本發(fā)明涉及煤炭采空區(qū)防火，具體涉及煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)。

背景技術：

1、地下煤炭開采完成后留下的充填有垮落煤巖體的空洞或空腔，此部分區(qū)域稱之為煤礦采空區(qū)，而煤炭自燃不僅在礦井中是一個重要的問題，而且由于其發(fā)生在采空區(qū)這樣的封閉或半封閉環(huán)境中，其危害尤為嚴重。煤炭自燃不僅會造成資源浪費，還會對環(huán)境造成污染，影響周圍生態(tài)系統(tǒng)的平衡，而且采空區(qū)火災容易引發(fā)瓦斯爆炸、煤塵爆炸等衍生事故，這些爆炸產(chǎn)生的沖擊波比火災的破壞力更大，給人員安全和礦井機械設備造成極大的威脅。因此煤炭采空區(qū)防火的關鍵在于預防和控制煤炭自燃，通過采取綜合性的防火措施，減少自燃發(fā)生的可能性，保障礦井的安全生產(chǎn)和人員的生命安全。

2、對于煤礦采空區(qū)進行防火的設備一般是采用噴灑阻化劑的方式進行防火，阻化劑和水在混合罐內(nèi)部混合均勻后，通過阻化劑泵將制備的阻化液泵送至噴淋機構內(nèi)，通過噴淋機構將阻化液噴淋至采空區(qū)，從而達到防火目的。

3、阻化液在制備時，通常是將呈粉末狀的阻化劑添加至混合罐中與水進行充分的攪拌，但是由于送料管的出料口位置固定不動，導致粉末狀的阻化劑始終向罐體內(nèi)某一處傾倒，當阻化劑粉末與罐體內(nèi)的水接觸后，由于相互之間無法充分的接觸混合，水與阻化劑粉末之間容易結塊并形成板結，延長了充分混合所需的時間，并且結塊如果最終不能被粉碎還會影響噴淋機構的通暢性。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明提供煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，包括有混合罐、阻化劑泵和噴淋機構，其中混合罐和阻化劑泵之間以及阻化劑泵和噴淋機構之間通過輸送管道連通，混合罐包括有外殼體,外殼體的頂部蓋設有上蓋，上蓋的中心處連通設置有入料管，入料管的頂部一體成型連接有下料斗，底部則連通設置有四個第一分料管，每個第一分料管的底部則球接有第二分料管；

3、四個第二分料管之間設置有第二安裝板，第二安裝板的底部則固定連接有四個懸吊板，每個懸吊板的內(nèi)側均轉(zhuǎn)動安裝有第二錐齒輪，每個第二錐齒輪的輪心處的軸桿貫穿至懸吊板外側后固定有曲柄，每個曲柄的底部朝向第二分料管的一側固定連接有滑塊，每個第二分料管的圓周面上沿其軸向固定有限位座，限位座的內(nèi)部則形成有滑軌，曲柄末端的滑塊延伸至相對應的滑軌內(nèi)與之滑動配合連接，通過驅(qū)動四個第二錐齒輪同步的旋轉(zhuǎn)，使第二分料管在外殼體內(nèi)部進行往復擺動。

4、優(yōu)選的，入料管底部四個第一分料管之間固定有第二電機，第二電機的輸出端固定套接有驅(qū)動軸，四個第一分料管的外部共同固定套接有第一安裝板，第二安裝板設置于第一安裝板的下方，并且第二安裝板通過數(shù)個連接柱與第一安裝板固定相連，驅(qū)動軸向下依次貫穿第一安裝板、第二安裝板后固定套套接有第一錐齒輪，四個第二錐齒輪分別與第一錐齒輪相嚙合。

5、優(yōu)選的，每個第二分料管的圓周面上還分布有第一攪拌葉片和第二攪拌葉片，其中第一攪拌葉片底端與第二分料管持平，頂端延伸至限位座下方，而第二攪拌葉片與第一攪拌葉片呈對稱分布，并且第二攪拌葉片的長度與第二分料管的長度保持一致。

