[发明专利]自压式快速启动连续水喷雾防爆抑爆系统

说明书

技术领域

本发明属于可燃气体爆炸预防与抑制技术领域，涉及一种自压式快速启动连续水喷雾防爆抑爆系统。

背景技术

目前的煤矿井下抑爆系统或装置只有抑爆功能，没有防止瓦斯爆炸功能。煤矿井下抑爆技术可分为被动式抑爆和主动式抑爆。被动式隔爆棚是最常见的被动式抑爆装置，它利用爆炸动压抛撒抑爆剂（岩粉或水），因此，被动式隔爆棚只适用于抑制爆炸动压大于18kPa、火焰传播速度大于100m/s的瓦斯煤尘爆炸，并且只能安装在距爆炸中心60米以外的区域，保护范围有限。并且，由于被动式隔爆装置需要一定的爆炸动压才能动作，而瓦斯爆炸压力比煤尘爆炸压力低一个数量级，所以，被动式隔爆装置不能可靠地被瓦斯爆炸压力启动，达不到需要的隔爆效果。主动式抑爆技术利用机械触发机构感知爆炸并利用储能驱动机构抛撒抑爆剂。由于机械触发机构总有一定的延迟时间，所以，由机械触发到抑爆剂布满整个巷道断面需要一定时间，这时，爆炸火焰已部分或者全部传过这一断面，抑爆效果不是十分理想。因此迫切需要一种能快速有效预防并遏制瓦斯爆炸的防爆抑爆系统。

发明内容

针对现有抑爆系统和抑爆装置存在的问题，为克服现有技术不具备预防瓦斯爆炸、抑爆剂释放时间与爆炸火焰到达时间难以同步甚至滞后、抑爆剂不能连续释放、难以抑制后续爆炸火焰的缺点，本发明以廉价的水作为抑爆剂，利用地面与井下高度差产生的水压差，基于高压雾化原理将水雾化为细水雾，并结合快速启动技术，提供一种自压式快速启动连续水喷雾防爆抑爆系统。

具体的技术方案如下：

自压式快速启动连续水喷雾防爆抑爆系统包括地面供水机构4、主供水管路6和一条以上的支供水管路10；

所述地面供水机构4包括水箱，所述水箱的上部连通着进水管路1，进水管路1上串联着进水控制阀2和过滤器A3；

所述主供水管路6的一端连通着水箱的一侧下部，另一端连通着一条以上的支供水管路10；主供水管路上串联着电动阀A7、过滤器B8和水压控制器A9；

所述每条支供水管路10上串联着电动阀B13、水压控制器B14、过滤器C15、细过滤器19、闸阀D20和防爆快速启动机构21，支供水管路10的另一端并联着两个以上的细水雾喷头27；所述电动阀B13的进口并联着闸阀A11的进口，闸阀A11的出口为排污口12；所述过滤器C15的进口连通着三通管的第一口，过滤器C15的出口连通着三通管的第二口，三通管的第二口上串联着闸阀C18，三通管的第三口上串联着闸阀B16，闸阀B16的出口为清洁口17；所述防爆快速启动机构21由并联的惰化启动阀22、抑爆启动阀23和闸阀E24组成，所述惰化启动阀22与瓦斯浓度传感器25相连，所述抑爆启动阀23与瓦斯爆炸传感器26相连。 

所述进水控制阀2、惰化启动阀22和抑爆启动阀23均为电磁阀。

所述过滤器A3、过滤器B8和过滤器C15均为网状杂质过滤器。

所述水压控制器A9和水压控制器B14均为可联动式水压控制器。

所述电动阀A7、电动阀B13均为联动式自动调节阀。

闸阀A11、闸阀B16、闸阀C18、闸阀D20和闸阀E24均为手动闸阀。

所述地面供水机构4的水箱内设有水位传感器5。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1、本发明既可以实现对已达到爆炸极限但尚未引燃的瓦斯实施惰化而防止发生爆炸的目的，也可以对已发生的瓦斯爆炸实施火焰抑制而阻隔爆炸火焰传播的目的。克服现有技术不具备防止瓦斯爆炸、抑爆剂释放时间与爆炸火焰到达时间难以同步甚至滞后、抑爆剂不能连续释放、难以抑制后续爆炸火焰的缺点；

2、本发明采用水作为惰化、抑爆剂，价格低廉、不失效；利用水压差自动喷水（自压式喷水），不需高压泵加压也可常年保持高压细水雾喷雾的工作压力条件，所以，本发明既可靠又不消耗能源；同时，高压细水雾用水量比水幕少得多，连续喷雾也不会产生水害。所以，这是一种可靠、环保、节能的安全预防技术；

3、本发明采用瓦斯浓度传感器跟踪检测巷道保护区内瓦斯浓度变化规律，在预测该区瓦斯浓度将达到爆炸极限范围时，立即启动快速启动阀连续释放细水雾，利用细水雾具有的良好跟随特性，细水雾滴群跟随气流运动不断在含瓦斯空气中扩散、混合，从而惰化瓦斯混合气使之失去爆炸能力；