[发明专利]自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置

说明书

技术领域

本发明属于矿井防灭火技术领域，涉及一种自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置。

背景技术

现阶段，我国矿山主要采用的是埋管注氮防灭火工艺，沿回采工作面进风巷巷帮铺 设注氮管路；随着工作面的回采，管段的注氮口会逐渐深入采空区，当采空区注氮口位 置开始进入自燃氧化带的时候开始注氮；每隔一定的步距重新铺设一趟注氮管路，当上 一趟注氮管路失效时，将注氮接口连接至新注氮管路，实施注氮。传统埋管注氮工艺主 要存在以下两个严重缺陷：

(1)采空区注氮点在空间上存在间隔，致使氮气未在采空区形成连续性分布，未完全 发挥注氮的惰化效果；

(2)注氮埋管交替丢弃在采空区内，材料不能回收造成极大浪费，投入成本高。同时， 传统的拖管注氮方法受上覆岩层施加压力的地点、采深、压力、围岩岩性、埋管区域的 应力分布与牵引动力等众多因素的影响，埋管深度较浅，不能充分满足对采空区预定区 域的注氮需求。

旋转牵引式注氮防灭火装置的应用从根本上解决上述问题，同时还可减少加工、装 车、调运、安装管路等环节，减轻劳动强度，具有很高的经济与社会效益。

由于手动操作装置误差较大，稳定性较差，故设计自动控制的旋转牵引式注氮防灭 火装置，以提升装置运行的可靠性与稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置，能实现采空区注氮 点在空间上的连续、回收采空区管路耗材，有效提升采空区注氮的惰化效果。

本发明所采用的技术方案是，自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置，包括多节注氮 管，注氮管之间螺纹连接，注氮管伸入采空区一端通过螺纹与减速机的机轴连接，机轴 的外表面设置牵引螺纹，传动套筒内表面设置内螺纹与牵引螺纹相互咬合，减速机的底 部安装有固定支座，减速机机轴另外一端连接旋转接头，旋转接头通过法兰连接钢丝缠 绕管，防爆电机与减速机连接；还包括数控装置，数控装置包括转速传感器、PLC、数 控面板，PLC分别与转速传感器、减速机、数控面板连接，转速传感器设置在注氮管旁。

进一步的，所述注氮管的末端作为氮气出口。

进一步的，所述注氮管的末端上设置注氮小孔。

进一步的，所述注氮管内沿轴向方向上设置有钢丝绳。

进一步的，所述固定套筒设置在机轴的下部固定机轴。

本发明的有益效果是：

(1)自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置可实现采空区注氮点在空间上连续，致使 氮气在采空区形成连续性分布，提升采空区的注氮的惰化效果；

(2)旋转牵引式注氮防灭火装置回收采空区内注氮管，减少注氮管材，具有很高的 经济与社会效益；

(3)旋转牵引式注氮防灭火装置还可减少加工、装车、调运、安装管路等环节，减 轻劳动强度。

(4)自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置可实现牵引距离的自动调节，可提升装置 运行的可靠性与稳定性。

附图说明

图1旋转牵引式注氮防灭火装置示意图。

图中，1、氮气出口，2、注氮小孔，3、螺纹，4、钢丝绳，5、传动套筒，6、 机轴，7、减速机，8、固定支座，9、旋转接头，10、钢丝缠绕管，11、防爆电机，12、 牵引螺纹，13、固定套筒，14.注氮管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

自动控制旋转牵引式注氮防灭火装置，结构如图1所示。包括多节注氮管14，注氮 管14之间螺纹3连接，注氮管14的末端作为氮气出口1，注氮管14的末端上设置注氮 小孔2，注氮管14内沿轴向方向上设置有钢丝绳4，注氮管14伸入采空区一端通过螺纹 与减速机7的机轴6连接，固定套筒13设置在机轴6的下部固定机轴6，机轴6的外表 面设置牵引螺纹12，传动套筒5内表面设置内螺纹与牵引螺纹12相互咬合，减速机7 的底部安装有固定支座8，减速机7机轴6另外一端连接旋转接头9，旋转接头9通过法 兰连接钢丝缠绕管10，防爆电机11与减速机7连接；还包括数控装置，数控装置包括转 速传感器、PLC、数控面板，PLC分别与转速传感器、减速机7、数控面板连接，转速传 感器设置在注氮管14旁。