1.本发明属于地下矿山开采领域，具体为一种地下矿山燃油竖直输送系统及其应用方法。
背景技术：
2.目前，地下矿山广泛采用无轨设备，地下各类工程车辆的燃油消耗量较大，往往单个矿区两天左右的燃油消耗就达10t；柴油属于易燃危险液体，油罐车常年向地下加油点运送柴油，柴油在斜坡道、中段及其它巷道内的运输过程中，其安全性与效率已经成为困扰矿山的关键问题。车辆故障、制动系统失效、车辆动力系统停机、断轴等，另外可能发生人为操作失误而引起的车辆之间的碰撞或与巷道壁刮蹭，可能会导致柴油泄露而起火，进而引发设备起火，不仅会污染井下环境、还可能会产生有毒有害气体对井下作业人员造成重大伤害。
3.当前，个别矿山已经开展了管道输油，在地下集中用油区域开挖硐室，设置地下油罐，在上方设置地面油罐，将输油管设置于孔道或井道，从地面油罐向地下油罐输油，但是这种方式存在以下缺陷：
4.(1)输油管与其它设备设施处于同一井道，存在重大安全隐患；如果另行开挖井道，成本高昂；
5.(2)竖直输油，通过一根管道直接输油注入地下油罐时，由于存在数百米的高差，燃油出口压力高达几兆帕，流速也较高，存在溅射、喷涌问题，容易形成爆炸性油气混合物；
6.所以一般在输油管出口安装减压阀，先使燃油充满管道再缓慢注油至稳定状态，而数百米长的管道内部空气排出不顺畅，在燃油自由下落的过程中，容易形成爆炸性油气混合物，造成安全隐患；输油效率也受影响。
技术实现要素：
7.本发明的主要目的在于提供一种安全高效的地下矿山燃油竖直输送系统及输油方法。
8.本发明提供的这种地下矿山燃油竖直输送系统，包括地面油罐、地下硐室油罐及两者之间的输油管，输油管上连接有截止阀和减压阀。所述输油管的中部设置有安全支路，安全支路连接有排气阻油阀。
9.上述系统实施时，所述输油管包括上部油管、四通接头和下部油管，四通接头的一个水平接口用于连接上部油管，下向接口用于下部油管，另一个水平接口用于连接所述安全支路，上向接口作为预留接口用堵头封闭。
10.上述系统实施时，所述安全支路包括水平连接管及其末端连接的截止阀，及截止阀出口连接的l型管，所述排气阻油阀连接于l型管的上端。
11.上述系统实施时，所述排气阻油阀包括阀座和阀芯组件，阀座通过隔板分隔为进油腔和其上方的沉浮腔，阀芯组件包括依次对中连接的阀芯、连接杆、浮球和导向杆，布置
于阀座的轴向中心，阀芯和浮球分置于进油腔和沉浮腔中，浮球上升至最高位置时，阀芯上限位封堵阀座的阀口。
12.上述系统实施时，所述阀芯的纵剖面形状为锥形。
13.上述系统实施时，所述隔板设置有孔径大于所述连接杆直径的轴向中心孔作为所述阀口。
14.上述系统实施时，所述阀座内对应所述隔板的上侧均布有一圈托块。
15.上述系统实施时，所述沉浮腔的顶部设置有排气栅板，排气栅板的中心位置处连接有轴向套管。
16.上述系统实施时，所述阀芯组件装配时，连接杆从所述阀口中穿过，所述导向杆从所述套管中穿过，通过所述托块将浮球托住。
17.本发明提供的这种利用上述系统进行地下矿山燃油输送的方法，包括以下步骤：
18.(1)打开安全支路上的截止阀，关闭下部油管上的截止阀；
19.(2)开始输油，输油过程中，管道中的空气经排气阻油阀排出，燃油顺畅充满输油管；
20.(3)排气阻油阀的阀芯组件初始状态为阀芯位于进油腔中，浮球通过托块托住，当燃油抵达排气阻油阀并开始进油，排气阻油阀处于进油腔初进油状态时，排气阻油阀通过阀口继续排气；
21.(4)当燃油充满排气阻油阀的进油腔后从阀口进入沉浮腔，使浮球开始上升时，排气阻油阀处于进油腔排空状态，继续排气；
22.(5)当油位继续上升，直至浮球将阀芯拉至压紧隔板上的阀口，排气阻油阀处于阀芯密封状态，燃油被阻止进入，油位不再上升，此时阀芯沉浸于燃油中；
23.(6)关闭安全支路上的截止阀，缓慢打开下部油管上的截止阀，向地下硐室油罐恒压输油；
24.(7)在输油的最后阶段，当输油管中的油位下降至浮球落下时，排气阻油阀内的燃油和输油管中的燃油一起落下，进入地下硐室油罐无残留。
