专利名称：一种高原非煤矿井采掘工作面增氧方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及高原非煤矿山，尤其是高原井下采掘工作面缺氧严重的矿 山。按国际专利分类表(IPC)划分属于固定建筑物部，钻进采矿分部，矿井或隧道中或 其自身的安全装置，运输、充填、救护、通风或排水的技术领域。
背景技术：
目前，在平原地区的非煤矿山作业，由于海拔低，工人基本上不存在工作环境缺氧的问 题。但在高海拔地区，由于空气稀薄，再加上采掘过程中有害气体和矿岩粉尘等污染的影 响，缺氧程度就更大，严重地影响矿工的身体健康和劳动生产效率。
发明内容
为了解决高原非煤矿井的工作面缺氧问题，本发明提供一种高原非煤矿井工作面增氧 方法，该方法不仅能预防高原病的发生，保障矿工健康安全，而且能改善工作面作业环境， 提高工作效率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种高原非煤矿井采掘工作面增氧方法，其特征在于，所述方法如下
(1)对外界空气进行预处理过滤，除去空气中的水、油及粉尘等杂质；
(2)将预处理过的空气进行膜分离，将氧气跟氮气分离；
(3)将分离出来的氧气进行加压后，通过输氧管沿主风井输送到需氧采掘工作面上；
(4)在采掘工作面上通过氧气浓度控制装置的调节，获得合适浓度的氧气供给。进一步的，所述技术方案中，所述的预处理步骤如下外界空气先通过一缓冲室， 缓冲室内的空气流速低，对进入的空气进行缓冲、沉降和净化作用；
对经过缓冲室的空气进行电加热，除去空气中的水分； 再将加热过的空气通过空气过滤网进行过滤。
一种用于所述方法的增氧装置，所述装置包括空气预处理过滤装置、膜分离装置、氧 气加压装置、氧气输送管道及氧气浓度控制装置，所述的空气预处理过滤装与膜分离装置 连通，膜分离装置与氧气加压装置连通，氧气加压装置通过氧气输送管道与连接至氧气浓 度控制装置，所述氧气浓度控制装置置于需氧采掘工作面上，调节向外输出氧气的浓度。上述技术方案中，所述空气预处理装置包括缓冲室、电加热器和空气过滤网； 所述缓冲室为空气预处理装置的内部空间；
所述电加热器为翘片式电加热器；
所述空气过滤网由若干个滤筐挂装在过滤网框架上组合而成，滤筐中的过滤材料为针 刺和熔喷非织造过滤材料。进一步的，上述技术方案中，所述氧气输送管道沿主风井布置。
进一步的，上述技术方案中，所述氧气浓度控制装置置于作业中段工作面上，氧气 浓度控制装置调节向外输出氧气的浓度。本发明的有益效果是可以为工人提供合适浓度的氧气供应，改善工作环境，氧气 控制装置简单，方便工人操作。
图1是本发明装置的结构示意图。图2是空气预处理过滤装置的结构示意图。其中1.空气预处理过滤装置，2.膜分离装置，3.加压装置，4.主风井，5.作业中 段工作面，6.氧气浓度控制装置。
具体实施例方式参照图1所示，外界空气通过空气预处理滤装置1除去空气中的水、油及粉尘等杂 质；处理过的空气通过膜分离装置2，将氧气跟氮气分离；分离出来的氧气通过加压装置3 将氧气加压；加压后的氧气通过输氧管沿主风井4输送到需氧中段作业工作面5，在工作面 通过氧气浓度控制装置6的调节，获得合适浓度的氧气供给。如图2所示，空气预处理滤装置1包括缓冲室7、电加热器8和空气过滤网9 ；缓冲 室7为空气预处理装置的内部空间；电加热器8为翘片式电加热器；空气过滤网9由若干个 滤筐挂装在过滤网框架上组合而成，滤筐中的过滤材料为针刺和熔喷非织造过滤材料。膜分离装置2是氧气供应源，它是利用膜分离技术，根据空气中的氮气、氧气等气 体在通过膜组件时，由于它们渗透率的不同，从而实现氧氮气分离的目的，为井下工人实施 增氧措施，从而获得适宜的工作环境。
权利要求
1. 一种高原非煤矿井采掘工作面增氧方法，其特征在于，所述方法如下1.1对外界空气进行预处理过滤，除去空气中的水、油及粉尘等杂质；1. 2将预处理过的空气进行膜分离，将氧气跟氮气分离；1. 3将分离出来的氧气进行加压后，通过输氧管沿主风井输送到需氧采掘工作面上；1.4在采掘工作面上通过氧气浓度控制装置的调节，获得合适浓度的氧气供给。
2.根据权利要求1所述的一种高原非煤矿井采掘工作面增氧方法，其特征在于所述 步骤1. 1中，所述的预处理步骤如下外界空气先通过一缓冲室，缓冲室内的空气流速低， 对进入的空气进行缓冲、沉降和净化作用；对经过缓冲室的空气进行电加热，除去空气中的水分；再将加热过的空气通过空气过滤网进行过滤。
3.用于权利要求1所述方法的增氧装置，所述装置包括空气预处理过滤装置、膜分离 装置、氧气加压装置、氧气输送管道及氧气浓度控制装置，其特征在于所述的空气预处理 过滤装与膜分离装置连通，膜分离装置与氧气加压装置连通，氧气加压装置通过氧气输送 管道与连接至氧气浓度控制装置，所述氧气浓度控制装置置于需氧采掘工作面上，调节向 外输出氧气的浓度。
4.根据权利要求3所述的增氧装置，其特征在于所述空气预处理装置包括缓冲室、电 加热器和空气过滤网；所述缓冲室为空气预处理装置的内部空间；所述电加热器为翘片式电加热器；所述空气过滤网由若干个滤筐挂装在过滤网框架上组合而成，滤筐中的过滤材料为针 刺和熔喷非织造过滤材料。
5.根据权利要求3所述的增氧装置，其特征在于所述氧气输送管道沿主风井布置。
6.根据权利要求3所述的增氧装置，其特征在于所述氧气浓度控制装置置于作业中 段工作面上，氧气浓度控制装置调节向外输出氧气的浓度。
全文摘要
本发明公开了一种高原非煤矿井采掘工作面增氧方法和装置，本发明专利按国际专利分类表(IPC)划分属于固定建筑物部，钻进采矿分部，矿井或隧道中或其自身的安全装置，运输、充填、救护、通风或排水的技术领域。本发明涉及高原非煤矿山，尤其是高原井下采掘工作面缺氧严重的矿山。主要包括下列步骤外界空气通过预处理滤装置(1)除去空气中的水、油及粉尘等杂质；处理过的空气通过膜分离装置(2)，将氧气跟氮气分离；分离出来的氧气通过加压装置(3)将氧气加压；加压后的氧气通过输氧管沿主风井(4)输送到需氧中段作业工作面(5)，在工作面通过氧气控制装置(6)的调节，获得合适浓度的氧气，达到提高作业面氧气浓度的目的。适用于提高高原矿山井下采掘工作面氧气含量，改善矿工井下作业环境。
文档编号E21F11/00GK102071963SQ20101057346
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月4日 优先权日2010年12月4日
发明者于跟波, 吕文生, 唐志新, 杨鹏, 董宪伟, 蔡嗣经, 门瑞营, 陈赞成, 黄萍 申请人:北京科技大学, 北京联合大学, 青海西部矿业科技有限公司