一种煤矿瓦斯与火灾共治系统及其使用方法

摘要

本发明公开了一种煤矿瓦斯与火灾共治系统及其使用方法，属于煤矿安全技术领域。该系统的功能切换装置设置在瓦斯抽采系统和CO

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿瓦斯与火灾共治系统，属于矿山安全开采技术领域。

背景技术

煤矿瓦斯和火灾是我国煤炭资源井工开采的2种主要灾害，每年因瓦斯和火灾造成的伤亡人数占煤矿死亡人数的1/2以上；现有煤矿瓦斯防治装置主要采用瓦斯抽采系统，防灭火主要采用注氮气或CO

煤矿瓦斯抽采系统为常开状态，但当发生火灾等非正常状态时，为了防止加速火情必须停止瓦斯抽采。灭火系统恰好相反，处于常关状态，只有出现火灾征兆时才开启，因此，可以发明一套系统将两种功能集合于一身，在正常状态下抽采煤层瓦斯气体，如果出现发火征兆则可以用来灭火。这种系统及装备大大降低了煤矿经济成本，而且对于一些没有防灭火系统的矿井，万一发生外因火灾可以用来应急灭火。

发明内容

本发明旨在提供一种煤矿瓦斯与火灾共治系统及使用方法，结构简单，易于控制，能快速地实现瓦斯抽采和注CO

本发明提供的煤矿瓦斯与火灾共治系统，根据系统安全学原理、瓦斯爆炸原理和CO

本发明提供了一种煤矿瓦斯与火灾共治系统，包括瓦斯抽采系统、CO

所述瓦斯抽采系统包括：水环式真空泵、抽采管路、控制阀门、放空管，按照瓦斯气流方向在抽采管路上依次设置进气侧放空管、真空泵进气控制蝶阀、水环式真空泵、真空泵出气控制蝶阀、出气侧放空管；利用水环式真空泵将瓦斯气体从煤矿井下通过负压抽出，从放空管排出或通往瓦斯发电；

所述CO

所述功能切换装置用于切换瓦斯抽采和CO

所述流量监控系统用于监控瓦斯抽采量和CO

所述系统安全装置用于保证瓦斯抽采设备和CO

上述的煤矿瓦斯与火灾共治系统中，总控制蝶阀，安装在总控三通上靠近井下管路侧，用于井下气体和系统的联通与切断；瓦斯抽采系统控制蝶阀，安装在总控三通上靠近瓦斯抽采系统侧，用于开闭抽采系统；配空管控制蝶阀，安装在自然放空管底部，用于开关自然放空管；真空泵进气控制蝶阀，安装在水环式真空泵与自然放空管之间的抽采管路上，用于控制泵进气量；真空泵出气控制蝶阀，安装在水环式真空泵与抽采放空管之间的抽采管路上，用于控制泵出气量；放空管控制蝶阀，安装在抽采放空管底部，用于开关抽采放空管；瓦斯发电控制蝶阀，安装在抽采放空三通上，用于控制瓦斯向外输送；CO

储存罐控制阀，安装在二氧化碳储罐出液口，用于控制二氧化碳流量；汽化器进气控制阀，安装在汽化器进液口，用于控制二氧化碳流量；汽化器出气控制阀，安装在汽化器出气口，用于控制CO

上述系统中，所述的CO

上述系统中，所述的火焰传感器设置在放空管顶端往下3m处，压力传感器设置在距放空管底部2m处，水封阻火泄爆装置设置在放空管进气侧1m处，自动喷粉抑爆装置设置在沿抽采管道气流方向距火焰传感器30m处。

上述系统中，所述CO

上述系统中，所述CO

上述系统中，功能切换装置中单向阀设置在CO

本发明提供了上述煤矿瓦斯与火灾共治系统的使用方法，包括以下步骤：

（1）需要抽采瓦斯时，打开总控制蝶阀、瓦斯抽采系统控制蝶阀、真空泵进气控制蝶阀、真空泵出气控制蝶阀、放空管控制蝶阀，关闭配空管控制蝶阀、瓦斯利用控制蝶阀、CO

（2）当发生火灾时，打开配空管控制蝶阀、再关闭瓦斯抽采系统控制蝶阀，运行3分钟后，关闭水环式真空泵，再关闭配空管控制蝶阀、放空管控制蝶阀，停止瓦斯抽采；

（3）连接二氧化碳储存罐、汽化器和CO

（4）再次确认瓦斯抽采系统控制蝶阀关闭，开启总控制蝶阀、CO

（5）如果井下火情已经扑灭，需要停止注CO

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的煤矿瓦斯与火灾共治系统，结构简单，易于控制，能快速的实现瓦斯抽采和注CO

