[发明专利]适用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置及方法

权利要求书

1.用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，包括文丘里洗涤器(1)、捕集箱(2)、沉降室(3)和排气管道(4)；

所述的捕集箱(2)上设置有用于给捕集箱(2)内注水的给水口(201)、排渣口(202)、弯管连接口(203)和第一排气口(204)；所述的捕集箱(2)设置在文丘里洗涤器(1)的煤尘颗粒输出端，捕集箱(2)与文丘里洗涤器(1)之间通过一个弯管(5)连通；

所述的弯管(5)为弯折呈90°的管道，弯管(5)的一端与文丘里洗涤器(1)的煤尘颗粒输出端对接，另一端垂直插入捕集箱(2)内的液体中，弯管(5)的拐角处设置为圆弧状；所述的弯管(5)为等内径管体，所述的弯管(5)的管径与文丘里洗涤器的煤尘颗粒输出端的内径相等；

所述的沉降室(3)上设置有进气口(301)和第二排气口(302)，所述的进气口(301)设置在沉降室(3)的下部，第二排气口(302)设置在沉降室(3)的上部；所述的排气管道(4)连接在第一排气口(204)和第二排气口(302)之间。

2.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的文丘里洗涤器(1)包括喉管(101)、渐扩管(102)、喷嘴(103)和第一单向阀(104)，喉管(101)与渐扩管(102)依次连接；所述的喷嘴(103)设置在喉管(101)处；第一单向阀(104)设置在喉管(101)与渐扩管(102)的连接处；所述的渐扩管(102)的轴向截面为锥形，锥形截面半径沿流体流动方向均匀扩大。

3.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的捕集箱(2)内设置有检测水面液位的第一液位计(205)和第二液位计(206)，第一液位计(205)位于第二液位计(206)的上方，第二液位计(206)的位置高于捕集箱内弯管(5)的最末端，所述的给水口(201)处设置给水阀(207)。

4.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的沉降室(3)的内壁上交错布置有多个挡板(303)，多个挡板(303)沿进气口(301)至第二排气口(302)方向依次交错分布，挡板(303)与水平面呈一定夹角倾斜设置；所述的挡板(303)上设置有排水孔(304)。

5.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的排气管道(4)上设置有排气阀(401)和第二单向阀(402)。

6.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的给水口(201)设置在捕集箱(2)的上侧，排渣口(202)设置在捕集箱(2)的下侧，第一排气口(204)位于捕集箱(2)的顶部。

7.如权利要求1所述的用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集装置，其特征在于，所述的捕集箱(2)内还设置有用于输送沉积在箱底煤粉的输送装置(209)，所述的输送装置(209)包括电机(210)和螺杆(211)，螺杆(211)沿捕集箱(2)的箱底设置。

8.用于煤矿井下惰性气体掏煤消突的煤尘捕集方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的煤尘捕集装置进行处理，具体包括：

进入文丘里洗涤器(1)中的煤尘、瓦斯与惰性气体的混合气流、水的三相流与喷入文丘里洗涤器(1)中的水结合，形成液滴包裹煤粉；之后通过弯管(5)改变流动方向后进入捕集箱(2)内的水面下方，激起水雾，使大部分煤尘被水雾捕集并沉淀至捕集箱(2)底部，同时未被捕集的煤尘被水滴包裹，进一步增加其质量与粘附性；瓦斯与惰性气体的混合气流以及少部分由液滴包裹的煤粉通过第一排气口(204)流入沉降室(3)，经过沉降室(3)进行二次处理后，分离出气相物质经沉降室(3)上的第二排气口(302)排出。