煤矿井下注氮管路洗气系统技术领域
本实用新型属于注氮管路洗气技术领域，具体涉及一种煤矿井下注氮管路洗气系
统。
背景技术
我国国有重点煤矿中有一半以上是具有自然发火危险的矿井，而注氮防灭火技术
凭借其成本低、工艺简单的优点，成为防治煤矿井下采空区自然发火难题的有效手段。注氮
防灭火技术主要就是将制氮设备产生的氮气通过管路注入到工作面采空区，从而达到采空
区防灭火的效果。通常情况下，注氮管路从氮气源沿着井下巷道到达注氮位置，尤其是井上
固定式注氮防灭火技术，注氮管路甚至会绵延数公里。开始注氮之前，注氮管路中是遗留的
空气，在正常的注氮作业中，这些遗留的空气会被直接排入到采空区中，数公里长的注氮管
中的空气毫无保留的全成为采空区浮煤的助燃氧化剂，对于火情比较严重的工作面，无异
于“火上浇油”。因此，必须采取措施将注氮管路中遗留的空气洗去，保证注入工作面采空区
中的氮气的效率，这样才能达到最初的防灭火的目的，实现工作面的安全回采。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿
井下注氮管路洗气系统，其设计新颖合理，结构简单，连接密封性好，可回收重复利用氮气
资源，实现注氮单元和洗气单元的同步反向控制，达到防灭火的目的，实用性强，便于推广
使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：煤矿井下注氮管路洗气系
统，其特征在于：包括向井下工作面采空区注入氮气的注氮单元和用于向井上排出所述注
氮管路中空气的洗气单元，以及控制所述注氮单元和所述洗气单元动作的控制单元，所述
注氮单元包括注氮管和设置在注氮管上的第一电动截止阀，所述洗气单元包括洗气管以及
依次设置在洗气管上的第二电动截止阀、活接头和用于连接排气管的金属卡箍，洗气管位
于第一电动截止阀的前端且与注氮管连通，所述控制单元包括控制器、输入按键和与控制
器相接的定时器，控制器的输出端接有反相器，第一电动截止阀的信号输入端和反相器的
信号输入端均匀控制器的输出端相接，第二电动截止阀的信号输入端与反相器的信号输出
端相接。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述第一电动截止阀通过第一
法兰盘与注氮管连接，第一法兰盘与注氮管连接位置处设置有第一硅胶垫片。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述第二电动截止阀通过第二
法兰盘与洗气管连接，第二法兰盘与洗气管连接位置处设置有第二硅胶垫片。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述活接头的一端通过第三法
兰盘与第二电动截止阀连接，活接头的另一端为外螺纹结构。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述排气管为排气胶管，所述排
气胶管与活接头的另一端活动连接，金属卡箍通过螺钉安装在所述排气胶管与活接头的另
一端的连接端的外侧。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述注氮管和洗气管的管径相
同，注氮管与洗气管呈相互垂直布设。
上述的煤矿井下注氮管路洗气系统，其特征在于：所述反相器为非门。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型结构简单，体积小，安装灵活，投入成本低，便于推广使用。
2、本实用新型通过设置相互垂直的两路管路，一路为注氮管路，另一路为洗气管
路，注氮管路和洗气管路上分别安装一个电动截止阀，每个电动截止阀均通过内置硅胶垫
片的法兰盘与对应的管路连接，通过设置活接头和金属卡箍固定排气胶管，安装简单，气密
性好，便于推广使用。
3、本实用新型通过输入按键设置定时器的定时时间，当定时器时间到时，控制器
输出一个电平信号，一路控制第一电动截止阀，另一路通过非门转换电平信号控制第二电
动截止阀，实现第一电动截止阀和第二电动截止阀的反向控制，可靠稳定，使用效果好，达
到防灭火的目的，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，连接密封性好，可回收重复利用
氮气资源，实现注氮单元和洗气单元的同步反向控制，达到防灭火的目的，实用性强，便于
推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1—注氮管； 2—第一法兰盘； 3—第一电动截止阀；
4—洗气管； 5—第二电动截止阀； 6—活接头；
7—第二法兰盘； 8—第三法兰盘； 9—金属卡箍；
10—控制器； 11—定时器； 12—输入按键；
13—反相器。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括向井下工作面采空区注入氮气的注氮单元和用
于向井上排出所述注氮管路中空气的洗气单元，以及控制所述注氮单元和所述洗气单元动
作的控制单元，所述注氮单元包括注氮管1和设置在注氮管1上的第一电动截止阀3，所述洗
气单元包括洗气管4以及依次设置在洗气管4上的第二电动截止阀5、活接头6和用于连接排
气管的金属卡箍9，洗气管4位于第一电动截止阀3的前端且与注氮管1连通，所述控制单元
包括控制器10、输入按键12和与控制器10相接的定时器11，控制器10的输出端接有反相器
13，第一电动截止阀3的信号输入端和反相器13的信号输入端均匀控制器10的输出端相接，
第二电动截止阀5的信号输入端与反相器13的信号输出端相接。
需要说明的是，实际使用中，根据实际安装管路的距离计算好排出注氮管1内空气
所需的时间，通过输入按键12设定定时器11的倒计时时间，通过控制器10控制第一电动截
止阀3和第二电动截止阀5动作，使用稳定性好。
如图1所示，本实施例中，所述第一电动截止阀3通过第一法兰盘2与注氮管1连接，
第一法兰盘2与注氮管1连接位置处设置有第一硅胶垫片。
本实施例中，所述第二电动截止阀5通过第二法兰盘7与洗气管4连接，第二法兰盘
7与洗气管4连接位置处设置有第二硅胶垫片。
实际使用中，通过在第一法兰盘2与注氮管1连接位置处，以及第二法兰盘7与洗气
管4连接位置处均设置硅胶垫片，保证管路连接的气密性，使用效果好。
本实施例中，所述活接头6的一端通过第三法兰盘8与第二电动截止阀5连接，活接
头6的另一端为外螺纹结构。
本实施例中，所述排气管为排气胶管，所述排气胶管与活接头6的另一端活动连
接，金属卡箍9通过螺钉安装在所述排气胶管与活接头6的另一端的连接端的外侧。
本实施例中，所述注氮管1和洗气管4的管径相同，注氮管1与洗气管4呈相互垂直
布设。
本实施例中，所述反相器13为非门。
实际使用中，通过输入按键12设定定时器11的倒计时时间，当控制器10输出一个
高电平控制第一电动截止阀3开启时，控制器10输出的高电平经非门转换为低电平，控制第
二电动截止阀5关闭，制氮机为井下工作面采空区注入氮气；当控制器10输出一个低电平控
制第一电动截止阀3关闭时，控制器10输出的低电平经非门转换为高电平，控制第二电动截
止阀5开启，实现第一电动截止阀3和第二电动截止阀5的反向控制，进而实现注氮单元和洗
气单元的同步反向控制，洗气单元中的排气胶管可将氮气回收，关闭制氮机后，可关闭第一
电动截止阀3和第二电动截止阀5，达到防灭火的目的，安全可靠。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根
据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍
属于本实用新型技术方案的保护范围内。