦斯火焰的快速撲滅裝置

有效

• 申請號: 201610536661.5
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN105937404B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 宋萬新;楊勝強;高杰;關明亮;張少華
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F7/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種快速撲滅裝置，尤其是一種適用于高瓦斯或煤與瓦斯突出煤層綜采工作面短鉆孔突然噴出瓦斯火焰的快速撲滅裝置。

背景技術

在煤礦生產中，高瓦斯及煤與瓦斯突出煤層綜采工作面所占比例較大，為了預防瓦斯災害，防止綜采工作面瓦斯超限，往往采用在綜采面煤壁上打短鉆孔進行抽采瓦斯的方法。而短鉆孔的鉆掘及瓦斯的抽采均在檢修班進行，往往出現有的短鉆孔鉆掘出來插管抽采的時間太短或短鉆孔的前方接觸到一些含有大量瓦斯的地質構造，到了生產班，拔出抽采管以后，由于沒有得到充分的抽采，高濃度的瓦斯仍會通過短鉆孔以較大流量繼續向綜采工作面空間持續涌出，在短鉆孔出口處瓦斯氣體便和短鉆孔口周圍的空氣進行擴散混合。如果所采煤層中含有石英砂巖的夾矸，采煤機滾筒的高速切割石英砂巖時便會產生高溫切痕和火花，高溫切痕和火花就會引燃短鉆孔出口處的瓦斯混合氣體，形成短鉆孔噴出瓦斯火焰。

在高瓦斯及煤與瓦斯突出煤層的綜采工作面，當采用在煤壁布置短鉆孔抽采瓦斯時，短鉆孔噴出瓦斯火焰的狀況屢有發生，若不及時有效地消除，容易引發火災甚至瓦斯爆炸等大的煤礦災害。因此是當前亟待解決的一大問題。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種結構簡單、使用方便、能效地消除短鉆孔噴出瓦斯火焰的綜采工作面短鉆孔噴出瓦斯火焰的快速撲滅裝置。

技術方案：為實現上述目的，本發明的綜采工作面短鉆孔噴出瓦斯火焰的快速撲滅裝置，包括排放瓦斯金屬圓管、套裝在排放瓦斯金屬圓管上的彈性封孔橡膠套和隔熱阻燃橡膠套，所述排放瓦斯金屬圓管的前端部設有阻火器和鐵絲防護罩，后端部設有阻燃橡膠軟管。

所述的彈性封孔橡膠套包括彈性橡膠基層、設在彈性橡膠基層上的多個環繞排放的凸起彈性橡膠條,相鄰凸起彈性橡膠條之間留有變形間隙,每條凸起彈性橡膠條的外徑均相等且大于綜采工作面短鉆孔的內徑。

所述的隔熱阻燃橡膠套包覆在排放瓦斯金屬圓管外壁上，和彈性封孔橡膠套緊靠在一起。

所述的阻火器呈禮帽狀，由用平帶和斜條波紋帶制成的圓柱側面、圓形底面和環形連接端面構成。

所述的阻燃橡膠軟管通過插接件和排放瓦斯金屬圓管連為一體。

所述的阻火器外部設有鐵絲保護罩。

所述的鐵絲保護罩由縱橫交錯的鐵絲焊制而成，呈網格狀的圓柱形。

所述的鐵絲保護罩通過焊接或螺栓連接與排放瓦斯金屬圓管連為一體。

有益效果：本發明適用于高瓦斯煤層或煤與瓦斯突出煤層的綜采工作面，其煤壁短鉆孔中突然噴出瓦斯火焰需進行快速撲滅的情況。鉆孔內的瓦斯氣體只能通過鐵絲防護網罩、阻火器、排瓦斯金屬圓管、阻燃橡膠軟管排到遠離鉆孔口火焰的綜采工作面斷面的中部，而綜采工作面斷面中部的風速最快，阻燃橡膠軟管出口處的瓦斯瞬間被沖淡，濃度大大降低，并且此處遠離短鉆孔瓦斯火焰，從而避免了瓦斯火災。其中包覆在排放瓦斯金屬圓管外壁上的隔熱阻燃橡膠套和彈性封孔橡膠套緊靠在一起，主要起到隔絕外部瓦斯火焰的高溫對排瓦斯圓管的傳熱作用。阻火器是由平帶和斜條波紋帶制成，按一層平帶、一層波紋帶、一層平帶、一層波紋帶……的次序進行疊放，中間形成眾多的小三角形間隙，因為這些間隙小于甲烷最大不傳爆間隙1.14mm和甲烷最大熄火直徑2.5mm能有效地防止甲烷爆炸的傳播和阻止甲烷火焰的蔓延。和通暢的鉆孔相比，單位面積阻火器通過氣體的能力大大降低，為了讓阻火器通過氣體的能力不小于鉆孔，本發明增加了阻火器的通流面積，即阻火器的底、側、環形端面3個面都能讓鉆孔過來的氣體通過，并起到熄滅火焰的作用。

由于鐵絲保護罩由縱橫交錯的鐵絲焊制而成，呈網格狀的圓柱形，可用來保護阻火器，以免在搬運或插入鉆孔的過程中損壞阻火器。由于鐵絲保護罩的網格較大，而且鉆孔內部的瓦斯氣體以一定的流量持續向外涌出，所以在插入鉆孔的過程中，鉆孔外部的氣體很少能帶入鉆孔內部，即使進入少量的帶有火焰的外部氣體(包括空氣和瓦斯)，短時間內會被已封閉的鉆孔內大量瓦斯氣體的混合沖淡，使其不會繼續燃燒甚至爆炸。若有火焰不能瞬間熄滅，在鉆孔內瓦斯氣體的涌出壓力下，會在通過阻火器向外流出的過程中，被阻火器熄滅。其結構簡單，使用方便，能效地消除短鉆孔噴出瓦斯火焰，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的阻火器結構示意圖；

圖3-1是阻火器中平帶和波紋帶的疊放示意圖；

圖3-2是阻火器底面結構示意圖；

圖3-3是阻火器圓柱側面展開結構示意圖；