6、優(yōu)選的，入料管轉(zhuǎn)動安裝于上蓋的中心處，且其旋轉(zhuǎn)方向與第二電機的旋轉(zhuǎn)方向一致。

7、優(yōu)選的，入料管頂部的外側固定套接有第二直線齒輪，上蓋的頂部安裝有第一電機,第一電機的電機軸上固定套接有與第二直線齒輪外嚙合的第一直線齒輪。

8、優(yōu)選的，驅(qū)動軸末端還固定連接有攪拌槳。

9、優(yōu)選的，四個第二分料管的外部安裝有外套管，外套管的兩端分別與入料管和第一安裝板相連，外套管的圓周面上沿其軸向開設有雙螺旋槽，外套管的外部沿其軸向滑動導向安裝有內(nèi)環(huán)體，內(nèi)環(huán)體的內(nèi)側連接有與雙螺旋槽相適配的滑柱，滑柱延伸至雙螺旋槽內(nèi)與之滑動配合連接；

10、內(nèi)環(huán)體的外側則通過數(shù)個連接桿固定連接有外環(huán)體，外環(huán)體與外殼體的內(nèi)壁相貼合，外環(huán)體的下方通過數(shù)個支撐桿連接有支撐環(huán)，支撐環(huán)的內(nèi)側一體成型形成有t型軌道，攪拌槳坐落于支撐環(huán)上并與t型軌道滑動配合連接，外環(huán)體的上方還設置有兩個導向柱，兩個導向柱的頂端與外殼體的內(nèi)壁固定相連，底端貫穿外環(huán)體與之滑動連接；

11、攪拌槳與驅(qū)動軸之間通過伸縮桿相連，并且該伸縮桿的母桿與子桿在周向上彼此形成限位。

12、優(yōu)選的，第一安裝板的頂部中心處設置有太陽輪，太陽輪固定套接于驅(qū)動軸外部，每個第一分料管的圓周面上轉(zhuǎn)動安裝有行星輪，外套管的頂端與入料管轉(zhuǎn)動相連，底端與第一安裝板轉(zhuǎn)動相連，外套管的內(nèi)壁上固定有與四個行星輪嚙合的齒圈。

13、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，具備以下有益效果：

14、(1)本發(fā)明中的阻化劑注入至下料斗內(nèi)部時，第二電機驅(qū)動第一錐齒輪進行旋轉(zhuǎn)，四個第二錐齒輪同步進行旋轉(zhuǎn)帶動曲柄做圓周運動，曲柄在旋轉(zhuǎn)過程中，滑塊在相對應的滑軌內(nèi)部滑動，從而使第二分料管以球接點為中心進行有規(guī)律的往復擺動，阻化劑入料至外殼體內(nèi)部不同的區(qū)域內(nèi)，使阻化劑快速的與不同區(qū)域的水進行混合接觸，從而避免結塊。

15、(2)本發(fā)明中的四個第二分料管在往復擺動過程中，其兩側的第一攪拌葉片和第二攪拌葉片還能對水進行擾動，加速水與阻化劑的混合，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的同時還能帶動攪拌槳進行旋轉(zhuǎn)，攪拌槳旋轉(zhuǎn)又能對混合液進行擾動，促進阻化劑和水的均勻混合。

16、(3)本發(fā)明中的第二分料管在擺動的同時其又以第一安裝板的中心做圓周運動，從而將阻化劑灑落至外殼體內(nèi)部更多的區(qū)域，使阻化劑更為分散，并且第一攪拌葉片、第一攪拌葉片還能隨著第二分料管做圓周運動而對溶液進行攪拌，而攪拌槳的攪拌速度則相當于二次提速，進而提升攪拌混合效果。

17、(4)本發(fā)明中的外套管通過行星輪系可相對于外殼體緩慢的旋轉(zhuǎn)，當外套管在旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)環(huán)體內(nèi)側的滑柱在雙螺旋槽內(nèi)部滑動，在導向柱限位作用下，外環(huán)體在豎直方向上進行往復的滑動，支撐環(huán)和外環(huán)體同步運動的同時，支撐環(huán)和攪拌槳兩者始終在一起同步升降，從而使攪拌槳對第二分料管下方的區(qū)域全部都能進行攪拌混合，攪拌槳在豎直方向上的運動緩慢進行，從而可以更好的控制攪拌過程中液體的流動，避免或減小“打旋”現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高混合攪拌效率和質(zhì)量。

