一种矿用液态二氧化碳管道输送装置及输送方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，包括气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐以及输送管道，输送管道位于矿体外的一端设置稳压阀和压力表，输送管道位于矿体外的一端与气态二氧化碳储罐连通，输送管道上端与液态二氧化碳储罐连通，输送管道位于矿体内一端设置压力控制阀，输送管道位于矿体内一端连接灭火管。该输送装置能够实现对液态二氧化碳直接输送。本发明专利技术还公开了一种输送方法，包括布设输送管道、布设灭火管、将输送管道与气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐连接、向输送管道内注入气态二氧化碳进行升压和向输送管道内注入液态二氧化碳进行灭火等步骤，其能简单、有效、快速的实现对液态二氧化碳的长距离输送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿用液态二氧化碳输送
，具体是涉及一种矿用液态二氧化碳管道输送装置及输送方法。
技术介绍
煤自燃火灾作为全球性灾难之一，严重威胁着人类健康和煤矿安全生产，造成了巨大的资源损失和环境污染。现有的煤矿防灭火技术方法中，液态二氧化碳方法由于在惰化的基础上能够实现快速降温，在矿井火区治理上表现出极大的优势。由于二氧化碳的相态与压力和温度相关，温度过低或者压力过高会形成干冰，在长距离管道输送过程中则发生堵管现象，温度过高或者压力过低会形成气态二氧化碳，达不到降温效果。目前，中国专利公告号为CN201802437U和CN202578775U均公开了一种矿用移动式二氧化碳储罐，在使用时，通过矿用板车将该矿用移动式二氧化碳储罐运到井下使用地点，再通过管路连接至火区实施灭火，采用这种方式时，由于运输巷道的限制，这种低温二氧化碳液体贮槽的体积较小，无法满足灭火时的用量需求，另外，采用这种方式无法快速的将液态二氧化碳输送至目标区域。因此，如何实现液态二氧化碳长距离输送，以满足液态二氧化碳灭火的用量需求，已成为二氧化碳防灭火技术的关键技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置。该输送装置能够实现对液态二氧化碳的直接输送，确保了井下火区灭火时液态二氧化碳的充足供应。为实现上述目的，本专利技术输送装置采用的技术方案是：一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐以及用于从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区的输送管道，所述输送管道位于矿体外的一端设置有用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入所述输送管道的稳压阀和用于对输送管道内的压力进行观测的压力表，所述输送管道位于矿体外的一端通过第一连接管与气态二氧化碳储罐相连通，所述输送管道位于矿体外的一端通过第二连接管与液态二氧化碳储罐相连通，所述第一连接管上设置有第一截断阀，所述第二连接管上设置有第二截断阀，所述输送管道位于矿体内的一端设置有用于在管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀，所述输送管道位于矿体内的一端连接有穿过井下火区密闭墙的灭火管，所述灭火管上安装有灭火阀。上述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述灭火管的数量为三个，分别为第一灭火管、第二灭火管和第三灭火管，所述第一灭火管、第二灭火管和第三灭火管均为水平布设，所述第一灭火管与所述井下火区密闭墙相垂直，所述第二灭火管向所述第一灭火管的一侧倾斜，所述第三灭火管向所述第一灭火管的另一侧倾斜；所述灭火阀的数量为三个，分别为第一灭火阀、第二灭火阀和第三灭火阀，所述第一灭火阀设置在所述第一灭火管上，所述第二灭火阀设置在所述第二灭火管上，所述第三灭火阀设置在所述第三灭火管上。上述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述稳压阀靠近气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐的一侧设置有用于为气态二氧化碳或液态二氧化碳增压的增压泵，所述增压泵安装在输送管道上。上述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括液氮储罐，所述输送管道的上端通过第三连接管与所述液氮储罐相连通，所述第三连接管上设置有第三截断阀。上述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括氮气储罐，所述输送管道的上端通过第四连接管与所述氮气储罐相连通，所述第四连接管上设置有第四截断阀。