專利名稱：一種高原非煤礦井采掘工作面增氧方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及高原非煤礦山，尤其是高原井下采掘工作面缺氧嚴(yán)重的礦 山。按國際專利分類表(IPC)劃分屬于固定建筑物部，鉆進(jìn)采礦分部，礦井或隧道中或 其自身的安全裝置，運(yùn)輸、充填、救護(hù)、通風(fēng)或排水的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在平原地區(qū)的非煤礦山作業(yè)，由于海拔低，工人基本上不存在工作環(huán)境缺氧的問 題。但在高海拔地區(qū)，由于空氣稀薄，再加上采掘過程中有害氣體和礦巖粉塵等污染的影 響，缺氧程度就更大，嚴(yán)重地影響礦工的身體健康和勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決高原非煤礦井的工作面缺氧問題，本發(fā)明提供一種高原非煤礦井工作面增氧 方法，該方法不僅能預(yù)防高原病的發(fā)生，保障礦工健康安全，而且能改善工作面作業(yè)環(huán)境， 提高工作效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種高原非煤礦井采掘工作面增氧方法，其特征在于，所述方法如下
(1)對(duì)外界空氣進(jìn)行預(yù)處理過濾，除去空氣中的水、油及粉塵等雜質(zhì)；
(2)將預(yù)處理過的空氣進(jìn)行膜分離，將氧氣跟氮?dú)夥蛛x；
(3)將分離出來的氧氣進(jìn)行加壓后，通過輸氧管沿主風(fēng)井輸送到需氧采掘工作面上；
(4)在采掘工作面上通過氧氣濃度控制裝置的調(diào)節(jié)，獲得合適濃度的氧氣供給。進(jìn)一步的，所述技術(shù)方案中，所述的預(yù)處理步驟如下外界空氣先通過一緩沖室， 緩沖室內(nèi)的空氣流速低，對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行緩沖、沉降和凈化作用；
對(duì)經(jīng)過緩沖室的空氣進(jìn)行電加熱，除去空氣中的水分； 再將加熱過的空氣通過空氣過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
一種用于所述方法的增氧裝置，所述裝置包括空氣預(yù)處理過濾裝置、膜分離裝置、氧 氣加壓裝置、氧氣輸送管道及氧氣濃度控制裝置，所述的空氣預(yù)處理過濾裝與膜分離裝置 連通，膜分離裝置與氧氣加壓裝置連通，氧氣加壓裝置通過氧氣輸送管道與連接至氧氣濃 度控制裝置，所述氧氣濃度控制裝置置于需氧采掘工作面上，調(diào)節(jié)向外輸出氧氣的濃度。上述技術(shù)方案中，所述空氣預(yù)處理裝置包括緩沖室、電加熱器和空氣過濾網(wǎng)； 所述緩沖室為空氣預(yù)處理裝置的內(nèi)部空間；
所述電加熱器為翹片式電加熱器；
所述空氣過濾網(wǎng)由若干個(gè)濾筐掛裝在過濾網(wǎng)框架上組合而成，濾筐中的過濾材料為針 刺和熔噴非織造過濾材料。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述氧氣輸送管道沿主風(fēng)井布置。
進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述氧氣濃度控制裝置置于作業(yè)中段工作面上，氧氣 濃度控制裝置調(diào)節(jié)向外輸出氧氣的濃度。本發(fā)明的有益效果是可以為工人提供合適濃度的氧氣供應(yīng)，改善工作環(huán)境，氧氣 控制裝置簡(jiǎn)單，方便工人操作。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是空氣預(yù)處理過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1.空氣預(yù)處理過濾裝置，2.膜分離裝置，3.加壓裝置，4.主風(fēng)井，5.作業(yè)中 段工作面，6.氧氣濃度控制裝置。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1所示，外界空氣通過空氣預(yù)處理濾裝置1除去空氣中的水、油及粉塵等雜 質(zhì)；處理過的空氣通過膜分離裝置2，將氧氣跟氮?dú)夥蛛x；分離出來的氧氣通過加壓裝置3 將氧氣加壓；加壓后的氧氣通過輸氧管沿主風(fēng)井4輸送到需氧中段作業(yè)工作面5，在工作面 通過氧氣濃度控制裝置6的調(diào)節(jié)，獲得合適濃度的氧氣供給。如圖2所示，空氣預(yù)處理濾裝置1包括緩沖室7、電加熱器8和空氣過濾網(wǎng)9 ；緩沖 室7為空氣預(yù)處理裝置的內(nèi)部空間；電加熱器8為翹片式電加熱器；空氣過濾網(wǎng)9由若干個(gè) 濾筐掛裝在過濾網(wǎng)框架上組合而成，濾筐中的過濾材料為針刺和熔噴非織造過濾材料。膜分離裝置2是氧氣供應(yīng)源，它是利用膜分離技術(shù)，根據(jù)空氣中的氮?dú)狻⒀鯕獾葰?體在通過膜組件時(shí)，由于它們滲透率的不同，從而實(shí)現(xiàn)氧氮?dú)夥蛛x的目的，為井下工人實(shí)施 增氧措施，從而獲得適宜的工作環(huán)境。
