[發明專利]一種煤礦井下煤塵與瓦斯協同防治噴灑試劑定量化調劑方法及裝置

在審

• 申請號: 202010922468.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111894653A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李樹剛;趙波;雙海清;林海飛;白楊;閆冬潔;趙鵬翔;丁洋;魏宗勇
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F5/06
• 分類號: E21F5/06;E21F17/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 胡東東

本發明涉及煤礦井下巷道的降塵和瓦斯防治領域，尤其涉及一種煤礦井下煤塵與瓦斯協同防治噴灑試劑定量化調劑方法及裝置。包括試劑容器、注液泵、閥門、第一流量計、第二流量計、高壓軟管和三通接頭，所述試劑容器通過高壓軟管與注液泵入口相連，注液泵出口、閥門、第一流量計、三通接頭入口接口依次通過高壓軟管相連，三通接頭另一入口處連接第二流量計。克服了現有技術中溶液配制過程中的間斷供液問題，不需要人為去配置表面活性劑溶液，減少工作量；實現了表面活性劑溶液的持續供給；可以實現即連即用，方便拆卸。

技術領域：

本發明涉及煤礦井下巷道的降塵和瓦斯防治領域，尤其涉及一種煤礦井下煤塵與瓦斯協同防治噴灑試劑定量化調劑裝置。

背景技術：

煤礦在掘進或回采的過程中會產生大量煤塵；據統計，煤巷在掘進過程中每分鐘能產生818.3mg/m3粉塵，嚴重污染井下工作環境。研究表明，長期處于高粉塵濃度的工作環境會導致不可逆的、致命性的肺部疾病，目前主要表現為塵肺病(CWP)、慢性阻塞性肺病、肺結核、慢性支氣管炎、肺氣腫等；由國際職業健康協會2019年公布的職業病數據可知，塵肺病確診病例占所有職業病例的90％，并以每年2.0～2.5萬例的速度逐年增長。因此，開展煤礦井下煤塵的防治試驗，控制工作面粉塵濃度，對改善工作面環境，保障工人們的身體健康有著重要意義。

而煤礦在開采過程中，由于開采擾動和卸壓的影響，瓦斯通常會從落煤快速解吸至采煤工作面，導致采煤工作面和上隅角瓦斯超限，從而影響煤礦的安全生產。因此，開展煤礦井下瓦斯的解吸抑制試驗，降低瓦斯解吸速率，對實現煤礦的安全生產具有重要意義。

常用方法是表面活性劑或潤濕劑按照一定比例摻入水中，通過噴灑或者噴霧的方式潤濕煤層，潤濕劑是通過降低其表面能，能使固體物料更易被水浸濕的物質的表面活性劑，由親水基及親油基組成。當與固體表面接觸時，親油基附著于固體表面，親水基向外伸向液體中，使液體在固體表面形成連續相，這就是潤濕作用的基本原理。

目前已有表面活性劑或其他液體的添加方式主要是通過溶液缸現配一定濃度的表面活性劑溶液，通過攪拌混合均勻之后直接用于噴灑或注水，該方法的缺點是需要配置不同濃度的表面活性劑溶液，該配置過程需要的工作量較大，而且配制溶液的過程，表面活性劑溶液的供給會間斷，注入過程不能連續。

發明內容：

為克服上述本發明的目的在于提供一種煤礦井下煤塵與瓦斯協同防治噴灑試劑定量化調劑裝置，以解決現有技術的不足。

本發明由如下技術方案實施：一種煤礦井下煤塵與瓦斯協同防治噴灑試劑定量化調劑裝置，包括試劑容器1、注液泵2、閥門3、第一流量計4、第二流量計6、高壓軟管和三通接頭5，所述試劑容器1通過高壓軟管與注液泵2入口相連，注液泵2出口、閥門3、第一流量計4、三通接頭5入口接口依次通過高壓軟管相連，三通接頭5另一入口處連接第二流量計6。

試劑容器中盛裝表面活性劑，注液泵抽取表面活性劑，閥門控制表面活性劑流量，第一流量計檢測表面活性劑流量，第二流量計檢測注水流量，根據兩個流量值調節閥門使得兩者流量比例達到理想配比，得到最優配比的表面活性劑溶液。

優選的，所述閥門3為電磁閥，所述第一流量計4和第二流量計6為電子流量計，所述電磁閥和電子流量計與控制系統7電性相連，所述控制系統7包括控制器、信息錄入單元、信息輸出單元，所述信息錄入單元包括手動輸入端、顯示屏，手動輸入端和顯示屏均與控制器電性連接。

以此實現表面活性劑流量的自動控制，在控制器上預設溶劑溶質比，電子流量計將溶劑溶質的流量實時反饋至控制器，控制器控制電磁閥開合大小控制表面活性劑流量達到預設溶劑溶質比。

優選的，所述試劑容器內裝有液位傳感器，所述液位傳感器與控制器電性連接，所述控制器連接有蜂鳴器。當試劑容器內試劑即將耗完時達到報警的效果，防止斷液。