[發明專利]一種煤礦區井下瓦斯回收系統

在審

• 申請號: 201910848194.3
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110529094A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 孟曉紅;呂洋;張新;汪宏偉
• 申請（專利權）人: 張新
• 主分類號: E21B43/34
• 分類號: E21B43/34;E21F7/00
• 代理公司: 44376 廣州高炬知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉志敏<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于瓦斯回收技術領域，具體的說是一種煤礦區井下瓦斯回收系統，包括罐體、底座、進氣管、抽氣管和給水管；罐體頂部和底部分別設有抽氣管和進氣管，罐體底部還固連有底座，罐體上部連通有給水管；罐體通過支架固連有內筒；內筒內通過支架轉動連接有絞龍，絞龍轉軸的另一端貫穿罐體底部后與固定在罐體上的電機輸出軸固連；絞龍葉片上設有通氣孔，通氣孔通過中空的絞龍轉軸與進氣管連通；本發明通過電機帶動絞龍旋轉，將內筒中的水旋轉并向下流動，帶動水中含有瓦斯和粉塵的氣泡隨水流旋轉并向下方運動，在內筒與罐體之間循環，增加了氣泡在水中的停留時間，增加瓦斯氣體的凈化效率。

技術領域

本發明屬于瓦斯回收技術領域，具體的說是一種煤礦區井下瓦斯回收系統。

背景技術

隨著國家經濟的發展，對煤炭能源總量地消耗日益增加，煤礦開采的力度也隨之加大，較易開采的煤層日益減少，越來越多的煤礦為了滿足國家需求和自身發展的需要已經開始開采瓦斯含量高、容易突出的煤層，這些煤層開采之前必須進行瓦斯預抽措施。在煤礦生產過程中產生存在著許多不安全因素，瓦斯就是其中最主要因素之一。通常，根治瓦斯行之有效的方法是進行瓦斯抽放后加以燃燒排出，煤礦瓦斯的排放大部分來自瓦斯濃度低于1％的礦井回風流中，將瓦斯直接排放到大氣中,一方面造成了有限的不可再生資源的嚴重浪費,僅每年從煤礦回風流中釋放的瓦斯，其發熱量相當于3370萬噸標準煤的低位發熱量；另一方面，加劇了大氣污染，加劇了溫室效應，單位質量的瓦斯對大氣溫室效應影響是CO₂的21倍。

在這些煤層中施工瓦斯抽放鉆孔時，一般使用風力排渣的方式，使得孔口附近產生大量的煤塵，會導致鉆孔作業地點下風向巷道內的粉塵濃度嚴重超標，并且高瓦斯煤層實施瓦斯抽放鉆孔過程中，常伴有“噴孔”現象的發生，煤碳顆粒伴隨大量的高濃度瓦斯氣體迅速速噴出，不僅容易傷害鉆孔施工人員，而且瓦斯大量涌出，亦會造成局部瓦斯超限，嚴重危害到礦井安全生產。在一些含高硫化氫或二氧化碳煤層中干式打鉆時，鉆孔過程中產生的高濃度的硫化氫或二氧化碳會嚴重威脅到作業人員的生命安全。因此，必須采取有效的治理措施。

目前，國內現有的孔口防噴、除塵裝置大多采用法蘭進行管路連接，結構一般比較復雜；大多使用的制作材料防爆性能較差；防噴孔、除塵效果有限，無法除去氣流中含有的硫化氫或二氧化碳，易對作業人員的生命安全、身體健康造成威脅，也不利于瓦斯的凈化后再利用。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，解決國內現有的孔口防噴、除塵裝置大多采用法蘭進行管路連接，結構一般比較復雜；大多使用的制作材料防爆性能較差；防噴孔、除塵效果有限，無法除去氣流中含有的硫化氫或二氧化碳，易對作業人員的生命安全、身體健康造成威脅，也不利于瓦斯的凈化后再利用的問題，本發明提出的一種煤礦區井下瓦斯回收系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種煤礦區井下瓦斯回收系統，包括罐體、底座、進氣管、抽氣管和給水管；所述罐體上部為圓錐形；所述罐體頂部和底部分別設有抽氣管和進氣管，抽氣管與抽氣機連通，罐體底部還固連有底座，罐體上部連通有給水管；所述罐體通過支架固連有內筒，罐體內的水位高于內筒上沿，罐體內的水可以在內筒與罐體內壁之間循環流動；所述內筒內通過支架轉動連接有絞龍，絞龍轉軸的另一端貫穿罐體底部后與固定在罐體上的電機輸出軸固連；所述絞龍葉片上設有通氣孔，通氣孔通過中空的絞龍轉軸與進氣管連通；工作時，啟動抽氣機，抽氣機經抽氣管、罐體和進氣管將含有粉塵、硫化氫和二氧化碳的瓦斯氣體抽出，罐體內通過給水管裝入水，水位高度沒過內筒上沿，同時啟動電機，電機帶動絞龍旋轉，旋轉的絞龍帶動內筒中的水旋轉并向下流動，水流流動到罐體底部后轉向沿罐體內壁與內筒之間的空間向上流動，當水流流到最上方時回流回內筒中，形成循環；含有粉塵、硫化氫和二氧化碳的瓦斯氣體經進氣管和絞龍中空部分后由通氣孔噴出，在水中形成氣泡，氣泡隨水流旋轉并向下方運動，然后隨水流經罐體內壁與內筒之間的空間向上運動，增加了氣泡在水中的停留時間，從而增加粉塵、硫化氫和二氧化碳的去除率，增加瓦斯氣體的凈化效率；同時絞龍旋轉時打破較大的氣泡，增加了氣泡中粉塵與水的接觸面積，進一步增加了瓦斯中粉塵的去除率。