權(quán)利要求
1. 一種高原非煤礦井采掘工作面增氧方法，其特征在于，所述方法如下1.1對(duì)外界空氣進(jìn)行預(yù)處理過濾，除去空氣中的水、油及粉塵等雜質(zhì)；1. 2將預(yù)處理過的空氣進(jìn)行膜分離，將氧氣跟氮?dú)夥蛛x；1. 3將分離出來的氧氣進(jìn)行加壓后，通過輸氧管沿主風(fēng)井輸送到需氧采掘工作面上；1.4在采掘工作面上通過氧氣濃度控制裝置的調(diào)節(jié)，獲得合適濃度的氧氣供給。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原非煤礦井采掘工作面增氧方法，其特征在于所述 步驟1. 1中，所述的預(yù)處理步驟如下外界空氣先通過一緩沖室，緩沖室內(nèi)的空氣流速低， 對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行緩沖、沉降和凈化作用；對(duì)經(jīng)過緩沖室的空氣進(jìn)行電加熱，除去空氣中的水分；再將加熱過的空氣通過空氣過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
3.用于權(quán)利要求1所述方法的增氧裝置，所述裝置包括空氣預(yù)處理過濾裝置、膜分離 裝置、氧氣加壓裝置、氧氣輸送管道及氧氣濃度控制裝置，其特征在于所述的空氣預(yù)處理 過濾裝與膜分離裝置連通，膜分離裝置與氧氣加壓裝置連通，氧氣加壓裝置通過氧氣輸送 管道與連接至氧氣濃度控制裝置，所述氧氣濃度控制裝置置于需氧采掘工作面上，調(diào)節(jié)向 外輸出氧氣的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增氧裝置，其特征在于所述空氣預(yù)處理裝置包括緩沖室、電 加熱器和空氣過濾網(wǎng)；所述緩沖室為空氣預(yù)處理裝置的內(nèi)部空間；所述電加熱器為翹片式電加熱器；所述空氣過濾網(wǎng)由若干個(gè)濾筐掛裝在過濾網(wǎng)框架上組合而成，濾筐中的過濾材料為針 刺和熔噴非織造過濾材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增氧裝置，其特征在于所述氧氣輸送管道沿主風(fēng)井布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增氧裝置，其特征在于所述氧氣濃度控制裝置置于作業(yè)中 段工作面上，氧氣濃度控制裝置調(diào)節(jié)向外輸出氧氣的濃度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高原非煤礦井采掘工作面增氧方法和裝置，本發(fā)明專利按國際專利分類表(IPC)劃分屬于固定建筑物部，鉆進(jìn)采礦分部，礦井或隧道中或其自身的安全裝置，運(yùn)輸、充填、救護(hù)、通風(fēng)或排水的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及高原非煤礦山，尤其是高原井下采掘工作面缺氧嚴(yán)重的礦山。主要包括下列步驟外界空氣通過預(yù)處理濾裝置(1)除去空氣中的水、油及粉塵等雜質(zhì)；處理過的空氣通過膜分離裝置(2)，將氧氣跟氮?dú)夥蛛x；分離出來的氧氣通過加壓裝置(3)將氧氣加壓；加壓后的氧氣通過輸氧管沿主風(fēng)井(4)輸送到需氧中段作業(yè)工作面(5)，在工作面通過氧氣控制裝置(6)的調(diào)節(jié)，獲得合適濃度的氧氣，達(dá)到提高作業(yè)面氧氣濃度的目的。適用于提高高原礦山井下采掘工作面氧氣含量，改善礦工井下作業(yè)環(huán)境。
文檔編號(hào)E21F11/00GK102071963SQ20101057346
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月4日
發(fā)明者于跟波, 呂文生, 唐志新, 楊鵬, 董憲偉, 蔡嗣經(jīng), 門瑞營, 陳贊成, 黃萍 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué), 北京聯(lián)合大學(xué), 青海西部礦業(yè)科技有限公司