[发明专利]煤矿低浓度瓦斯安全输送方法及输送系统

权利要求书

1.煤矿低浓度瓦斯安全输送方法，其特征是在地面正压瓦斯输送管道内，水流环绕输送管道的内壁连续流动，形成环形水流，低浓度瓦斯气体流动在所述环形水流所形成的环形水封中，沿所述瓦斯气体的输送方向上每隔一段以柱状水团隔断气流，形成气流的端面水封，低浓度瓦斯气体在所述环形水流及端面水封中形成间歇性柱塞气流。

2.一种煤矿低浓度瓦斯安全输送系统，其特征是：

煤矿瓦斯抽采动力设备采用水环式真空泵(14)，矿井瓦斯出口通过串联设置的铜网式阻火器(15)和前段防回火器(16)接入水环式真空泵(14)的入口；

自水环式真空泵(14)的出口到瓦斯利用设备的正压输送干管上，在瓦斯抽采泵站侧的输送起始段依次设置输入段气水分离器(17)、输入段防爆防回火器(1)、输入段稳压放散装置(2)、瓦斯排空管(3)、控制阀(4)、柱塞流装置(5)和环流装置(6)；

在低浓度瓦斯气水二相流安全输送管道起始段设置前段透明观察管(7)，终点段设置后段透明观察管(8)；

在瓦斯利用设备侧的输送终点段依次设置防爆阻火式气水分离器(9)、输出段稳压放散装置(10)、计量装置(11)和阻火卸压放水排渣装置(12)，阻火卸压放水排渣装置(12)的输出端接入瓦斯利用设备，输出段气水分离器(9)的回水经回水管进入水环式真空泵冷却水循环水池(13)。

3.根据权利要求2所述的煤矿低浓度瓦斯安全输送系统，其特征是所述环流装置(5)的结构形式是分段设置的瓦斯输送管道以前段管为内环套(a4)、后段管为外环套(a3)形成相互之间具有环形间隙的相互套叠，在其套叠位置处，位于管道的外周设置与所述环形间隙连通的配水环(a7)，配水环(a7)上设置注水口(a1)。

4.根据权利要求2所述的煤矿低浓度瓦斯安全输送系统，其特征是所述柱塞流装置(6)的结构形式是设置带有进气管(b3)的储水腔(b9)，储水腔(b9)的顶部通过注水口(b1)与水源管相通，储水腔(b9)的底部设置注流管(b8)，在所述柱流管(b8)的管口上设置先导式膜片阀，所述先导式膜片阀是由橡胶膜(b5)与密封盖(b4)构成先导腔(b6)，橡胶膜(b5)位于柱流管(b8)的管口上方，密封盖(b4)上设有与储水腔(b9)相通的进水口(b10)，在密封盖(b4)与柱流管(b8)之间，以虹吸管(b2)相通，虹吸管(b2)的管径大于进水口(b10)的直径。

5.根据权利要求2所述的煤矿低浓度瓦斯安全输送系统，其特征是所述稳压放散装置是在瓦斯抽采管(c14)和瓦斯排空管(c15)之间，设置由水封槽外管壁(c2)、内管壁(c19)、隔板管(c12)、扩散罐(c3)和放散管(c1)共同构成的直立槽式水封稳压放散装置，所述内管壁(c19)直通抽采管(c14)，位于水封面的上方设置可以常开的注水阀(c11)，在水封面的上限位置处设置溢水口(c8)，在与溢水口(c8)连通的溢水管(c7)的底部设置U型管(c6)，U型管(c6)以其管口朝上浸没在水池(c5)的液面以下，在所述水封槽的上方，以扩散罐(c3)承接，扩散罐(c3)的顶部通过放散管(c1)以直通的方式接入排空管(c15)。

6.根据权利要求2所述的煤矿低浓度瓦斯安全输送系统，其特征是所述防爆阻火式气水分离器(9)的结构形式是呈倾斜设置气水二相团流输入管(d3)，所述气水二相团流输入管(d3)进入防爆阻火式气水分离器缓冲罐前呈枝叉状分成两路输出，一路是连接在其底口上的水流管(d4)，另一路是连接在其腰部的一级脱水气流管(d2)；呈直立设置防爆阻火式气水分离器缓冲罐阻火筒(d1)，所述一级脱水气流管(d2)接入位于缓冲罐阻火筒(d1)上部侧壁的气流入口，在气流入口的内侧壁上，设置对进入缓冲罐阻火筒(d1)的一级脱水气流形成封挡的二级脱水档板(d6)；所述水流管(d4)接入在缓冲罐阻火筒(d1)的底部，脱水气流输出管(d5)的口部设置在缓冲罐阻火筒(d1)顶部，回水管(d8)位于阻火筒(d1)的侧壁，回水管(d8)的管口与所述一级脱水气流管(d2)的入口高度一致。