上述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述输送管道上设置有用于对其内气体或液体温度进行检测的温度传感器和用于对其内的气体或液体流量进行检测的流量计。为了有效实现对液态二氧化碳的直接输送，本专利技术还提供了一种对矿用灭火液态二氧化碳进行长距离管道输送的输送方法，本专利技术输送方法采用的技术方案是：利用如上述输送装置对矿用灭火液态二氧化碳进行长距离管道输送的输送方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、布设输送管道：将输送管道从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区，并在所述输送管道位于矿体外的一端安装用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入其内的稳压阀，在所述输送管道位于矿体内的一端安装用于在输送管道的管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀，在所述输送管道上安装用于对其内流体压力进行检测的压力表；步骤二、布设灭火管：选取灭火管，并在所述灭火管上安装灭火阀，然后在井下火区密闭墙上打灭火孔，将所述灭火管的一端穿入所述灭火孔，将灭火管的另一端与输送管道相连通；步骤三、将输送管道与气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐连接：使用第一连接管将气态二氧化碳储罐和输送管道相连接，并在所述第一连接管上安装第一截断阀，使用第二连接管将液态二氧化碳储罐和输送管道相连接，并在所述第二连接管上安装第二截断阀，确保所述第一截断阀和第二截断阀均处于关闭状态；步骤四、向输送管道内注入气态二氧化碳进行升压：打开稳压阀、第一截断阀和所述灭火阀，在稳压阀的压力控制作用下，压力高于1.6MPa～2MPa的气态二氧化碳进入到输送管道，当输送管道内的压力大于2MPa～2.5MPa时，通过压力控制阀进行泄压，泄出的气态二氧化碳再通过所述灭火管输送至井下火区，当压力表的示数持续不低于1.6MPa～2MPa时，关闭第一截断阀，停止向输送管道内注入气态二氧化碳；步骤五、向输送管道内注入液态二氧化碳进行灭火：打开第二截断阀，在稳压阀的压力控制作用下，压力高于1.6MPa～2MPa的液态二氧化碳进入到输送管道，当输送管道内液态二氧化碳的压力大于2MPa～2.5MPa时，通过压力控制阀将液态二氧化碳泄出，泄出的液态二氧化碳再通过所述灭火管对井下火区进行灭火。上述的输送方法，其特征在于：在步骤三之前，对输送管道进行耐低温测试，具体包括以下步骤：S1、将输送管道位于矿体外的一端通过第三连接管与液氮储罐相连通，在所述第三连接管上安装第三截断阀；S2、打开稳压阀，并打开所述第三截断阀，给输送管道内注入液氮，在稳压阀的压力控制作用下，压力高于1.6MPa～2MPa的液氮进入输送管道，当输送管道内的压力大于2MPa～2.5MPa时，通过压力控制阀进行泄压；观察压力表的示数，当压力表的示数持续下降时，说明输送管道破裂没有通过耐低温测试，需要更换输送管道；如果压力表的示数持续不低于1.6MPa～2Mpa，说明输送管道通过了耐低温性能测试，此时关闭第三截断阀，所述输送管道的耐低温测试结束。上述的输送方法，其特征在于：在对输送管道进行耐低温测试以后，再对输送管道进行气密性测试，具体包括以下步骤：步骤a、将输送管道位于矿体外的一端通过第四连接管与氮气储罐相连通，在所述第四连接管上安装第四截断阀；步骤b、打开稳压阀，并打开所述第四截断阀，开始给输送管道内注入氮气，在稳压阀的压力控制作用下，压力高于1.6MPa～2MPa的氮气进入到输送管道，当输送管道内的压力大于2MPa～2.5MPa时，通过压力控制阀进行泄压；观察压力表的示数，当压力表的示数持续下降时，说明输送管道漏气，需要更换输送管道；如果压力表的示数持续不低于1.6MPa～2Mpa，说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括气态二氧化碳储罐(1)和液态二氧化碳储罐(2)以及用于从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区的输送管道(18)，所述输送管道(18)位于矿体外的一端设置有用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入所述输送管道(18)的稳压阀(14)和用于对输送管道(18)内的压力进行观测的压力表(15)，所述输送管道(18)位于矿体外的一端通过第一连接管(11)与气态二氧化碳储罐(1)相连通，所述输送管道(18)位于矿体外的一端通过第二连接管(12)与液态二氧化碳储罐(2)相连通，所述第一连接管(11)上设置有第一截断阀(9)，所述第二连接管(12)上设置有第二截断阀(10)，所述输送管道(18)位于矿体内的一端设置有用于在管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀(19)，所述输送管道(18)位于矿体内的一端连接有穿过井下火区密闭墙(26)的灭火管，所述灭火管上安装有灭火阀。

