[发明专利]一种用于煤矿风井导风硐的自动喷淋消波系统

说明书

本发明公开了一种用于煤矿风井导风硐的自动喷淋消波系统，包括空气炮、给水泵、喷淋箱、炮泵连接管、给水管、注水管、充气管、电磁阀、触发开关、不间断电源，给水泵的一端通过炮泵连接件与空气炮的输出端相连、另一端通过给水管与喷淋箱相连接，注水孔与水腔连通，排气孔与气腔连通，喷淋箱的顶部设置有若干喷淋头，注水管的一端安装在给水泵的注水孔中、另一端接自来水管，充气管的一端连接空气炮、另一端接压缩空气源，电磁阀安装于空气炮上，触发开关与电磁阀和不间断电源电连接，本发明能够预先侦测爆炸冲击波，在导风硐中自动形成喷淋水幕，有效吸收和耗散爆炸冲击波的能量，实现对爆炸冲击波的消弱，从而增强对主通风机的保护。

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，特别是一种煤矿风井导风硐的自动喷淋消波系统，用于减小煤矿地面主通风机所遭受的爆炸冲击。

背景技术

煤矿地面主通风机担负着向井下输送新鲜空气、排出有毒有害气体的重任，其连续、安全、可靠运行关乎整个矿井的安全。为保护主通风机免遭井下爆炸冲击波损毁，主通风机通常应布置于风井井口的被称为导风硐的分支巷道中，且在风井井口安设用于泄爆的防爆门。这种布置方式的防爆原理是：当井下发生爆炸时，爆炸冲击波冲开防爆门，爆炸能量主要通过井口泄放到大气中，使得位于导风硐末端的主通风机免遭破坏性冲击。然而，当爆炸威力巨大时，例如煤尘爆炸，进入导风硐中的相对较弱的冲击波也足以对主通风机造成破坏性冲击。

为进一步保护主通风机安全，人们提出在导风硐中安设防爆闸门的技术设想，以期在爆炸冲击波到达之前，放下防爆闸门，封闭导风硐，将主通风机隔离在爆炸冲击范围之外。然而，这种设想在技术上是难以实现的，且会带来新的问题。这种防爆闸门必然质量较大，难以在侦测到爆炸信号后实现快速闭合。假定防爆闸门能够实现预先闭合，但当其遭受爆炸冲击后，自身可能发生变形破坏而难以再次开启，会严重迟误矿井灾后快速恢复通风等救援工作。能否找到一种既能快速动作又不影响矿井灾后抢险工作的安全防护技术措施，尚须进一步创新。

发明内容

本发明目的是针对煤矿主通风机安全防护技术措施不健全的问题，提出一种用于煤矿风井导风硐的自动喷淋消波系统及使用方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种用于煤矿风井导风硐的自动喷淋消波系统，包括空气炮、给水泵、喷淋箱、炮泵连接管、给水管、注水管、充气管、注水阀、充气阀、电磁阀、触发开关、不间断电源，空气炮和给水泵安装在风井井口附近的地面上，触发开关布置风井井筒的中下部或回风大巷中，喷淋箱安装在地下的导风硐中，所述给水泵的一端通过炮泵连接件与空气炮的输出端相连、另一端通过给水管与喷淋箱相连接，所述给水泵的主体为圆形管道结构，所述给水泵的内部设有活塞体和限位环，所述活塞体将给水泵的内部分成水腔和气腔，所述限位环为两个、均固定在主体的内壁上，用于限定活塞体的运动位置，所述给水泵的壁面上设置有连通于主体的注水孔和排气孔，所述注水孔与水腔连通，用于向水腔内供水，所述排气孔与气腔连通，用于释放气腔内的空气，所述给水泵的底部设有若干支座用于安装固定，所述喷淋箱的顶部设置有若干喷淋头，所述注水管的一端安装在给水泵的注水孔中、另一端接自来水管，所述充气管的一端连接空气炮、另一端接压缩空气源，所述电磁阀安装于空气炮上，所述触发开关布置在风井井筒的中下部或回风大巷中、且与电磁阀和不间断电源电连接；

进一步的，所述喷淋箱包括箱体、支撑板、中间隔板、盖板、溢流阀、喷淋孔，所述箱体为无盖的长方体金属壳状结构，箱体侧表面上设置有至少一个给水孔，支撑板为设有过水孔的金属板，多个支撑板均匀地焊接在箱体的内部，用于增强箱体的抗压能力，所述中间隔板为设有多个溢流孔的金属板，多个溢流孔均匀分布，所述溢流孔内安装溢流阀，中间隔板紧贴支撑板上沿焊接在箱体内部，并将箱体分为上下两层，所述盖板通过螺钉固定在箱体的上部，所述喷淋孔布满盖板；

进一步的，所述溢流阀由橡胶阀塞和弹性条组成，通过铆钉或粘接的方式安装在溢流孔内；