技術特征：

1.煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，包括有混合罐(1)、阻化劑泵(3)和噴淋機構(4)，其中混合罐(1)和阻化劑泵(3)之間以及阻化劑泵(3)和噴淋機構(4)之間通過輸送管道(2)連通，其特征在于：混合罐(1)包括有外殼體(5),外殼體(5)的頂部蓋設有上蓋(6)，上蓋(6)的中心處連通設置有入料管(17)，入料管(17)的頂部一體成型連接有下料斗(8)，底部則連通設置有四個第一分料管(23)，每個第一分料管(23)的底部則球接有第二分料管(24)；

2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：入料管(17)底部四個第一分料管(23)之間固定有第二電機(25)，第二電機(25)的輸出端固定套接有驅(qū)動軸(26)，四個第一分料管(23)的外部共同固定套接有第一安裝板(22)，第二安裝板(29)設置于第一安裝板(22)的下方，并且第二安裝板(29)通過數(shù)個連接柱(30)與第一安裝板(22)固定相連，驅(qū)動軸(26)向下依次貫穿第一安裝板(22)、第二安裝板(29)后固定套套接有第一錐齒輪(32)，四個第二錐齒輪(33)分別與第一錐齒輪(32)相嚙合。

3.根據(jù)權利要求2所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：每個第二分料管(24)的圓周面上還分布有第一攪拌葉片(36)和第二攪拌葉片(37)，其中第一攪拌葉片(36)底端與第二分料管(24)持平，頂端延伸至限位座(38)下方，而第二攪拌葉片(37)與第一攪拌葉片(36)呈對稱分布，并且第二攪拌葉片(37)的長度與第二分料管(24)的長度保持一致。

4.根據(jù)權利要求3所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：入料管(17)轉(zhuǎn)動安裝于上蓋(6)的中心處，且其旋轉(zhuǎn)方向與第二電機(25)的旋轉(zhuǎn)方向一致。

5.根據(jù)權利要求4所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：入料管(17)頂部的外側固定套接有第二直線齒輪(10)，上蓋(6)的頂部安裝有第一電機(11),第一電機(11)的電機軸上固定套接有與第二直線齒輪(10)外嚙合的第一直線齒輪(9)。

6.根據(jù)權利要求5所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：驅(qū)動軸(26)末端還固定連接有攪拌槳(15)。

7.根據(jù)權利要求6所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：四個第二分料管(24)的外部安裝有外套管(16)，外套管(16)的兩端分別與入料管(17)和第一安裝板(22)相連，外套管(16)的圓周面上沿其軸向開設有雙螺旋槽(19)，外套管(16)的外部沿其軸向滑動導向安裝有內(nèi)環(huán)體(20)，內(nèi)環(huán)體(20)的內(nèi)側連接有與雙螺旋槽(19)相適配的滑柱，滑柱延伸至雙螺旋槽(19)內(nèi)與之滑動配合連接；

8.根據(jù)權利要求7所述的煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，其特征在于：第一安裝板(22)的頂部中心處設置有太陽輪(27)，太陽輪(27)固定套接于驅(qū)動軸(26)外部，每個第一分料管(23)的圓周面上轉(zhuǎn)動安裝有行星輪(28)，外套管(16)的頂端與入料管(17)轉(zhuǎn)動相連，底端與第一安裝板(22)轉(zhuǎn)動相連，外套管(16)的內(nèi)壁上固定有與四個行星輪(28)嚙合的齒圈(40)。

技術總結
本發(fā)明公開了煤礦采空區(qū)防火用阻化劑噴灑系統(tǒng)，包括有混合罐、阻化劑泵和噴淋機構，其中混合罐和阻化劑泵之間以及阻化劑泵和噴淋機構之間通過輸送管道連通，混合罐包括有外殼體,外殼體的頂部蓋設有上蓋，上蓋的中心處連通設置有入料管，入料管的頂部一體成型連接有下料斗，底部則連通設置有四個第一分料管，每個第一分料管的底部則球接有第二分料管。本發(fā)明中所有的第二分料管能以球接點為中心進行有規(guī)律的往復擺動，阻化劑入料至外殼體內(nèi)部不同的區(qū)域內(nèi)，使阻化劑快速的與不同區(qū)域的水進行混合接觸，從而避免結塊。

技術研發(fā)人員：郝喜慶,徐洪澤,張盛,杜凱,徐振,孫超,祝士翔,胡安峰,劉娟,祝傳軍
受保護的技術使用者：棗莊礦業(yè)集團高莊煤業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9