（2）CO

（3）瓦斯抽采系统和CO

（4）本发明中CO

（5）CO

附图说明

图1是本发明提供的一种煤矿瓦斯与火灾共治系统及装备的结构示意图。

图中：1、水环式真空泵；2-1、总控制蝶阀；2-2、瓦斯抽采系统控制蝶阀；2-3、配空管控制蝶阀；2-4、真空泵进气控制蝶阀；2-5、真空泵出气控制蝶阀；2-6、放空管控制蝶阀；2-7、瓦斯发电控制蝶阀；2-8、CO

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

为了解决现有技术和装备存在的问题，如图1所示，本发明提供一种煤矿瓦斯与火灾共治系统及装备，包括瓦斯抽采系统、CO

瓦斯抽采系统包括水环式真空泵1、放空管和三通，水环式真空泵1进出气侧分别设置蝶阀和放空管，放空管底部设置三通。放空管包括自然放空管5-1和抽采放空管5-2；自然放空管5-1底部设有自然放空三通6-2，抽采放空管5-2底部设有抽采放空三通6-3；

CO

功能切换装置包括：阀门、三通、单向阀17、变径接头18，按照 CO

流量监控系统包括压力表12、CO

系统安全装置包括水封阻火泄爆装置3、自动喷粉抑爆装置4、火焰传感器7、压力传感器8、单向阀17；按照瓦斯气流方向，水封阻火泄爆装置3安装在放空管进气侧1m处，火焰传感器7安装在放空管顶端往下3m处，自动喷粉抑爆装置4安装在沿抽采管道气流方向距离火焰传感器7前30m处，压力传感器8安装在距放空管底部2m处，单向阀17安装在功能切换装置与CO

上述系统中，所述的阀门详细说明如下：2-1、总控制蝶阀，安装在总控三通上靠近井下管路侧，用于井下气体和系统的联通与切断；2-2、瓦斯抽采系统控制蝶阀，安装在总控三通上靠近瓦斯抽采系统侧，用于开闭抽采系统；2-3、配空管控制蝶阀，安装在自然放空管底部，用于开关自然放空管；2-4、真空泵进气控制蝶阀，安装在水环式真空泵与自然放空管之间的抽采管路上，用于控制泵进气量；2-5、真空泵出气控制蝶阀，安装在水环式真空泵与抽采放空管之间的抽采管路上，用于控制泵出气量；2-6、放空管控制蝶阀，安装在抽采放空管底部，用于开关抽采放空管；2-7、瓦斯发电控制蝶阀，安装在抽采放空三通上，用于控制瓦斯向外输送；2-8、CO

13-1、储存罐控制阀，安装在二氧化碳储罐出液口，用于控制二氧化碳流量；13-2、汽化器进气控制阀，安装在汽化器进液口，用于控制二氧化碳流量；13-3、汽化器出气控制阀，安装在汽化器出气口，用于控制CO

上述系统中，所述的CO

上述系统中，所述的火焰传感器7设置在放空管顶端往下3m处，压力传感器8设置在距放空管底部2m处，水封阻火泄爆装置3设置在放空管进气侧1m处，自动喷粉抑爆装置4设置在沿抽采管道气流方向距火焰传感器30m处。

上述系统中，所述CO

上述系统中，所述CO

上述系统中，功能切换装置中单向阀17设置在CO

本发明中煤矿瓦斯与火灾共治系统及装备使用过程：

（1）需要抽采瓦斯时，打开总控制蝶阀2-1、瓦斯抽采系统控制蝶阀2-2、真空泵进气控制蝶阀2-4、真空泵出气控制蝶阀2-5、放空管控制蝶阀2-6，关闭配空管控制蝶阀2-3、瓦斯利用控制蝶阀2-7、CO

（2）当发生火灾时，打开配空管控制蝶阀2-3、再关闭瓦斯抽采系统控制蝶阀2-2，运行3分钟后，关闭水环式真空泵1，再关闭配空管控制蝶阀2-3、放空管控制蝶阀2-6，停止瓦斯抽采；

（3）连接二氧化碳储存罐11、汽化器15和CO

（4）再次确认瓦斯抽采系统控制蝶阀2-2关闭，开启总控制蝶阀2-1、CO

（5）如果井下火情已经扑灭，需要停止注CO

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。