25.本发明在输油管路上设置四通接头，通过四通接头设置一安全支路，在开始输油时，管道中的空气经安全支路上的排气阻油阀排出，使燃油能顺利充满输油管。当燃油抵达排气阻油阀并进入排气阻油阀中，随着阀内油位的上升，排气阻油阀中的空气往外挤压排出，直至排气阻油阀的阀口被阀芯封住，排气阻油阀不再进油。此时关闭安全支路上的截止阀，打开地下硐室油罐连接的下部油管上的截止阀，即可恒压向地下硐室油罐中安全稳定输油。最后还能使油管中及排气阻油阀中的燃油都下落进入地下硐室油罐中。简言之，本发明在安全支路上设置可在输油过程中排出管道内空气的排气阻油阀，保证管道内空气的顺畅排出，保证输油过程的稳定，避免在燃油自由下落的过程中形成爆炸性油气混合物造成安全隐患。同时也提高输油效率。另外，通过排气阻油阀的设置，输油管与其它设备设施处于同一井道也没有安全隐患，无需另外开挖井道来安装输油管。所以本发明能彻底解决现有技术存在的问题。
附图说明
26.图1为本发明一个实施例的主视示意图。
27.图2为图1中排气阻油阀的放大结构示意图。
28.图3为图2的纵剖示意图。
29.图4为图3中的d-d示意图。
30.图5至图7为本实施例中排气阻油阀的工作原理示意图。
具体实施方式
31.如图1所示，本实施例公开的这种地下矿山燃油竖直输送系统，包括地面油罐a和地下硐室油罐b，及两者之间连接的输送装置。
32.输送装置包括四通接头1、上部油管2、下部油管3和安全支路。
33.四通接头1的上向接口作为预留接口用堵头封闭，可在需要时连接检测仪表如压力表等。
34.四通接头1的一个水平接口用于连接上部油管2。
35.上部油管包括竖直管和其下端通过弯头连接的水平管，水平管的外端与中部接头的左侧水平接口连接，竖直管的上端与地面油罐连接。
36.四通接头1的下向接口用于下部油管3，下部油管上连接有截止阀4和减压阀5。
37.四通接头1的另一个水平接口用于连接安全支路。
38.安全支路的整体形状为l形，其水平段连接有截止阀4，竖直段的上端连接有排气阻油阀6，水平段的内端与四通接头1连接。
39.排气阻油阀6包括阀座和阀芯组件。
40.阀座61通过隔板62分隔为进油腔和其上方的沉浮腔，隔板62设置有轴向中心孔作为阀口。
41.阀芯组件包括依次对中连接的阀芯63、连接杆64、浮球65和导向杆66。
42.阀芯63的纵剖面形状为锥形。
43.阀芯组件布置于阀座61的轴向中心，阀芯63和浮球65分置于进油腔和沉浮腔中，连接杆64穿过隔板62的轴向中心孔，轴向中心孔作为阀口直径大于连接杆直径，宜为连接杆直径的两倍左右。
44.阀座1内对应隔板62的上侧均布有一圈托块67，通过托块支撑初始状态的浮球65。
45.沉浮腔的顶部设置排气栅板68，排气栅板的中心位置处连接有轴向套管69，导向杆66从轴向套管中穿过，轴向套管可保证导向杆为稳定的上下运动。
46.本实施例的输油工作过程如下：
47.(1)打开安全支路上的截止阀，关闭下部油管上的截止阀，开始输油，管道中的空气经排气阻油阀的进油腔
→
阀座阀口
→
沉浮腔
→
排气格栅排出，燃油顺畅充满输油管；
48.(2)排气阻油阀的阀芯组件初始状态为阀芯位于进油腔中，浮球通过托块托住，如图5所示。当燃油抵达排气阻油阀开始进油，排气阻油阀处于“进油腔初进油状态”，继续排气；
49.(3)当燃油充满进油腔之后油位继续上升进入沉浮腔，铜制浮球开始上升的同时将阀芯往上拉，排气阻油阀处于“进油腔排空状态”，继续排气，如图6所示；
50.(4)当燃油油位达到一定高度，铜制浮球上升至阀芯顶部上限位，将阀座阀口压紧，此时排气阻油阀处于“锥阀阀芯密封状态”，燃油被阻止进入，油位不再上升，如图7所
示；此时阀芯沉浸于燃油中，与空气隔离，其关闭动作平稳、安全。
51.(5)关闭安全支路上的截止阀，缓慢打开下部油管上的截止阀，向地下油罐恒压输油；
52.(6)在输油的最后阶段，当输油管中的油位下降至一定高度时，铜制浮球落下，排气阻油阀内的燃油和输油管中的燃油一起落下进入地下油罐，输油管中无燃油残留。
53.本发明在输油管路上设置四通接头，通过四通接头设置一安全支路，在安全支路上设置可在输油过程中排出管道内空气的排气阻油阀，保证管道内空气的顺畅排出，保证输油过程的稳定，避免在燃油自由下落的过程中形成爆炸性油气混合物，造成安全隐患。同时也提高输油效率。另外，通过排气阻油阀的设置，输油管与其它设备设施处于同一井道也没有安全隐患，无需另外开挖井道来安装输油管。所以彻底解决现有技术存在的问题。
54.本发明主要适用于井深不超过800m的燃油竖直输送，输送管路除增设安全支路外，其它与现有技术相同，通过小成本改进即可解决大问题；低成本、安全高效输油。