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专利号: 2019102003806
申请人: 管炜
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿自燃监测报警降温装置,包括箱体一(1),其特征是:所述箱体一(1)底部固定安装有支撑板(8),所述支撑板(8)底部设有阵列分布且与底部地面接触的支撑柱(9),所述箱体一(1)顶部左半部份和右半部份分别固定安装有气瓶一(3)和垫块(4),所述垫块(4)顶部固定安装有右端连通外界的箱体二(31),所述箱体二(31)左半部份内壁固定安装有盒体一(35),所述盒体一(35)左右两端内壁设有与外界连通的气孔一(34),所述箱体二(31)顶部左半部份和右半部份分别固定安装有挥发箱(29)和染色箱(30),所述挥发箱(29)底部和挥发箱(30)底部分别固定安装有顶部与挥发箱(29)底部和挥发箱(30)内部连通的导管一(28)和导管二(33),所述导管一(28)底部依次穿过箱体二(31)左半部份顶部内壁和盒体一(35)顶部内壁到达盒体一(35)内部,所述导管二(33)底部穿过箱体二(31)右半部份顶部内壁到达箱体二(31)内部,所述箱体二(31)右半部份内壁固定安装有位于导管二(33)右方的大过滤网(32),所述导管二(33)内壁之间设有单向阀二(40),所述气瓶一(3)右端安装有右端穿过箱体二(31)左端内壁后与箱体二(31)内部连通的导管三(27),所述导管(27)外侧设有环形圈(26),所述环形圈(26)顶部内部固定安装有阀门柱三(25),所述阀门柱三(25)底部穿过导管三(27)顶部内壁后到达导管三(27)内部,所述阀门柱三(25)外侧与导管三(27)顶部之间密封滑动连接,所述箱体一(1)内部中部设有金刚石材质的筒体一(14),所述筒体一(14)底部依次穿过箱体一(1)内壁底部和支撑板(8)后到达支撑板(8)下方,所述筒体一(14)外侧与箱体一(1)底部和支撑板(8)之间固定连接,所述筒体一(14)左右两方分别设有与箱体一(1)内壁底部固定连接的气瓶二(10),所述气瓶二(10)顶部安装有导管四(24),所述导管四(24)内部中部设有阀门柱一(23),所述阀门柱一(23)靠近箱体一(1)一端穿过导管四(24)内壁后到达导管四(24)靠近箱体一(1)一方,所述阀门柱一(23)与导管四(24)靠近箱体一(1)一端密封滑动连接,所述阀门柱一(23)靠近箱体一(1)中心一端密封连接有挡板(22),所述挡板(22)与导管四(24)外侧固定连接有蓄力状态的弹簧(39),所述挡板(22)相对端之间设有抵住挡板(22)的T形杆(15),所述T形杆(15)底部穿过筒体一(14)顶部内壁后到达筒体一(14)内部,所述筒体一(14)顶部内部设有位于T形杆(15)下半部份周围的气孔二(11),所述T形杆(15)底部密封连接有外侧与筒体一(14)内壁密封滑动连接的滑动底板(13),所述滑动底板(13)下方设有与筒体一(14)内壁之间固定安装的限位块(12),所述导管四(24)顶部螺纹密封连接有顶部与外界连通的导管五(18),所述导管五(18)下半部份左右两端内壁分别设有减压阀(37)和单向阀一(38),所述导管五(18)上半部份左右两端内壁设有滑槽(20),所述导管五(18)上方设有位于箱体一(1)内部的长杆(5),所述长杆(5)底部左半部份和右半部份密封连接有底部延伸至导管五(18)内部的升降柱一(19),所述升降柱一(19)底部左右两端密封连接有与滑槽(20)相啮合的滑块(21),所述气瓶二(10)左右两方分别设有与箱体一(1)内壁底部固定连接的喷雾罐(7),所述喷雾罐(7)前端安装有导管六(17),所述导管六(17)中部设有顶部穿过导管六(17)顶部到达导管六(17)上方的阀门柱二(16),所述阀门柱二(16)外侧与导管六(17)顶部密封滑动连接,所述导管六(17)后端穿过箱体一(1)后端内壁到达箱体一(1)后方,所述导管六(17)后端设有喷雾头(36),所述长杆(5)左右两端密封连接有升降柱二(6),所述升降柱二(6)底部与阀门柱二(16)顶部固定连接,所述长杆(5)顶部中心密封连接有升降柱三(2),所述升降柱三(2)顶部穿过箱体一(1)内壁顶部后与环形圈(26)底部密封连接。

