[發明專利]一種煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置及其安裝方法

有效

• 申請號: 201711086406.6
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107975386B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 高玉坤;賀帥;秦挺鑫;張英華;黃志安;嚴屹然;王輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;中國標準化研究院
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;B01D53/86;B01D53/38
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明涉及一種煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置及其安裝方法，所述煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置包括擴張減壓室、機械阻隔模塊和運動阻尼模塊；所述機械阻隔模塊設置于所述擴張減壓室內；所述運動阻尼模塊設置于所述擴張減壓室內壁并與所述機械阻隔模塊連接。本發明的煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置具有吸收熱能和催化轉化有毒有害氣體等優點，解決了在煤礦發生瓦斯爆炸時，沖擊波以及有毒有害氣體對設施設備和人員的破壞及傷害等問題，屬于預防煤礦瓦斯爆炸領域。

技術領域

本發明屬于預防煤礦瓦斯爆炸領域，具體涉及一種煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置及其安裝方法。

背景技術

瓦斯爆炸是煤礦重大災害之一，在瓦斯爆炸發生時，爆炸沖擊波會破壞巷道設施設備，爆炸產生的有毒有害氣體也會對人員造成嚴重傷害，沖擊波會將巷道內煤塵揚起，有可能造成煤塵爆炸等更嚴重的災害。

瓦斯爆炸災害的防治，一方面要加強主動管理，盡量避免其發生，另一方面要在瓦斯爆炸發生時，盡量降低爆炸的破壞作用，將災害的損失降到最低，保證設施設備不被破壞，人員不出現重大傷亡。因此，降低瓦斯爆炸沖擊波的能量，降低爆炸后產生的有毒有害氣體濃度，對開展瓦斯爆炸災害的應急工作具有重要意義。

發明內容

為解決上述問題本發明提出一種煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置及裝置的安裝方法，所述煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置具有吸收熱能和催化轉化有毒有害氣體等優點，解決了在煤礦發生瓦斯爆炸時，沖擊波以及有毒有害氣體對設施設備和人員的破壞及傷害等問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種煤礦瓦斯爆炸緩沖裝置，包括擴張減壓室、機械阻隔模塊和運動阻尼模塊；

所述機械阻隔模塊設置于所述擴張減壓室內；所述運動阻尼模塊設置于所述擴張減壓室內壁并與所述機械阻隔模塊連接。

進一步地，所述機械阻隔模塊包括阻隔面板、熱能吸收單元和催化轉化單元；

所述熱能吸收單元和所述催化轉化單元附著安裝在所述阻隔面板表面。

進一步地，所述熱能吸收單元包括導熱網、相變導熱介質和儲熱塊；所述導熱網由中空的導熱管路編織而成，所述相變導熱介質設置在所述中空的導熱管路內部，所述導熱網與所述儲熱塊連接。

進一步地，所述導熱網直接與高溫氣體接觸，內部的所述相變導熱介質吸收熱量發生相變并運移至所述儲熱塊，與所述儲熱塊進行熱交換，所述儲熱塊將所述相變導熱介質釋放的熱能存儲。

進一步地，所述導熱網由導熱管道編織而成，使所述導熱網具有很大的表面積。

進一步地，所述導熱管由高熱導率材料制成，具有良好韌性及強度，有一定抗沖擊能力，相變導熱介質密封在導熱管中，遇熱可迅速發生相變，通過微對流形式將熱能傳導至儲熱塊。

進一步地，所述催化轉化單元包括碳化硅陶瓷和催化劑；所述催化劑附著在所述碳化硅陶瓷上。

進一步地，所述碳化硅陶瓷為一種多孔材料；所述催化劑附著在多孔所述碳化硅陶瓷的孔洞及表面，形成所述催化轉化模塊，催化轉化結構由多塊附著催化劑的碳化硅陶瓷組成。

進一步地，所述擴張減壓室修筑于易發生瓦斯爆炸的巷道，其斷面大于巷道斷面，在瓦斯爆炸發生時，起到擴張減壓的作用，初步降低沖擊波的能量。

進一步地，所述擴張減壓室的斷面大于或等于所述巷道斷面的兩倍。

進一步地，所述阻隔面板為一塊或兩塊以上；所述阻隔面板為兩塊以上時，每個所述阻隔面板等距或不等距設置于所述擴張減壓室內壁上；

所述阻隔面板為多網孔結構，具有強度高，重量輕的特點，每個阻隔面板在巷道軸向方向開孔并與巷道斷面等大，阻隔面板之間通過框架進行連接；多組阻隔面板逐級對減壓的沖擊波進行阻擋，消耗沖擊波的能量。