【技术特征摘要】
1.一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括气态二氧化碳储罐(1)和液态二氧化碳储罐(2)以及用于从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区的输送管道(18)，所述输送管道(18)位于矿体外的一端设置有用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入所述输送管道(18)的稳压阀(14)和用于对输送管道(18)内的压力进行观测的压力表(15)，所述输送管道(18)位于矿体外的一端通过第一连接管(11)与气态二氧化碳储罐(1)相连通，所述输送管道(18)位于矿体外的一端通过第二连接管(12)与液态二氧化碳储罐(2)相连通，所述第一连接管(11)上设置有第一截断阀(9)，所述第二连接管(12)上设置有第二截断阀(10)，所述输送管道(18)位于矿体内的一端设置有用于在管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀(19)，所述输送管道(18)位于矿体内的一端连接有穿过井下火区密闭墙(26)的灭火管，所述灭火管上安装有灭火阀。2.根据权利要求1所述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述灭火管的数量为三个，分别为第一灭火管(24)、第二灭火管(25)和第三灭火管(23)，所述第一灭火管(24)、第二灭火管(25)和第三灭火管(23)均为水平布设，所述第一灭火管(24)与所述井下火区密闭墙(26)相垂直，所述第二灭火管(25)向所述第一灭火管(24)的一侧倾斜，所述第三灭火管(23)向所述第一灭火管(24)的另一侧倾斜；所述灭火阀的数量为三个，分别为第一灭火阀(20)、第二灭火阀(21)和第三灭火阀(22)，所述第一灭火阀(20)设置在所述第一灭火管(24)上，所述第二灭火阀(21)设置在所述第二灭火管(25)上，所述第三灭火阀(22)设置在所述第三灭火管(23)上。3.根据权利要求1所述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述稳压阀(14)靠近气态二氧化碳储罐(1)和液态二氧化碳储罐(2)的一侧设置有用于为气态二氧化碳或液态二氧化碳增压的增压泵(13)，所述增压泵(13)安装在输送管道(18)上。4.根据权利要求1所述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括液氮储罐(3)，所述输送管道(18)的上端通过第三连接管(8)与所述液氮储罐(3)相连通，所述第三连接管(8)上设置有第三截断阀(6)。5.根据权利要求1所述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：包括氮气储罐(4)，所述输送管道(18)的上端通过第四连接管(7)与所述氮气储罐(4)相连通，所述第四连接管(7)上设置有第四截断阀(5)。6.根据权利要求1所述的一种矿用灭火液态二氧化碳的长距离管道输送装置，其特征在于：所述输送管道(18)上设置有用于对其内气体或液体温度进行检测的温度传感器(16)和用于对其内的气体或液体流量进行检测的流量计(17)。7.利用如权利要求1所述输送装置对矿用灭火液态二氧化碳进行长距离管道输送的输送方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、布设输送管道(18)：将输送管道(18)从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区，并在所述输送管道(18)位于矿体外的一端安装用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入其内的稳压阀(14)，在所述输送管道(18)位于矿体内的一端安装用于在输送管道(18)的管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀(19)，在所述输送管道(18)上安装用于对其内流体压力进行检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光华，翟小伟，马灵军，王凯，董伟，邓军，景巨栋，于志金，郝军，
申请(专利权)人：神华宁夏煤业集团有限责任公司，西安科技大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64