[發明專利]適用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置及方法

有效

• 申請號: 201911307965.4
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110985100B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 程斌;范耀;龐濤;劉磊;李浩哲;楊建超
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21F5/20;E21F7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;金艷婷

1.用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，包括文丘里洗滌器(1)、捕集箱(2)、沉降室(3)和排氣管道(4)；

所述的捕集箱(2)上設置有用于給捕集箱(2)內注水的給水口(201)、排渣口(202)、彎管連接口(203)和第一排氣口(204)；所述的捕集箱(2)設置在文丘里洗滌器(1)的煤塵顆粒輸出端，捕集箱(2)與文丘里洗滌器(1)之間通過一個彎管(5)連通；

所述的彎管(5)為彎折呈90°的管道，彎管(5)的一端與文丘里洗滌器(1)的煤塵顆粒輸出端對接，另一端垂直插入捕集箱(2)內的液體中，彎管(5)的拐角處設置為圓弧狀；所述的彎管(5)為等內徑管體，所述的彎管(5)的管徑與文丘里洗滌器的煤塵顆粒輸出端的內徑相等；

所述的沉降室(3)上設置有進氣口(301)和第二排氣口(302)，所述的進氣口(301)設置在沉降室(3)的下部，第二排氣口(302)設置在沉降室(3)的上部；所述的排氣管道(4)連接在第一排氣口(204)和第二排氣口(302)之間。

2.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的文丘里洗滌器(1)包括喉管(101)、漸擴管(102)、噴嘴(103)和第一單向閥(104)，喉管(101)與漸擴管(102)依次連接；所述的噴嘴(103)設置在喉管(101)處；第一單向閥(104)設置在喉管(101)與漸擴管(102)的連接處；所述的漸擴管(102)的軸向截面為錐形，錐形截面半徑沿流體流動方向均勻擴大。

3.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的捕集箱(2)內設置有檢測水面液位的第一液位計(205)和第二液位計(206)，第一液位計(205)位于第二液位計(206)的上方，第二液位計(206)的位置高于捕集箱內彎管(5)的最末端，所述的給水口(201)處設置給水閥(207)。

4.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的沉降室(3)的內壁上交錯布置有多個擋板(303)，多個擋板(303)沿進氣口(301)至第二排氣口(302)方向依次交錯分布，擋板(303)與水平面呈一定夾角傾斜設置；所述的擋板(303)上設置有排水孔(304)。

5.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的排氣管道(4)上設置有排氣閥(401)和第二單向閥(402)。

6.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的給水口(201)設置在捕集箱(2)的上側，排渣口(202)設置在捕集箱(2)的下側，第一排氣口(204)位于捕集箱(2)的頂部。

7.如權利要求1所述的用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集裝置，其特征在于，所述的捕集箱(2)內還設置有用于輸送沉積在箱底煤粉的輸送裝置(209)，所述的輸送裝置(209)包括電機(210)和螺桿(211)，螺桿(211)沿捕集箱(2)的箱底設置。

8.用于煤礦井下惰性氣體掏煤消突的煤塵捕集方法，其特征在于，采用權利要求1至7任一項所述的煤塵捕集裝置進行處理，具體包括：

進入文丘里洗滌器(1)中的煤塵、瓦斯與惰性氣體的混合氣流、水的三相流與噴入文丘里洗滌器(1)中的水結合，形成液滴包裹煤粉；之后通過彎管(5)改變流動方向后進入捕集箱(2)內的水面下方，激起水霧，使大部分煤塵被水霧捕集并沉淀至捕集箱(2)底部，同時未被捕集的煤塵被水滴包裹，進一步增加其質量與粘附性；瓦斯與惰性氣體的混合氣流以及少部分由液滴包裹的煤粉通過第一排氣口(204)流入沉降室(3)，經過沉降室(3)進行二次處理后，分離出氣相物質經沉降室(3)上的第二排氣口(302)排出。