一种拖拽式采空区预防性注氮装置的制作方法

本技术涉及煤矿安全防灭火，特别是涉及一种拖拽式采空区预防性注氮装置。

背景技术：

1、矿井综采工作面采空区防灭火主要采取注入氮气或惰性气体，对采空区氧化带进行降低氧气含量，而采空区注氮或注入惰性气体的关键是有通道将高浓度氮气或惰性气体送入采空区氧化带内。目前矿井常用采空区注氮方法主要是通过在综采工作面入风顺槽向采空区预留埋设一趟无缝钢管，待到无缝钢管释放口进入采空区氧化带后，对预留的无缝钢管进行注氮。

2、但目前这样预留的注氮管路比较浪费无缝钢管，造成矿井生产成本增加，同时，在以w型通风(一入两回)的综采工作面受过渡液压支架影响，无法提前埋设注氮管路。

3、已有专利文献中，例如，授权公告号为cn 206439065 u的中国专利公开了一种防灭火注氮系统，包括多个设置在工作面支架后方的注氮装置，注氮装置包括第一注氮管、三通和第二注氮管，三通包括两个进口端和一个出口端，第一注氮管与三通的进口端连接，第二注氮管一端与三通的出口端连接，第二注氮管另一端设置有第一阀门和多个出气孔。该方案通过在工作面支架上设置多个注氮装置，通过多个注氮装置将氮气均匀注入采空区，但并未公开如何将注氮管路深入采空区向注氮装置供给氮气，无法适用w型通风的综采工作面。

4、再如，授权公告号为cn 103233765 b的中国专利公开了一种注氮装置及其实现注氮的方法，包括注氮管、减速机和波纹管，减速机固定在采煤机端头支架的底座，组成注氮管的最前端的一根圆管的端头与减速机空心双轴的第一端通过卡盘相连，减速机空心双轴的第二端与波纹管的第一端相连，波纹管的第二端与氮气源相连，波纹管装设在采煤机的导轨上。该方案利用减速机带动注氮管旋转，利用采煤机端头的千斤顶推前溜，带动采煤机端头支架与减速机向外运动，同时波纹管向导轨的固定方向拉长，保持注氮管随着工作面的推进而向外同步移动，直到波纹管拉长到极限位置时还原波纹管，并移动导轨，回移氮气入口完成一次循环，该方案在移动注氮管时造成波纹管拉长，需关注波纹管的拉长状态，否则可能造成波纹管的损坏，而且需要回移氮气入口，无法适用w型通风的综采工作面。

5、综上，如何能够适用w型通风的综采工作面，满足注氮需求，是本领域面临的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种拖拽式采空区预防性注氮装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过将拖拽式注氮装置预设在采煤工作面，并利用柔性钢丝管作为供氮管路连接氮源，拖拽式注氮装置能够随着过渡液压支架的移动而移动，从而能够避免过渡液压支架的影响，进而适用于w型通风的综采工作面，满足注氮需求。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供一种拖拽式采空区预防性注氮装置，包括预设在采煤工作面的拖拽式注氮装置和连接所述拖拽式注氮装置的供氮装置，所述拖拽式注氮装置包括注氮管路和固定装置，所述注氮管路通过所述固定装置安装在过渡液压支架上，随所述过渡液压支架的移动而移动，所述供氮装置包括供氮管路和氮源，所述供氮管路采用柔性钢丝管，所述柔性钢丝管的一端连接所述氮源，另一端连接所述注氮管路。

4、优选地，所述注氮管路包括设置有氮气出口的尾部管、若干中部管以及连接所述柔性钢丝管的头部管，所述尾部管、若干所述中部管以及所述头部管首尾相连，所述头部管的头端用于安装在所述过渡液压支架上。

5、优选地，所述尾部管的头端设置有第一内螺纹，所述中部管的头端设置有第二内螺纹，所述中部管的尾端设置有第一外螺纹，所述头部管的尾端设置有第二外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹连接，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹连接，多个所述中部管首尾连接时，一个所述中部管的第二内螺纹与另一所述中部管的第一外螺纹连接。

6、优选地，所述尾部管、所述中部管和所述头部管的长度为3m，所述第一内螺纹、所述第一外螺纹、所述第二内螺纹和所述第二外螺纹的长度为100mm。

7、优选地，所述头部管的头端连接有通断阀门，所述通断阀门连接在所述头部管和所述供氮管路之间。

8、优选地，所述固定装置包括限位结构和三环链，所述限位结构设置在所述头部管靠近其头端的位置，所述三环链的一端连接在所述限位结构上，另一端连接在所述过渡液压支架上。

