一种煤矿井下移动式制氮装置及其工艺的制作方法

技术特征：
1.一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：包括空气压缩机构和膜分离制氮机构，所述空气压缩机构包括移动底盘一(1)，移动底盘一(1)上安装有依次连接在一起的电磁启动器(2)、防爆电动机(3)、螺杆式空气压缩机(4)、油气分离器(5)、压力阀(6)、后冷却器(7)、油冷却器(8)以及气水分离器(9)，电磁启动器(2)安装在移动底盘一(1)的后部用于控制防爆电动机(3)的运行，螺杆式空气压缩机(4)的进气口处安装有空滤总成(10)，空滤总成(10)与螺杆式空气压缩机(4)之间连接有进气阀总成(11)；膜分离制氮机构包括移动底盘二(12)，移动底盘二(12)上安装有依次连接在一起的储气罐(13)、水冷却器(14)、气液分离器(15)、一级过滤器(16)、二级过滤器(17)、三级过滤器(18)、活性碳过滤器(19)、热换器(20)和膜组件(21)，储气罐(13)和气水分离器(9)之间连接有胶管(22)；移动底盘一(1)和移动底盘二(12)之间连接有与胶管(22)配合使用的缩放约束组件(23)。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述空滤总成(10)包括过滤通道(101)，过滤通道(101)上对称设置有更换轨道组件(102)，更换轨道组件(102)上滑动连接有轨道变更件(103)，轨道变更件(103)之间连接有双拼过滤座(104)，双拼过滤座(104)上设置有配合使用的更换通道(24)和挡板(25)，更换轨道组件(102)上连接有与轨道变更件(103)配合使用的送进件(26)和取出件(27)，轨道变更件(103)和更换轨道组件(102)之间设置有自动转换组件(28)。3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述双拼过滤座(104)包括上下两个安装座，上下两个安装座通过轨道变更件(103)对称连接在一起，更换通道(24)位于安装座中间。4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述更换轨道组件(102)包括送进轨道(1021)、取出轨道(1022)和中间活动连接组件(1023)，送进轨道(1021)通过活动连接组件(1023)连接在取出轨道(1022)上，且送进轨道(1021)与取出轨道(1022)远离过滤通道(101)进气口的一端相连通，送进件(26)滑动连接在送进轨道(1021)上，取出件(27)滑动连接在取出轨道(1022)上。5.据权利要求4所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述活动连接组件(1023)上下对称连接在送进轨道(1021)和取出轨道(1022)之间，活动连接组件(1023)为若干个转动连接块，且上下转动连接块呈错开状分布。6.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述轨道变更件(103)包括连接板(1031)和磁性滑动块(1032)，磁性滑动块(1032)滑动连接在更换轨道组件(102)上，连接板(1031)转动连接在磁性滑动块(1032)上，且连接板(1031)滑动插接在双拼过滤座(104)上，取出件(27)为带有磁吸件的滑杆，磁吸件与磁性滑动块(1032)配合使用。7.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述挡板(25)有两个，两个挡板(25)对称转动连接在双拼过滤座(104)上，且两个挡板(25)之间连接有按压扣合件(29)。8.根据权利要求6所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述自动转换组件(28)包括相互配合使用的齿牙板(281)和齿轮件(282)，齿轮件(282)转动连接在磁性滑
动块(1032)内，且齿轮件(282)固定连接在连接板(1031)上，齿牙板(281)固定设置在更换轨道组件(102)内。9.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式制氮装置，其特征在于：所述缩放约束组件(23)包括弯折度限制轮(231)、滑动轨道(232)、驱动杆(233)和转动座(234)，弯折度限制轮(231)通过滑动轨道(232)分别连接在移动底盘一(1)和移动底盘二(12)上，驱动杆(233)通过转动座(234)定点转动连接在移动底盘一(1)和移动底盘二(12)，转动座(234)和移动底盘一(1)以及移动底盘二(12)均连接有自动伸缩杆(30)。10.一种煤矿井下制氮工艺，其特征在于，采用如权利要求1所述的煤矿井下移动式制氮装置配合完成，包括以下步骤：s1:压缩空气，通过空气压缩机构对空气进行过滤并压缩；s2:制作氮气，将s1中压缩的空气送至膜分离制氮机构，通过膜分离制氮机构对压缩的空气进行处理产出氮气；s3:将s2中产出的氮气送至钻杆处，将钻进过程中的渣屑由孔内排出。

技术总结
本发明提供一种煤矿井下移动式制氮装置及其工艺，属于矿下制氮技术领域，包括空气压缩机构、膜分离制氮机构和缩放约束组件。该煤矿井下移动式制氮装置及其工艺通过空气压缩机构对空气进行过滤压缩得到高压的气体，之后再通过膜分离制氮机构制得高压的氮气，可充分满足煤矿井下中长钻孔的需求，同时可弥补氮气输送过程中的压力损失，提高钻进过程中氮气排渣的效果，且可以在不停机的状态下，进行过滤板的更换，不仅能及时充分的满足氮气制作中对空气过滤质量以及空气进气量需求，同时可有效避免未经过滤的空气直接进入制氮装置影响氮气纯度以及流量的问题，提高了产生出氮气压力值的稳定性以及氮气的纯度和流量。值的稳定性以及氮气的纯度和流量。值的稳定性以及氮气的纯度和流量。


技术研发人员：祝钊 李延富 陈骋 李宝存 祝启 侯君卫 刘宇 邰伟卫 王文学 孟祥俊 孙晓东 朱明亮 白雪 曹鹏 花铭池 赫广杰
受保护的技术使用者：沈阳煤炭科学研究所有限公司
技术研发日：2021.08.25
技术公布日：2021/10/23