专利名称：一种利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的方法
技术领域：
本发明涉及煤矿生产安全新技术，是一种利用超高压水射流及自动旋转水雾发生 装置产生一种超高压极细水雾降低瓦斯浓度，防止瓦斯爆炸的方法。
背景技术：
瓦斯是原始能源形成过程中的气态物质，瓦斯在常温常压下生存，其主要成分是 甲烷，在空气中达到一定的浓度遇见明火就会发生猛烈的爆炸，是煤矿生产过程中随时可 遇见到的易燃易爆气体。煤矿瓦斯爆炸被称为矿难祸首，严重危及矿工生命及国家和集体 财产安全。瓦斯爆炸的一个基本条件就是甲烷本身的浓度在5-15%。为了防治爆炸，最好 的方法就是积极采取措施，减少瓦斯的积聚，控制瓦斯的浓度，使甲烷低于5-15%危险爆炸 范围的浓度。现在治理瓦斯的方式主要有安装巨扇、增加通风量、埋设管路和导风吹散。这 些方式效果不佳，容易产生火花，难以保证安全。当井下瓦斯气体浓度超标时，只能紧急疏 散井下人员，并增强井下通风以驱散瓦斯气，或投放其它化学品中和、需要投入大量资金， 且不能预防瓦斯的爆炸。本发明利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的方法，可以有效提前控制和降低煤矿 空气中瓦斯的含量，避免瓦斯积聚爆炸，降低煤矿中粉尘污染和环境温度，在一定程度上达 到安全生产的目的。
发明内容
本发明克服现有控制瓦斯技术存在的缺陷，提供一种简单有效可靠，同时又能保 证安全生产迅速降低瓦斯浓度的方法。即利用超高压雾化水分子颗粒和空气中瓦斯相混 合，通过超高压水雾化产生的极细颗粒包裹瓦斯，使之凝结成微薄固体，变成颗粒性水滴落 地流走，同时能使环境温度下降，空气中瓦斯浓度达不到爆炸的界限。本发明方法是由增压器泵机组、自动旋转水雾发生器、超高压软水管等组成的装 置共同工作实现的。增压器泵机组与自动旋转水雾发生器由超高压软水管相连接，水雾发 生器在超高压水射流力的作用下产生大于20000转/分以上旋转并由超高压喷嘴喷出极细 水雾。本发明利用超高压水射流雾化后形成体积小于10 μ的超细微颗粒，这些超细微 的纯水颗粒和空气中瓦斯颗粒混合在一起，当这种混合水雾在空气中达到一定的浓度时， 又凝结成水滴掉落地面，在水雾凝聚成水滴的过程中，瓦斯的颗粒也被包含在水滴中，跟水 滴一起落到地面，使瓦斯无法在空气中积聚，用这种方法降低了空气中瓦斯的浓度。本发明是利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的同时还可以有效的降低矿井井下 的粉尘浓度，降低环境污染；防止静电产生火花，为改善井下生产环境安全提供保障。
图1是利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的装置示意图。
具体实施例方式本发明利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的方法是通过增压器泵机组1产生大 于300MPa超高压射流水，再通过超高压软水管2连接到自动旋转水雾发生器3，自动旋转 水雾发生器3通过超高压水射流的动力自动旋转并由喷嘴4喷出的超高压极细水雾来实现 的。低压水经过增压器泵机组1加压输出连续的超高压射流水经喷嘴4喷出，形成高速水 流束，在300MPa的超高压下，使超高压水射流在喷嘴4 口的速度达到600m/s ；使高压高速 射流水迅速的消散并雾化，自动旋转水雾发生器3的旋转使水雾也旋转并迅速扩大水雾面 积；水射流压力越高，旋转速度越快，消散雾化的颗粒就越细。超高压水雾降低瓦斯浓度方 法就是利用超高压水射流雾化后形成超细颗粒并在空气中迅速散开，这些超细的纯水颗粒 和空气中瓦斯颗粒混合在一起，当水雾在空气中达到一定的浓度，又凝结成水滴掉落地面， 在水雾凝聚成水滴的过程中，瓦斯的颗粒也被包含在水滴中，跟水滴一起落到地面流走，从 而降低了空气中瓦斯的浓度。在降低瓦斯浓度的同时，还可隔绝静电火花、降低温度、降低 粉尘、改善环境。本发明在实际使用中，装置增压器泵机组1可以连接单台或多台自动旋转水雾发 生器3。根据需要，增压器泵机组1与自动旋转水雾发生器3可异地安放，连接二者的超高 压软水管2的长度不固定。自动旋转水雾发生器可以吊装在矿井的顶部，也可以固定放置 在地面上、墙壁上，还可以在装置的底部安装上行走轮，使其自由移动使用，以适应煤矿不 同场合下的使用。
权利要求
一种利用超高压极细水雾降低瓦斯浓度的方法及相应装置。其特征在于利用超高压水射流产生的极细水雾降低瓦斯浓度、防止瓦斯积聚爆炸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于装置由水增压器泵机组、可自动旋转水雾 发生器、超高压软水管组成。可自动旋转水雾发生器内装有多个超高压喷嘴。
3.根据权利要求2所述，其特征在于常压水经增压器加压后产生大于300Mpa的超高 压射流水，通过超高压软水管连接使自动旋转水雾发生器产生20000转/分的高速转动，由 高压喷嘴迅速喷出体积小于10 μ的超高压极细水雾。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于降低瓦斯浓度的方法是利用超高压水射 流雾化后形成超细微颗粒，包裹空气中瓦斯颗粒，凝结成水滴掉落地面流走，使瓦斯无法在 空气中积聚。
全文摘要
本发明采用由增压器泵机组产生超高压射流水，通过超高压软水管连接到自动旋转水雾发生器，由喷嘴喷出超高压极细水雾并在散开。利用超高压水射流雾化后形成超细微颗粒，这些超细微的纯水颗粒和空气中瓦斯颗粒混合在一起，当水雾在空气中达到一定的浓度，又凝结成水珠掉落地面，在水雾凝聚成水滴的过程中，瓦斯的颗粒也被包含在水滴中，跟水滴一起落到地面，使之瓦斯无法在空气中积聚，利用这种方法降有效低了矿井空气中瓦斯的浓度。
文档编号E21F5/00GK101881176SQ20091013657
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者殷耀敏 申请人:浙江丽水太空超高压水射流设备制造有限公司