采煤工作面上隅角瓦斯治理装置研制与应用

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1、平职学院2007年度优秀论文评奖申报表论文题目采煤工作面上隅角瓦斯治理装置研制与应用作者1、彭新荣2、郑光相发表的刊物名称煤矿机械刊号ISSN1003-0794CN23-1280/TD核心发表时间2007.8交流的会议名称（主办单位）交流日期交流获奖情况交流获奖级别论文摘要针对煤矿采煤工作面上隅角容易聚集瓦斯问题，研制出一种适合矿井特殊环境下使用的引风器，为采煤工作面上隅角瓦斯治理增加了一种新的途径和措施。通过煤炭企业应用，获得了良好的使用效果。专业评审组意见年月日附件：论文内容（必须和发表刊登的文章内容完全一致）：7采煤工作面上隅角瓦斯治

2、理装置研制与应用彭新荣郑光相（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467001）摘要：针对煤矿采煤工作面上隅角容易聚集瓦斯问题，研制出一种适合矿井特殊环境下使用的引风器，为采煤工作面上隅角瓦斯治理增加了一种新的途径和措施。通过煤炭企业应用，获得了良好的使用效果。关键词：采煤工作面引风器研制瓦斯治理ApplicationandDeveloponApparatusofGasControlatCornersofaCoalMineFaceWorkedPengXinRong,ZhengGuangXiang(pingdingshanIndustrialC

3、ollegeofTechnology,Pingdingshan,Henan,467001)Abstract:AimingatProblemsofeasyaccumulationofgasatcornersofCoalminefaceworked,theauthorsdevelopfanwhichispropertokeepworkundertheparticularityenvironment,addanewofmethodforcontrollingtheaccumulationofgasatcornersofcoalminingface

4、worked,gainedallrightresultinthecoalenterpriseapplication.Keywords:Coalminingfaceworked;fan;develop;gascontrol1问题的提出煤矿采煤工作面多采用“U”型通风方式，上隅角容易聚集瓦斯是其存在的主要问题。主要原因是进入采空区的漏风携带瓦斯从上隅角流出，与主风流汇合时形成漩涡区，不能及时被主风流带走，造成瓦斯聚集超限所致。一种简单有效的方法是及时将聚集的瓦斯躯散，由于存在瓦斯爆炸的安全隐患，对驱散使用的设备安全性要求很高。用水作动力的风流引

5、射装置本身无机械运动部件，没有产生火花的隐患，为此，很早就有人研究应用于井下局部通风和除尘。早期出现的水射流引射装置，由于耗水量大或配套泵站庞大未能在井下推广应用。笔者在广泛调研的基础上，研制出了一种专用水射流引风器。引射器用旋转射流代替原来的普通射流，提高能量转换效率，缩短风机长度；设计配套了一台小巧的高压小流量泵站，用高压小流量水源（大于10MPa）代替原来的低压大流量水源（小于4MPa）,大幅降低用水量。引射器通过在多个矿井采煤工作面使用，收到良好效果。2工作原理及理论特性(1)结构特点引风器主要由集流器、引风段、风筒、泵站和高压胶管

6、等组成（如图1）。旋转雾化射流喷射组件（如图2）用流线型支撑固定于引风器中央，射流缓慢扩散至端部时到达风筒边缘，以尽可能多的将射流能量传给风流。风筒由钢板卷制而成，每节1250mm，两端分别焊接一特制的快速连接装置。尾段风筒设有风水分离器，将部分水流分离引出引风器。引风器可由井下高压水源供水，也可由专用泵站供水。7图1引风器结构原理图Fig.1diagramofstructureprinciple图2喷射组件结构图Fig.2muzzlecomponentconstruction(2)工作原理高压水通过固定在引风器内的特制喷头形成旋转雾化射流

7、，高速雾粒与空气的动量交换和高压水射流的卷吸作用带动气流前进，形成风流，在进风口处产生负压，把含有瓦斯或粉尘的空气吸入风机，从而达到引射风流的目的。在处理采煤工作面上隅角积聚瓦斯时，引风器利用高压水作动力形成引射风流，可将积聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回风巷，使其与主风流混合从而达到解决瓦斯积聚的目的。(3)理论特性我们把引风器的风量与供水压力间的关系，称为引风器的理论特性。假定高压水射流与风流能量交换时无能量损失，按能量守恒定律，输入给引风机的功率（1000pQ0/60）应等于水射流风机输出的功率（hQ/60），即：1000pQ0/60=

8、hQ/60(1)式中：p——动力水源的水压，MPaQ0——喷嘴出口流量，L/minh——为克服风筒中风流流动阻力而产生的风压，PaQ——引风器产生的风量，m3/min7风流流动阻