煤矿液氮防火降温系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车，所述液氮槽车连接有液氮输送主管，所述液氮输送主管分别连接液氮直注主管和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管；本发明专利技术还公开了一种使用上述煤矿液氮防火降温系统来防火降温的煤矿液氮防火降温方法。本发明专利技术通过集成注液氮、注气氮这两种防火灭火方式，实现了双重灭火效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿井下降温技术，尤其涉及一种煤矿液氮降温防火系统和方法。
技术介绍
随着煤矿矿井采掘深度不断增大，矿井热害问题逐渐显现，根据现场实测，工作面下隅角及回风流实测温度一般为31°C_34°C，并据此推算当采掘面深度达到地下800m时，工作面温度甚至可达到37°C，矿井热害增加了采空区自然发火的危险性，严重影响了矿井的安全生产和工作人员的健康。为了防治矿井火灾，目前普遍采用氮、浆体和水作为防灭火介质，其中液氮具有体积小、容易贮运等特点，将液氮灌注到矿井中的高温氧化区内，可以达到迅速降低氧化区温度、高效置换出有毒有害气体、惰化高温氧化区等多重效果。但是目前液氮防灭火装置多为单一的灭火管路，不能完全利用液氮降温和防灭火的功能。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种。本专利技术提供了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车，所述液氮槽车连接有液氮输送主管，所述液氮输送主管分别连接液氮直注主管和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管。进一步地，所述煤矿液氮防火降温系统还包括制浆池，所述制浆池的进水口连接有水管，所述水管缠绕在所述液氮直注主管上，所述制浆池上连接有用于将浆体灌入到所述高温氧化区的注浆管。进一步地，所述液氮汽化降温装置包括用于将液氮汽化成气氮的液氮汽化器和用于加快所述液氮汽化器和空气之间热交换的风扇。进一步地，所述风扇连接压风管路，所述压风管路用于为所述风扇提供动力。进一步地，所述液氮汽化器包括翅片。进一步地，所述液氮槽车与所述液氮输送主管之间依次设置有增压栗、第一压力控制阀和第一压力表。进一步地，所述液氮输送主管与所述液氮汽化器之间依次设置有稳压稳流栗、第二压力控制阀和第二压力表。本专利技术还提供了一种使用上述煤矿液氮防火降温系统来防火降温的煤矿液氮防火降温方法，包括以下步骤:步骤1、将所述液氮槽车中的液氮输送到所述液氮输送主管；步骤2、通过所述液氮输送主管把液氮分别输送到液氮直注主管和液氮汽化降温装置；步骤3、所述液氮直注主管经过地表钻孔将液氮灌注到高温氧化区；以及步骤4、所述液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，然后通过与所述液氮汽化器连接的所述气氮管将气氮灌注到所述高温氧化区。进一步地，还包括步骤5、通过所述液氮直注主管冷却缠绕在所述液氮直注主管上的水管中的水；以及步骤6、所述水管将降温后的水输送到制浆池中，所述制浆池通过注浆管将浆体灌注到所述高温氧化区。进一步地，所述步骤2中的所述液氮汽化降温装置包括液氮汽化器和风扇，通过液氮汽化器将液氮汽化成气氮，通过风扇加快所述液氮汽化器和空气之间的热交换。本专利技术通过集成注液氮、注气氮这两种防火灭火方式，实现了双重灭火效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术的一种煤矿液氮防火降温系统的结构示意图；图2是根据本专利技术的一种煤矿液氮防火降温系统的工作过程流程图。图中:1、液氮槽车；21、第一快速接头;22、第二快速接头;23、第三快速接头;31、开关控制阀；32、第一压力控制阀；33、第二压力控制阀；41、液氮输送主管;42、水管;43、液氮直注管;44、注楽管;45、气氮管;51、供水管路;52、压风管路;61、增压栗;62、稳压稳流栗;63、动力栗;71、第一压力表;72、第二压力表;73、第三压力表;74、第四压力表;8、风扇;9、液氮汽化器;10、制浆池。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，基于本专利技术中的专利技术构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术一实施例提供了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车1，液氮槽车1连接有液氮输送主管41，液氮输送主管41分别连接液氮直注主管43和液氮汽化降温装置，液氮直注主管43用于将液氮灌注到高温氧化区，液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，并且液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到高温氧化区的气氮管45。液氮槽车1用于存储和运输液氮，并且液氮槽车1上设置有第一快速接头21，通过第一快速接头21液氮槽车1能够快速与液氮输送主管41连接。液氮输送主管41将液氮分别输送到液氮直注主管43和液氮汽化降温装置，液氮直注主管43经过地表钻孔将液氮灌注到高温氧化区，例如采空区。液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，并通过气氮管45把气氮灌注到高温氧化区。本系统同时利用液氮和气氮来灭火，实现了双重灭火效果。在优选的实施例中，所述煤矿液氮防火降温系统还包括制浆池10，制浆池10的进水口连接有水管42，水管42缠绕在液氮直注主管43上，制浆池10上连接有用于将浆体灌入到高温氧化区的注浆管44。水管42通过第二快速接头22与矿井中已经存在的供水管路51连接，将水运输到制浆池10。注浆管44上设置由动力栗63，动力栗用于将制浆池10中制好的低温浆体栗送到高温氧化区。通过将水管42缠绕在液氮直注主管43上，液氮直注主管43中的低温液氮能够冷却水管42中的水，从而降低制浆池10中的浆体的温度，提高浆体的防火灭火性能。在优选的实施例中，液氮汽化降温装置包括用于将液氮汽化成气氮的液氮汽化器9和用于加快液氮汽化器9和空气之间的热交换的风扇8。液氮汽化降温装置可安装在高温热害区，例如工作空间，在液氮汽化器9中，液氮与高温热害区中的热空气进行热交换，对热空气进行降温，同时，液气氮化成气氮。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：包括液氮槽车(1)，所述液氮槽车(1)连接有液氮输送主管(41)，所述液氮输送主管(41)分别连接液氮直注主管(43)和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管(43)用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管(45)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俭，严永胜，周光华，关清安，马灵军，徐宁武，杨丽坤，刘铜强，丹玉兰，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华宁夏煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11