循环闭合式煤矿采空区惰性气体发生装置

摘要

本发明公开了一种循环闭合式煤矿采空区惰性气体发生装置，包括产气单元、检测单元、冷却单元以及控制器，所述产气单元包括惰性气体发生炉以及与惰性气体发生炉内部连通的燃粉自动进料单元，所述检测单元包括瓦斯浓度及O₂气体分析仪，所述冷却单元包括至少一组冷却过滤器。本发明将煤矿采空区保护空间内的瓦斯气体及一氧化碳气体抽出，并通过惰性气体发生炉进行燃烧，然后将生成的惰性气体再充入煤矿采空区的被保护的相对密闭空间，其在一定程度上减少了装置中对燃粉源的需求量，起到了利废作用，而且通过主动防护的方式，确保了煤矿采空区中被保护的相对密闭空间的本质安全。

主权项

循环闭合式煤矿采空区惰性气体发生装置，其特征在于：包括产气单元、检测单元、冷却单元以及控制器（10），本装置通过进、出口连接盘（26、27）与预先布置在煤矿采空区的管道相连接，所述产气单元包括惰性气体发生炉（11）以及与惰性气体发生炉（11）内部连通的燃粉自动进料单元（9），所述检测单元包括瓦斯浓度及O₂气体分析仪（6），所述冷却单元包括至少一组冷却过滤器，所述瓦斯浓度及O₂气体分析仪（6）的进气端通过风机Ⅰ（4）与煤矿采空区被保护的相对密闭空间（1）连通，其出气端通过管道与二位三通电控阀Ⅰ（8）的进口端连接，所述二位三通电控阀Ⅰ（8）的一个出口端通过管道与惰性气体发生炉（11）进口连通，其另一个出口端通过风机Ⅲ（18）与煤矿采空区被保护的相对密闭空间（1）连通，所述惰性气体发生炉（11）的出口通过管道与冷却单元连通，所述冷却单元通过风机Ⅱ（16）与煤矿采空区被保护的相对密闭空间（1）连通，所述燃粉自动进料单元（9）、瓦斯浓度及O₂气体分析仪（6）以及二位三通电控阀Ⅰ（8）分别与控制器（10）连接；所述惰性气体发生炉（11）包括由下往上依次连接的支撑座（28）、主加热区（29）、副加热区（30）以及惰性气体烟道（31），在所述支撑座（28）上设置有与二位三通电控阀Ⅰ（8）连接的主进气道连接盘（32）、与二位三通电控阀Ⅱ（17）连接的非惰性气体二次燃烧进气道连接盘（33）以及炉门（34）；所述主加热区（29）包括主加热炉内炉胆隔热毯（35）、主加热炉外炉套（36）以及设置在主加热炉内炉胆隔热毯（35）和主加热炉外炉套（36）之间的主加热炉内炉胆（37），在所述主加热区（29）内设置有至少一组电阻加热层（38），在所述主加热区（29）上设置有若干与燃粉自动进料单元（9）连接的燃料进料孔（39）；所述副加热区（30）由至少一段副加热段组成，每段副加热段包括副加热炉内炉胆隔热毯（40）、副加热炉外炉套（41）以及设置在副加热炉内炉胆隔热毯（40）和副加热炉外炉套（41）之间的副加热炉内炉胆（42），在所述每段副加热段内设置有由耐高温托盘及支撑组件构成的副加热层（43），在所述副加热层（43）上设置有至少一组铁丝卷，在所述每段副加热段上设置有用于添加铁丝卷的加铁丝卷门（44）；所述惰性气体烟道（31）包括烟囱外套（45）以及烟囱外套隔热毯（46），在所述惰性气体烟道（31）上设置有与冷却单元连接的烟囱烟道出口（47）。