The invention discloses a fire prevention and extinguishing system under a coal mine. The system includes liquid nitrogen storage equipment, liquid nitrogen transport module, control station, detection module, control module and alarm module; liquid nitrogen storage equipment is installed on the ground of mine, and liquid nitrogen transport module includes liquid nitrogen transport main pipe and liquid nitrogen transport branch pipe connected with liquid nitrogen transport main pipe. Each fully mechanized mining area and goaf is equipped with liquid nitrogen transport main pipe. A branch pipe for liquid nitrogen transportation is open at the other end of each branch pipe. The control station is installed on the ground of the mine. The control module and the alarm module are installed in the control station. The detection module is set in the fully mechanized mining area and the goaf. The control module is connected with the detection module, the liquid nitrogen transmission module and the alarm module respectively. The system alarm module alarms and/or the liquid nitrogen transport module opens and closes. The underground fire prevention and extinguishing system of the present invention can monitor the mine in real time, discover the hidden danger of fire or ignition in time, transport liquid nitrogen to the ignition point in time, and stop in time.
【技术实现步骤摘要】
煤矿井下防灭火系统及方法
本专利技术涉及煤矿开采
,尤其涉及一种煤矿井下防灭火系统及方法。
技术介绍
煤炭自燃火灾是当前矿井的主要灾害之一,煤矿火灾事故不但会产生大量有毒有害气体,严重威胁井下作业人员的生命安全,更甚的是会间接引发煤尘、瓦斯爆炸等次生灾害而导致更严重的人员伤亡和财产损失。近年来,煤炭自燃防治理论与技术得到了较好的发展,特别是一些新技术、新工艺、新材料的应用,能够有效地防治矿井的煤炭自燃,保障矿井的安全开采。其中,注氮防灭火技术是目前煤矿井下防火灭火最有效的措施,尤其适用于防治采空区的遗煤自燃。在标准大气压下,液氮温度为-196℃,液氮气化吸热,通过利用液氮气化吸热能够使环境温度低于可燃物的着火点,并且气化后的氮气不可燃,在密闭空间可用于隔绝氧气,阻止物料继续燃烧,非常适用于地下矿井灭火。目前,煤矿矿井在采用液氮灭火时,直接在着火综采区或采空区上方钻孔,孔打通后,把钢管连接后穿进钻好的孔中,在钢管到达指定的位置后,将孔洞注浆填实;在地面上连接好液氮槽车或液氮储罐、汽化器、调节阀组与注氮口之间的管道,且在整个系统检查好之后方能开始排液氮灭火。灭火时液氮经由液氮储罐或液氮槽车进入汽化器,经汽化器加热后变为氮气,氮气再经减压后通入着火区灭火。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:无论是同一区域还是不同区域发生火灾时,进行注氮灭火时,都需要重复制定灭火方案、定位钻孔点、钻孔、安装管道、孔洞注浆,造成极大的人力与物力浪费,且由于进行注氮灭火前需要做大量的准备工作,耗费大量的时间,会导致错过最佳灭火时机;无法充分利用液氮的气化吸热,浪费了液氮的冷 ...
【技术保护点】
1.一种煤矿井下防灭火系统,其特征在于,所述防灭火系统包括液氮储存设备(1)、液氮输送模块(2)、控制站(3)、检测模块(4)、控制模块(5)和报警模块(6);所述液氮储存设备(1)安装在矿井的地面上,用于向所述矿井内提供液氮,所述液氮储存设备(1)出口端设置有主控制阀门(101),所述主控制阀门(101)包括一个手动阀和一个电磁阀,用于控制所述液氮储存设备(1)出口的开闭;所述液氮输送模块(2)包括液氮输送总管(201)和与所述液氮输送总管(201)连通的液氮输送支管(202),所述液氮输送总管(201)包括一根敷设于整个所述矿井的两端封堵的主管(2011)和从所述主管(2011)引出的与所述液氮储存设备(1)出口连通的一根分管(2012),所述矿井的每个综采区和每个采空区均设置有一根所述液氮输送支管(202),每根所述液氮输送支管(202)一端与所述液氮输送总管(201)连通,另一端端头开放,每根所述液氮输送支管(202)上均设置有一个分控制阀门(2021),所述分控制阀门(2021)包括一个电磁阀,用于控制所述液氮输送支管(202)的开闭;所述控制站(3)安装在所述矿井的地面上, ...
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下防灭火系统,其特征在于,所述防灭火系统包括液氮储存设备(1)、液氮输送模块(2)、控制站(3)、检测模块(4)、控制模块(5)和报警模块(6);所述液氮储存设备(1)安装在矿井的地面上,用于向所述矿井内提供液氮,所述液氮储存设备(1)出口端设置有主控制阀门(101),所述主控制阀门(101)包括一个手动阀和一个电磁阀,用于控制所述液氮储存设备(1)出口的开闭;所述液氮输送模块(2)包括液氮输送总管(201)和与所述液氮输送总管(201)连通的液氮输送支管(202),所述液氮输送总管(201)包括一根敷设于整个所述矿井的两端封堵的主管(2011)和从所述主管(2011)引出的与所述液氮储存设备(1)出口连通的一根分管(2012),所述矿井的每个综采区和每个采空区均设置有一根所述液氮输送支管(202),每根所述液氮输送支管(202)一端与所述液氮输送总管(201)连通,另一端端头开放,每根所述液氮输送支管(202)上均设置有一个分控制阀门(2021),所述分控制阀门(2021)包括一个电磁阀,用于控制所述液氮输送支管(202)的开闭;所述控制站(3)安装在所述矿井的地面上,所述控制模块(5)和所述报警模块(6)均安装在所述控制站(3)内;所述检测模块(4)设置在所述综采区和所述采空区内,用于检测各个所述综采区和所述采空区的温度和氧气含量;所述控制模块(5)分别与所述检测模块(4)、所述电磁阀和所述报警模块(6)连接,用于接收并处理所述温度和氧气含量信息,并根据处理结果分别控制所述报警模块(6)报警和/或所述电磁阀开闭。2.根据权利要求1所述的煤矿井下防灭火系统,其特征在于,所述液氮储存设备(1)为液氮储罐或液氮槽车。3.根据权利要求1所述的煤矿井下防灭火系统,其特征在于,所述检测模块(4)包括温度变送器(401)和氧气检测变送器(402),每个所述综采区和所述采空区均设置有一个所述温度变送器(401)和一个所述氧气检测变送器(402),用于检测所述综采区和所述采空区的温度和氧气含量。4.根据权利要求3所述的煤矿井下防灭火系统,其特征在于,所述控制模块(5)包括若干个氧含量分析仪(501)、一台PLC控制柜(502)和一台微机工作站(503);所述氧含量分析仪(501)的数量与所述氧气检测变送器(402)相同,每个所述氧含量分析仪(501)连接有一个所述氧气检测变送器(402),用于接收并处理所述氧气检测变送器(402)检测到的氧气含量信息;所述PLC控制柜(502)分别连接所述温度变送器(401)、所述氧含量分析仪(501)、所述报警模块(6)和所述电磁阀,用于接收所述温度变送器(401)和所述氧含量分析仪(501)检测到的温度和氧气含量信息,以及用于控制所述报警模块(6)报警和/或所述电磁阀开闭;所述微机工作站(503)连接所述P...
【专利技术属性】
技术研发人员:原丽军,孙全利,任俊,李新春,程昭,左微,雒新杰,
申请(专利权)人:山西太钢工程技术有限公司,
类型:发明
国别省市:山西,14
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