[发明专利]一种煤层气安全输送系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤层气(瓦斯)安全输送系统，具体为应用在煤矿开采中的井下煤层气(瓦斯)的安全输送系统。 

背景技术

井下煤层气(瓦斯)抽采管路中的瓦斯浓度常处与瓦斯爆炸区间范围内，地面永久或井下移动抽采系统在采用湿式抽采泵进行抽采时，对管路内的瓦斯浓度是没有要求的，由于是负压抽采，一般来说瓦斯不可能从管内泄露到管外，而只可能空气从管外进入管内，从而降低瓦斯抽采浓度，尤其是在采掘面上的封孔不严、煤层变动等，造成了大量的空气被抽进管路内，造成的瓦斯浓度的降低。即使巷道内有明火也不会传播到管道内，安全不会有重大影响。但采空区残煤自然发火、煤层钻孔着火，将会使火焰传播进入瓦斯抽采管道，为了防患于未然，强化井下瓦斯抽采系统的安全措施，消除两种不同类型爆炸而引发的危害，在进行低浓度瓦斯抽采及利用时，采取井下灾变预防措施，可将发生的灾变控制在最小范围。 

在我国由于各个煤矿的地质条件的不同，煤层气(瓦斯)的瓦斯含量是动态变化的，浓度在0.5％-80％之间变化，而浓度进入5％-16％之间时就进入了瓦斯的爆炸范围，这样就存在重大的爆炸隐患，一旦有火源，就会引起连环的爆炸，造成巨大的人员、财产损失，尤其是近两年贵州、山西2个煤矿瓦斯抽采管道发生爆炸，给生命、财产带来巨大的损失，所以国家越来越重视瓦斯抽采管道安全问题。国家在瓦斯矿区提出的“一通三防”是采用先抽瓦斯再开采的方法，解决了瓦斯前期开采的安全；救生舱、避难硐室是保证在灾害发生后使人员的生存得到最大程度的保障，但唯独在系统控制方面是一个空白。 

目前，现有的煤矿本质型的安全输送系统及设备较少，方式方法单一陈旧，在输送过程中有如下问题： 

细水雾不能从根本上解决隐患，同时也增加了巷道中水的含量，造成排水困难。 

避难硐室及救生舱由于间隔距离大，所以在爆炸时不能够及时为矿工遮挡保护，避免灾害发生；且内部氧气存储量较少，只能维持较短时间及较少人员救生。 

巷道中放置的喷粉装置与感应爆炸火势的火焰传感器距离较近，喷粉装置动作后污染传感器探头。 

传感器放置于井下，由于环境条件恶劣，传感器缺少必要的防尘防护措施，容易堵塞导致误动作或不动作。 

传统的阻火器仅仅起到单一阻燃或单一阻爆的作用，无法两者兼顾。 

迄今为止国内外没有一种适用于煤矿煤层气(瓦斯)的安全输送系统。 

发明内容

本发明是为克服上述现有技术存在的不足之处，提供一种煤层气安全输送系统，以实现监测及控制的作用，系统随时监测输送管道中的甲烷、一氧化碳、温度、流量等信息，一般发现超限及时报警并传输到地面控制中心，乃至国家安全监测中心。一旦发生火灾时，通过阻火装置、自动喷粉抑爆装置等作用把灾害控制在一定范围内。 

本发明的煤层气安全输送系统所采用的技术方案如下：在输送管道上沿煤层气输送方向依次设置有监测装置、自动喷粉抑爆装置和阻火装置，自动喷粉抑爆装置连接有控制器，监测装置、控制器的输出端分别通过信息数掘总线并经通信接口连接地面的监控系统。 

上述的监测装置的输入端分别连接有安装在输送管道的管道甲烷传感器、管道一氧化碳传感器、管道温度传感器、流量传感器，并分别与监测装置电源、环境甲烷传感器和环境一氧化碳传感器相连接。 

上述的控制器的输入端分别连接有安装在输送管道的紫外线火焰传感器、红外线火焰传感器、温度传感器及爆轰压力传感器，本安电源通过电源线连接控制器；控制器设有4个输出接口和一个级联接口，其中的两个输出接口分别连接一个位于阻火装置两侧的自动喷粉抑爆装置，剩余两个接口可根据客户需要进行串联增加，级联接口可再次连接一个同样的控制器，这样又可增加4个输出接口，即最多可控制8个自动喷粉抑爆装置。 

上述的阻火装置包括上气流通道和下气流通道两部分，其中，上气流通 道中，阻燃阻爆挡板依靠焊接在简体内壁上的U型支撑架由螺栓安装在内壁四周，防尘滑轨安装在以阻燃阻爆挡板围成的空腔内部，滑块与防尘滑轨配装；平板阀芯为一体式结构，其中间为配重板，左右两侧为楔形圆盘或圆环；平板阀芯的上下左右四处各有一定宽度的平面，该平面上设有螺孔，平板阀芯垂直放置于两根平行的防尘滑轨上，螺栓通过该螺孔将平板阀芯与滑块固定联接，筒体的左右两侧为通气管道；下气流通道由进水管、出水管、排渣阀及分别与两侧的通气管道连接的下支路两侧的水封排水管组成，出水管位于进水管的下部，排渣阀设在简体的底部，简体的最下部设有腿式支座；在盖板的内侧设置有快速灭火装置，在盖板的顶部设置有泄压阀；盖板与简体经螺栓连接在一起。