2.一种煤矿自燃监测报警降温装置的使用方法,其步骤如下:

一、前期准备:在不同的矿洞内分别放置本装置,在不同装置中的筒体一(14)位于限位块(12)的下半部分内部分别灌入沸点不同的低沸点液体(如氯乙烷、丙酮等),在挥发箱(29)内装入直径大于气孔一(34)且易挥发和味道不同的固体臭味剂,在染色箱(30)中装入不同颜色的颜料粉末,固体臭味剂通过导管一(28)落入盒体一(35)内部;

二、检测:当煤炭发生氧化空气温度升高后,由于筒体一(14)为金刚石材质,能够迅速将热量传递给内部的低沸点液体(金刚石导热系数仅次于石墨烯),低沸点液体汽化膨胀后推动滑动底板(13)向上运动,滑动底板(13)向上运动带动T形杆(15)向上运动,T形杆(15)向上运动使得T形杆(15)不再抵住挡板(22),弹簧(39)释放蓄力,将挡板(22)朝着箱体一(1)中心方向推动,挡板(22)推动带动阀门柱一(23)打开导管四(24),导管四(24)打开后气瓶二(10)内部的液态气体迅速汽化并产生极大的气压,气体通过导管四(24)喷出到导管五(18)内部推动升降柱一(19)沿着滑槽(20)向上运动,减压阀(37)能够在导管五(18)内部气压过大时排出定量的气体保持内部压力稳定,滑槽(20)能够防止升降柱一(19)运动行程超过导管五(18)的长度,升降柱一(19)向上运动带动长杆(5)向上运动,长杆(5)向上能够带动升降柱二(6)和升降柱三(2)向上运动;

三、报警:升降柱三(2)向上运动能够带动环形圈(26)向上运动,环形圈(26)向上运动使得阀门柱三(25)向上运动打开导管三(27),导管三(27)打开时,内部的液化气体迅速汽化并产生极大压力,气体通过导管三(27)冲入箱体二(31)内部,气体通过气孔一(34)后带动盒体一(35)内部的固体臭味剂加速挥发,气体在经过导管二(33)下方时,根据气体流速大压强小的原理,单向阀二(40)打开,染色箱(30)内部的颜料粉末通过导管二(33)混入气体中为气体染色,此时气体带有同时颜色和臭味,气体经过大过滤网(32)被吹到外界,到达外界的气体,在矿洞漏风作用下,扩散至上隅角,这样在工作面的人们就能根据气体的气味和颜色,间接了解到即将自燃的煤矿位置和煤矿现有温度;

四、降温:升降柱二(6)向上运动带动阀门柱二(16)向上运动,阀门柱二(16)向上运动打开导管六(17),导管六(17)打开后喷雾罐(7)内部的水经过导管六(17)后通过喷雾头(36)化为水雾对矿洞内部进行降温,争取在工作人员赶到前最大限度的放置煤矿发生自燃;

五、回位:当矿洞内部温度正常时,筒体一(14)低沸点液体停止沸腾,筒体一(14)内部位于滑动底板(13)下方的气体遇冷收缩带动滑动底板(13)下降至限位块(12)顶部,滑动底板(13)下降带动T形杆(15)下降,T形杆(15)下降回到原位抵住挡板(22),挡板(22)被抵住后弹簧(39)为蓄力状态,阀门柱一(23)关闭导管四(24),使得气瓶二(10)停止喷气,长杆(5)依靠自身重力下降,长杆(5)下降时带动升降柱一(19)、升降柱二(6)、升降柱三(2)下降,升降柱一(19)下降通过单向阀一(38)排出多余的空气并且滑动到滑槽(20)行程最底部,升降柱二(6)下降带动环形圈(26)下降,环形圈(26)下降带动阀门柱三(25)下降,阀门柱三(25)下降关闭导管三(27),导管三(27)关闭使得气瓶一(3)停止喷气,升降柱三(2)下降带动阀门柱二(16)下降,阀门柱二(16)下降关闭导管六(17),导管六(17)关闭使得喷雾罐(7)停止喷出水雾,一切回到原位;

六、定期维护:需要定期更换用尽的气瓶一(3)、气瓶二(10)、喷雾罐(7)。