[发明专利]一种煤矿井下风动定量添加发泡剂稀释液系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加发泡剂稀释液系统及方法，特别是一种煤矿井下风动定量添加发 泡剂稀释液系统及方法。

背景技术

无机固化泡沫是一种防治煤自燃的新型材料，具有发泡倍数高、覆盖范围广、成本相 对低廉、易堆积、覆盖均匀等特点，在煤矿现场有着广阔的应用前景。该材料是以粉煤灰 和水泥为基材，并添加一定的促凝剂等添加剂制备成复合泥浆，将复合泥浆与均匀细腻的 水基两相泡沫充分搅拌混合，从而制备出新型无机固化泡沫材料。为产生出效果好的水基 两相泡沫，使其产泡量、发泡倍数、稳定性达到制备无机固化泡沫的要求，需要对发泡剂 稀释液进行定量添加，同时可以对发泡剂稀释液的添加量进行调节。目前，为了定量添加 发泡剂稀释液产生两相泡沫，通常采用的方式是变频调速、调速电机调速来控制电机的转 速，从而控制泵的流量，实现控制发泡剂稀释液的添加量。煤矿井下作业场所要求电机防 爆，采用这种方式控制发泡剂稀释液的添加量，增加了设备的运行成本，系统复杂，重量 和体积相对较大。

发明内容

本发明的目的是要提供一种体积小，重量轻，成本低，稳定性和可靠性高的煤矿井下 风动定量添加发泡剂稀释液系统。

本发明的目的是这样实现的：本发明摒弃传统的变频调速、调速电机调速来控制发泡 剂稀释液添加量的方式，利用井下压风，使用气动隔膜泵，通过调节气动隔膜泵的工作风 量实现发泡剂稀释液的定量添加。

发泡剂稀释液系统包括：井下压风管路、气动三联件、第一风量定量调节阀、第一流 量计、气动隔膜泵、容器、第二风量定量调节阀、第二流量计、第一单向阀、发泡器、T 型三通、第二单向阀、第三流量计；井下压风管路通过气动三联件同时与第一风量定量调 节阀和第二风量定量调节阀连接，第一风量定量调节阀通过第一流量计与气动隔膜泵连 接；气动隔膜泵通过管道伸入至容器内，所述的容器为盛装发泡剂稀释液的容器；气动隔 膜泵通过第三流量计和第二单向阀与T型三通连接；第二风量定量调节阀通过第二流量计 和第一单向阀与T型三通连接；T型三通与发泡器连接。

煤矿井下风动定量添加发泡剂稀释液的方法，该方法是利用井下压风管路，将其分为 两路，一路压风为气动隔膜泵提供动力，将容器中的发泡剂稀释液吸入到孔隙式发泡器中， 这一路压风管路上依次装有风量定量调节阀、第一流量计，气动隔膜泵连接管通过气管缓 冲接头和气动隔膜泵连接，发泡剂稀释液通过吸液管与气动隔膜泵的入口相连，气动隔膜 泵的出口依次装有第三流量计、第二单向阀、T型三通，通过管路与孔隙式发泡器水平相 连；另一路压风管路用于发泡，依次装有风量定量调节阀、第二流量计、第一单向阀，通 过T型三通垂直进入孔隙式发泡器，孔隙式发泡器垂直安装；气压风和发泡剂稀释液两股 流体在孔隙式发泡器中处于紊流状态，两股流体发生充分的搅动、混合，产生两相泡沫。

所述的第一风量定量调节阀和第二风量定量调节阀是机械式的定量风量调节装置，无 需外部供电，其风量调节装置上有相应的风量刻度，根据所需要的风量进行调节，并能使 调节后的风量保持稳定。

所述的气动隔膜泵工作所需的压风风量为10-50m³/h，相应的发泡剂稀释液添加量为 0.9-3m³/h，通过调节压风管路上的第一风量定量调节阀实现气动隔膜泵工作风量的调节， 从而实现发泡剂稀释液定量添加和调节；相应的产生两相泡沫所需的压风风量为 10-100m³/h，通过调节压风管路上的第二风量定量调节阀实现。

有益效果，由于采用了上述方案，本系统利用井下压风管路，采用气动隔膜泵定量添 加发泡剂稀释液，气动隔膜泵不存在防爆的问题，安全性高。风量定量调节阀是机械式的 定量风量调节装置，无需外部供电，结构简单，风量调节精确，能使调节后的风量保持稳 定。通过调节气动隔膜泵的工作风量实现发泡剂稀释液的定量添加和调节，省去了变频调 速、调速电机调速这一套复杂的系统。同时，利用井下压风与发泡剂稀释液在孔隙式发泡 器中产生两相泡沫，无需单独配置空压机。

优点：该系统适合煤矿井下的工作条件，其体积小，重量轻，成本低，稳定性和可靠 性高。

附图说明：

图1是本发明的结构图。