[发明专利]一种煤矿区井下瓦斯回收系统

说明书

本发明属于瓦斯回收技术领域，具体的说是一种煤矿区井下瓦斯回收系统，包括罐体、底座、进气管、抽气管和给水管；罐体顶部和底部分别设有抽气管和进气管，罐体底部还固连有底座，罐体上部连通有给水管；罐体通过支架固连有内筒；内筒内通过支架转动连接有绞龙，绞龙转轴的另一端贯穿罐体底部后与固定在罐体上的电机输出轴固连；绞龙叶片上设有通气孔，通气孔通过中空的绞龙转轴与进气管连通；本发明通过电机带动绞龙旋转，将内筒中的水旋转并向下流动，带动水中含有瓦斯和粉尘的气泡随水流旋转并向下方运动，在内筒与罐体之间循环，增加了气泡在水中的停留时间，增加瓦斯气体的净化效率。

技术领域

本发明属于瓦斯回收技术领域，具体的说是一种煤矿区井下瓦斯回收系统。

背景技术

随着国家经济的发展，对煤炭能源总量地消耗日益增加，煤矿开采的力度也随之加大，较易开采的煤层日益减少，越来越多的煤矿为了满足国家需求和自身发展的需要已经开始开采瓦斯含量高、容易突出的煤层，这些煤层开采之前必须进行瓦斯预抽措施。在煤矿生产过程中产生存在着许多不安全因素，瓦斯就是其中最主要因素之一。通常，根治瓦斯行之有效的方法是进行瓦斯抽放后加以燃烧排出，煤矿瓦斯的排放大部分来自瓦斯浓度低于1％的矿井回风流中，将瓦斯直接排放到大气中,一方面造成了有限的不可再生资源的严重浪费,仅每年从煤矿回风流中释放的瓦斯，其发热量相当于3370万吨标准煤的低位发热量；另一方面，加剧了大气污染，加剧了温室效应，单位质量的瓦斯对大气温室效应影响是CO₂的21倍。

在这些煤层中施工瓦斯抽放钻孔时，一般使用风力排渣的方式，使得孔口附近产生大量的煤尘，会导致钻孔作业地点下风向巷道内的粉尘浓度严重超标，并且高瓦斯煤层实施瓦斯抽放钻孔过程中，常伴有“喷孔”现象的发生，煤碳颗粒伴随大量的高浓度瓦斯气体迅速速喷出，不仅容易伤害钻孔施工人员，而且瓦斯大量涌出，亦会造成局部瓦斯超限，严重危害到矿井安全生产。在一些含高硫化氢或二氧化碳煤层中干式打钻时，钻孔过程中产生的高浓度的硫化氢或二氧化碳会严重威胁到作业人员的生命安全。因此，必须采取有效的治理措施。

目前，国内现有的孔口防喷、除尘装置大多采用法兰进行管路连接，结构一般比较复杂；大多使用的制作材料防爆性能较差；防喷孔、除尘效果有限，无法除去气流中含有的硫化氢或二氧化碳，易对作业人员的生命安全、身体健康造成威胁，也不利于瓦斯的净化后再利用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决国内现有的孔口防喷、除尘装置大多采用法兰进行管路连接，结构一般比较复杂；大多使用的制作材料防爆性能较差；防喷孔、除尘效果有限，无法除去气流中含有的硫化氢或二氧化碳，易对作业人员的生命安全、身体健康造成威胁，也不利于瓦斯的净化后再利用的问题，本发明提出的一种煤矿区井下瓦斯回收系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种煤矿区井下瓦斯回收系统，包括罐体、底座、进气管、抽气管和给水管；所述罐体上部为圆锥形；所述罐体顶部和底部分别设有抽气管和进气管，抽气管与抽气机连通，罐体底部还固连有底座，罐体上部连通有给水管；所述罐体通过支架固连有内筒，罐体内的水位高于内筒上沿，罐体内的水可以在内筒与罐体内壁之间循环流动；所述内筒内通过支架转动连接有绞龙，绞龙转轴的另一端贯穿罐体底部后与固定在罐体上的电机输出轴固连；所述绞龙叶片上设有通气孔，通气孔通过中空的绞龙转轴与进气管连通；工作时，启动抽气机，抽气机经抽气管、罐体和进气管将含有粉尘、硫化氢和二氧化碳的瓦斯气体抽出，罐体内通过给水管装入水，水位高度没过内筒上沿，同时启动电机，电机带动绞龙旋转，旋转的绞龙带动内筒中的水旋转并向下流动，水流流动到罐体底部后转向沿罐体内壁与内筒之间的空间向上流动，当水流流到最上方时回流回内筒中，形成循环；含有粉尘、硫化氢和二氧化碳的瓦斯气体经进气管和绞龙中空部分后由通气孔喷出，在水中形成气泡，气泡随水流旋转并向下方运动，然后随水流经罐体内壁与内筒之间的空间向上运动，增加了气泡在水中的停留时间，从而增加粉尘、硫化氢和二氧化碳的去除率，增加瓦斯气体的净化效率；同时绞龙旋转时打破较大的气泡，增加了气泡中粉尘与水的接触面积，进一步增加了瓦斯中粉尘的去除率。