[发明专利]基于井下水仓水源喷雾式环保节能防爆风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于井下水仓水源喷雾式环保节能防爆风机。

背景技术

目前，煤矿矿井产生爆炸的主要因素除了有瓦斯产生的爆炸外，还有因煤尘浓度超标而产生的爆炸。

针对高瓦斯矿井采煤时，需要选用具有防瓦斯爆炸功能的设备，同时做抽排放瓦斯处理；而做抽排放瓦斯处理会使采煤成本增加许多,有些采区因瓦斯含量过高而无法作抽排放瓦斯处理时,只好放弃采掘任其煤炭资源的浪费；对于高瓦斯矿井采掘时因电气设备工作而容易引发瓦斯爆炸的问题，人们研发了多功能的风机、双风机、双电源装置以及自动切换控制瓦斯、风电闭锁、高压变频等应用技术于矿井的预防瓦斯爆炸设备中，使得在预防高瓦斯矿井采掘上有了许多技术上的改进，但目前较成熟的技术也有待进一步的改进，而且还存在投资成本高，系统配套工程要求全等缺陷；如高压变频电机风机，它能使井下瓦斯浓度超标时自动调节电机的转速，使风速加快，达到稀释瓦斯浓度，从而减少爆炸事故的发生，但是电机在自动调节速度时因电机转子转速的加快，使得电机因此产生的电火花而引发瓦斯爆炸的频率又增加了许多；二、空压式风机，它虽无火花产生，但空气压缩式风机存在噪声大，散热性能差，因空压输气距离远而无法长时间稳定工作，只能作辅助机使用；三、双电源供电装置则需有至少两套线路供电，如果设在采区高压变电所旁，则必须采用不在同一进线上设置动力电源和风机专用电源，否则，会因高压故障引发大面积停电。

针对矿井中煤尘达到一定浓度时易引发爆炸的问题，经对它主要的煤尘云进行研究表明，煤尘爆炸下限为45g/m³，上限为1500-2000g/m³，爆炸力最强的煤尘浓度为300-400g/m³；能够引燃煤尘爆炸的热源温度变化的范围还是比较大的，它与煤尘中挥发份含量有关，煤矿井下能点燃煤尘的高温火源主要有：爆破时出现的火焰、电气火花、静电放电、摩擦放电、摩擦高温、井下火灾和瓦斯爆炸等；现有矿井中使用的电动风机其主要设计功能是起通风和防瓦斯爆炸的作用，而对于煤尘超标时，井道内全是饱和煤尘，如果此时启用电动风机作主要通风工具，其煤尘无法散开，只能在井道内徘徊，这时电机只要产生一星点火花，火花就会使煤尘在高压下产生爆炸，其破坏性与瓦斯爆炸作用相同。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种基于井下水仓水源喷雾式环保节能防爆风机，它采用井下水仓水源作动力源并将高压喷水装置与水轮装置和风轮装置连接的送风、喷雾相结合，其高压喷雾嘴和无电源动力风机的组成，既可有效稀释井道中的瓦斯浓度和煤炭粉尘，又能堵截井道中的瓦斯爆炸，还能增氧和改善井道通风环境，实现煤炭资源无浪费、高压水源循环使用，风机能全天候超时长工作，操作控制容易，运行安全可靠，工作效率高，无噪声、粉尘污染作业场地，劳动环境好，职业病病患率低，投资成本少，经济实惠，便于在中小型煤矿中普及推广。

为了实现上述目的，一种基于井下水仓水源喷雾式环保节能防爆风机，它包括一水箱基座，水箱基座上设一水轮装置，水轮装置经庋带连接风轮装置，一高压喷水装置连接于水轮装置和风轮装置。

为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：

所述水箱基座包括基座箱体、回流水箱、回流水槽、箱体侧板。

所述水轮装置包括一设置于水箱基座上的水轮座架，水轮座架中设有轴承座，轴承座中固定一水轮轴，水轮轴上装置皮带轮、叶轮。

所述风轮装置包括设置于基座箱体上的风筒、安装在风筒内的风轮座、连接于风轮座的风轮轴，固定于风轮轴上的风轮。

所述风筒包括风筒头、主风筒、风筒尾。

所述风筒头为直锥筒、主风筒为圆柱筒、风筒尾为过渡锥筒。

所述风筒尾内边缘处装置护栏网。

所述高压喷水装置包括连接于井下水仓的高压水管、连接于高压水管的高压喷水嘴、高压支管、连接于高压支管的高压喷雾嘴和喷雾开关。

所述高压喷雾嘴呈均匀间隔安装于风筒头内边缘处。

所述庋带设有皮带防护套。

本发明采用井下水仓水源作动力源并将高压喷水装置与水轮装置和风轮装置连接的送风、喷雾相结合的技术方案；它克服了现有高瓦斯矿井采煤时所用设备，存在电机电火花引发瓦斯和煤尘爆炸的频率仍然较高，而且还存在投资成本高、系统配套工程要求全、机器噪声大、散热性能差、使用寿命短、生产效率低、生产劳动环境恶劣和作业人员易得职业病等缺陷。

本发明相比现有技术所产生的有益效果：