9、优选地，所述限位结构包括若干环形钢板，若干所述环形钢板间隔套设在所述头部管的外径侧，相邻的所述环形钢板之间形成固定槽，所述三环链环绕设置在所述固定槽内。

10、优选地，所述头部管靠近所述限位结构的位置在径向开设有钻孔，所述钻孔内安装有检测阀门，所述检测阀门用于连接便携式氧气检测仪和便携式流量检测仪。

11、优选地，所述钻孔与所述限位结构的间距为50mm，所述钻孔的直径为8mm。

12、优选地，所述尾部管、所述中部管和所述头部管采用dn108mm壁厚6mm的无缝钢管。

13、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、(1)本实用新型通过将拖拽式注氮装置预设在采煤工作面，并利用柔性钢丝管作为供氮管路连接氮源，拖拽式注氮装置能够随着过渡液压支架的移动而移动，与此同时，柔性钢丝管可以避开过渡液压支架，可以防止整体采用刚性的供氮管路会受到的过渡液压支架对其造成挤断、压弯，从而能够避免过渡液压支架的影响，进而适用于w型通风的综采工作面，满足注氮需求；

15、(2)本实用新型注氮管路通过尾部管、中部管和头部管首尾相连而成，能够分段安装，保证足够的注氮距离，另外，各段管路之间通过螺纹连接，能够保证连接强度，避免在进行拖拽时造成脱节现象而影响注氮的进行；

16、(3)本实用新型头部管通过限位结构和三环链连接在过渡液压支架上，利用三环链形成相对柔性的连接，可以在拖动注氮管路移动的同时，使得注氮管路本身具有一定的晃动量，避免刚性连接造成头部管的损坏；

17、(4)本实用新型在头部管靠近限位结构的位置设置有检测阀门，利用检测阀门可以连接便携式氧气检测仪和便携式流量检测仪，能够观测正压状态下采空区注入的氮气浓度和流量。

技术特征：

1.一种拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：包括预设在采煤工作面的拖拽式注氮装置和连接所述拖拽式注氮装置的供氮装置，所述拖拽式注氮装置包括注氮管路和固定装置，所述注氮管路通过所述固定装置安装在过渡液压支架上，随所述过渡液压支架的移动而移动，所述供氮装置包括供氮管路和氮源，所述供氮管路采用柔性钢丝管，所述柔性钢丝管的一端连接所述氮源，另一端连接所述注氮管路。

2.根据权利要求1所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述注氮管路包括设置有氮气出口的尾部管、若干中部管以及连接所述柔性钢丝管的头部管，所述尾部管、若干所述中部管以及所述头部管首尾相连，所述头部管的头端用于安装在所述过渡液压支架上。

3.根据权利要求2所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述尾部管的头端设置有第一内螺纹，所述中部管的头端设置有第二内螺纹，所述中部管的尾端设置有第一外螺纹，所述头部管的尾端设置有第二外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹连接，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹连接，多个所述中部管首尾连接时，一个所述中部管的第二内螺纹与另一所述中部管的第一外螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述尾部管、所述中部管和所述头部管的长度为3m，所述第一内螺纹、所述第一外螺纹、所述第二内螺纹和所述第二外螺纹的长度为100mm。

5.根据权利要求2所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述头部管的头端连接有通断阀门，所述通断阀门连接在所述头部管和所述供氮管路之间。

6.根据权利要求2-5任一项所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述固定装置包括限位结构和三环链，所述限位结构设置在所述头部管靠近其头端的位置，所述三环链的一端连接在所述限位结构上，另一端连接在所述过渡液压支架上。

7.根据权利要求6所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述限位结构包括若干环形钢板，若干所述环形钢板间隔套设在所述头部管的外径侧，相邻的所述环形钢板之间形成固定槽，所述三环链环绕设置在所述固定槽内。

8.根据权利要求6所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述头部管靠近所述限位结构的位置在径向开设有钻孔，所述钻孔内安装有检测阀门，所述检测阀门用于连接便携式氧气检测仪和便携式流量检测仪。

9.根据权利要求8所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述钻孔与所述限位结构的间距为50mm，所述钻孔的直径为8mm。

10.根据权利要求2所述的拖拽式采空区预防性注氮装置，其特征在于：所述尾部管、所述中部管和所述头部管采用dn108mm壁厚6mm的无缝钢管。

技术总结
本技术公开一种拖拽式采空区预防性注氮装置，属于煤矿安全防灭火技术领域，包括预设在采煤工作面的拖拽式注氮装置和连接所述拖拽式注氮装置的供氮装置，所述拖拽式注氮装置包括注氮管路和固定装置，所述注氮管路通过所述固定装置安装在过渡液压支架上，随所述过渡液压支架的移动而移动，所述供氮装置包括供氮管路和氮源，所述供氮管路采用柔性钢丝管，所述柔性钢丝管的一端连接所述氮源，另一端连接所述注氮管路。本技术通过将拖拽式注氮装置预设在采煤工作面，并利用柔性钢丝管作为供氮管路连接氮源，拖拽式注氮装置能够随着过渡液压支架的移动而移动，从而能够避免过渡液压支架的影响，进而适用于W型通风的综采工作面，满足注氮需求。

技术研发人员：何清朝
受保护的技术使用者：何清朝
技术研发日：20230823
技术公布日：2024/2/21