[發明專利]一種預防采空區遺煤自燃的氣助式噴霧裝置

有效

• 申請號: 201710959466.8
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN108005706B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 胡相明;邵志昂;吳明躍;程衛民;趙艷云;胡尊翔;任曉峰;張茜
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F5/02
• 代理公司: 37249 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 侯緒軍

一種預防采空區遺煤自燃的氣助式噴霧裝置，包括液體輸送系統、氣體輸送系統、靜電充電系統、升降系統、噴桿，其中噴桿包括噴頭、噴架體、分液管、分氣管和噴桿支架，噴頭包括輸液管、輸氣管、環形電極、噴嘴體，噴頭的噴嘴體內鑲有環形電極，環形電極距離噴頭內氣液混合室1?2厘米的距離，環形電極的導線通過一個微型插頭與噴桿外部的靜電充電系統中的靜電發生器連接。該氣助式噴霧裝置實現煤礦采空區防滅火材料噴灑均勻、利用率高、有效覆蓋采空區遺煤，大大降低危險的發生。

技術領域

本發明屬于礦井防滅火領域，具體涉及一種預防采空區遺煤自燃的氣助式噴霧裝置。

背景技術

近年來，隨著煤炭開采程度的加大，高產高效新技術的不斷發展，礦井的不斷延伸開拓，通風系統的相對復雜化，煤層自然危險性有明顯增大的趨勢。而環境的復雜性、煤自燃區域的隱蔽性使現有的煤炭自燃防治技術難以滿足集約化礦井安全生產的需要；而當前用于礦井煤炭防治的方法主要有注漿、注惰氣、注阻化劑、注凝膠和注泡沫等，這些技術在礦井的遺煤自燃防護中起了重要的作用，但是由于不管是注漿、惰氣、阻化劑、凝膠還是注泡沫都難以完全覆蓋住采空區各個角落的遺煤，比如說采空區的上部。

之前，本領域內也存在一些利用靜電感應進行噴霧的探究和嘗試，傳統靜電感應噴霧原理是應用高壓靜電在環形電極與目標間建立起靜電場，在操作時，噴霧在經過噴頭上鑲有的環形電極時被感應荷電，形成荷電霧云，然后在靜電場力和其他外力的聯合作用下與目標物的各個部位定向吸附，從而達到在目標物表面形成一層均勻涂層的目的。但大多效率較低，效果不好，且有一定的危險性，缺少整體性設計，使用不夠靈活、便利。

發明內容

本發明的目的是克服現有的煤礦采空區防滅火材料灌漿技術中存在的缺點，實現煤礦采空區防滅火材料噴灑均勻、利用率高、有效覆蓋采空區遺煤的低充電電壓氣助式噴霧裝置。

上述目的是通過如下技術方案實現的：

一種預防采空區遺煤自燃的氣助式噴霧裝置，包括液體輸送系統、氣體輸送系統、靜電充電系統、升降系統、噴桿，其中噴桿包括噴頭、噴架體、分液管、分氣管和噴桿支架，噴頭包括輸液管、輸氣管、環形電極、噴嘴體，噴頭的噴嘴體內鑲有環形電極，環形電極距離噴頭內氣液混合室1-2厘米的距離，環形電極的導線通過一個微型插頭與噴桿外部的靜電充電系統中的靜電發生器連接。

以上所述的噴桿內部中空，噴桿壁上等距分布有孔洞，噴頭通過孔洞固定在噴桿體上，分液管鑲嵌在中空的噴桿體內并與外部的供液管路連通，分氣管鑲嵌在中空的噴桿體內并與外部的供氣管路連通，分液管和分氣管壁上開有與噴桿壁上相對應的小孔，并通過軟管分別與噴頭的輸液管、輸氣管連通。

以上噴頭還包括墊片、氣液混合室，噴頭的輸液管、輸氣管連通氣液混合室，噴嘴體內環形電極兩側設有環形墊片。

以上所述的靜電充電系統包括高壓靜電發生器、并聯環形電極和導線，環形電極安裝在噴頭的嘴部，各個環形電極并聯通過導線接于高壓靜電發生器的高壓輸出端正極，噴桿和高壓靜電發生器的輸出端負極用過導線接地。

以上所述升降系統包括置物臺、液壓升降桿和固定底座，液壓升降桿底部通過轉軸固定在在固定底座上，中部與固定底座之間設有角度調節液壓缸，頂部連接置物臺。固定底座可根據采空區的空間分布通過角度調節液壓缸調節液壓升降桿的傾角。

另外，所述氣助式噴霧裝置還包括云臺系統，云臺系統包括防爆云臺、指令接收器和無線指令發射器，防爆云臺旋轉范圍為水平：0°～350°，垂直：±90°，指令接收器設在防爆云臺上，無線指令發射器控制指令接收器，升降系統中的置物臺通過云臺支架連接防爆云臺。無線指令發射器可以通過向指令接收器射頻來操縱云臺實現向上、向下、向左、向右運動。