矿井采空区注氮管路端头构件的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采空区注氮装置，具体为一种采空区注氮管路端头构件。
【背景技术】
[0002]氮气是惰性气体，不燃烧也不参与燃烧，密度比空气略小，这些物理特性使得向采空区注氮气成为防治采空区自然发火的重要技术措施之一。注入的氮气能减小工作面向采空区的漏风风量、降低采空区温度、抑制遗煤的氧化放热反应。通常矿井使用的注氮管为钢丝缠绕管，其强度有限，采空区内冒落的矸石极易砸压甚至破坏注氮管，致使通气不畅，采空区中注氮量大大减少；普通注氮管只有末端一个出口，导致所注入的氮气扩散影响范围非常有限，冒落矸石的不均使得氮气扩散不均，同时水、煤(矸)灰与矸石混合，容易堵塞唯一的出气口，注氮效果显著降低，无法很好的惰化采空区。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决采空区注氮管路堵塞、破坏，注氮效果差的问题，提供一种采空区注氮管路端头构件。
[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:矿井采空区注氮管路端头构件，包括注氮管、钢筋笼、注氮管端头、注氮管出气孔及枕木。本发明的创新点是在注氮管末端施打出气孔，形成注氮“花管”，并利用枕木将其抬起，同时增设钢筋笼保护罩对“花管”段进行保护。
[0005]与现有技术相比，采用本发明的结构设计具有如下优点:
[0006]1、加打螺旋出气孔能增加氮气扩散路径，提高氮气扩散均匀程度，扩大气体影响和作用区域，大大提升注氮效果。
[0007]2、枕木将花管端头部分抬起，能有效防止端头出气孔堵塞，增大了出气孔周围空间，更利于氮气扩散。
[0008]3、增加钢筋笼保护罩很好保护“花管”，防止其因冒落矸石砸压破坏，避免维修和维护带来的麻烦。
[0009]总之，本发明所述的矿井采空区注氮管路端头构件，结构简单，制作方便，适用范围广，更重要的是能够显著提升采空区注氮效果和可靠性，有效防止采空区遗落煤体的氧化自然，提高矿井生产的安全性。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图
[0011]图2为本发明注氮管出气孔布置的侧视图
[0012]图3为本发明使用位置示意图
[0013]图中:1-注氮管，2-钢筋笼，3-注氮管端头，4-注氮管出气孔(前)，5-枕木，6-注氮管出气孔(后)，7_注氮管出气孔(上)，8_工作面，9-顺槽，10-本发明构件使用地点。
【具体实施方式】
[0014]矿井采空区注氮管路端头构件，如图1、图2所示，包括注氮管1、钢筋笼2、注氮管端头3、注氮管出气孔4及枕木5，在注氮管I末端Im长度上施打螺旋出气孔4，形成注氮“花管”，其中出气孔4的孔径20mm，孔间距0.2m，螺旋角度120° ;将钢筋笼2作为保护罩扣在花管段，其长1.2m,宽0.25m，高0.4m，钢筋笼2分别长于花管两端0.05m ;注氮管I中氮气从注氮管端头3和注氮管出气孔4逸出，扩散至采空区；枕木5使注氮管抬离地面一定距离。
[0015]如图3所示意，采空区注氮管路端头构件在某矿井中的应用，选择直径为450_的无缝钢管作为输氮管输送氮气，距离工作面支架90m处接有三通和阀门，选择直径为150mm的钢丝缠绕管作为注氮管埋入采空区进行注氮。注氮管总长90m，末端与支架平齐，布置时使用枕木将注氮管抬离底板20cm，并在注氮管最后1.2m上打孔，放到钢筋笼保护罩内，如图1所示，考虑到钢丝缠绕管的防砸性及柔韧性，从注氮管末端开始往前，长度上间隔
0.2m、角度上间隔120°连续打孔，孔径为20mm，所有孔洞沿螺旋曲线分布排列，这样既可以有效增大注氮扩散面积，也可以使钢管不易被冒落的岩石砸变形而影响注氮效果。
[0016]使用《采空区自然发火解算系统》对该工作面的采空区自然发火进行数值模拟得到“氧化带”下边界位于采空区30m深处，故当第一根注氮管埋入采空区30m后(图3中a处)，打开阀门开始注氮，再在三通处连接钢丝缠绕管来铺设第二根注氮管，当第二根注氮管埋入30m后开始注氮(图3中b处)，同时铺设第三根注氮管，当第三根注氮管埋入30m后开始注氮(图3中c处)，同时关闭第一根钢管的注氮阀门，如此反复直至工作面采完。
[0017]现场观测分析发现:注氮3天内，CO浓度从600ppm快速降低至200ppm左右，注氮10天后，CO浓度降低到《煤矿安全规程》规定的24ppm内，此后并一直稳定在24ppm内。
[0018]注氮末端保护头投入使用后，大幅度的减少了设备的损坏，采空区内再未出现遗煤发火和CO浓度超限现象。同时，全年可节约注氮管路费用8.5万元，人工费约10.6万元，间接效益将是不可估量的。
[0019]以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种矿井采空区注氮管路端头构件，包括注氮管(I)、注氮管端头(3)，注氮管出气孔(4)，其特征在于:还包括钢筋笼(2)及枕木(5)，在注氮管(I)末端Im长度上螺旋施打多个出气孔(4)，形成注氮花管，其中出气孔(4)的孔径20mm，孔间距0.2m，螺旋角度120° ;将钢筋笼(2)作为保护罩扣在花管段，其长1.2m,宽0.25m，高0.4m，钢筋笼(2)分别长于花管两端0.05m;注氮管⑴中氮气从注氮管端头(3)和注氮管出气孔⑷逸出，扩散至采空区；枕木(5)使注氮管抬离地面一定距离。
【专利摘要】本发明涉及一种井下采空区注氮管路端头构件，该设计在注氮管末端部分的侧壁上螺旋打一定数量的出气孔，将普通注氮管改造成注氮花管，并将注氮“花管”抬离地面一定高度，同时加设钢筋笼保护罩，本发明能有效防止水、煤和/或矸灰与矸石混合对唯一出气孔的堵塞，避免注氮管路末端被冒落矸石砸压破坏，改变注氮管路一孔出气，增加采空区氮气的扩散区域和均匀度，使氮气在更大程度上覆盖采空区内的氧化升温区域，避免因采空区内煤炭自然带来的安全隐患。
【IPC分类】E21F5-00
【公开号】CN104847398
【申请号】CN201510261007
【发明人】朱现磊, 杨仁树, 朱现峰, 王国栋, 李清海, 徐西春, 李国营, 李长江
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月21日