用于煤矿采空区的防灭火系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于煤矿采空区的防灭火系统，包括顺次连接的储罐、压力调控装置、气化装置、辅热装置、稳压稳流装置、输送管路和井下管网系统；储罐用于储存防灭火用液态物料；压力调控装置用于对来自储罐的液态物料进行压力调控，以对其增压而获得稳定的液态物料流；气化装置用于液态物料流进行一级气液转化，以得到一级气化物料；辅热装置用于一级气化物料进行辅助加热，以进行二级气液转化得到二级气化物料；稳压稳流装置用于对二级气化物料进行稳压稳流处理，以得到具有稳定压力和稳定流速的二级气化物料流，然后二级气化物料流依次经输送管路和井下管网系统输送至煤矿的回风巷或采空区以进行防灭火。该防灭火系统，防灭火效果好。

Fire prevention and extinguishing system used in goaf of coal mine

The utility model provides a fire prevention and extinguishing system for a coal mine goaf, which comprises a sequentially connected storage tank, a pressure regulating device, a gasification device, an auxiliary heat device, a pressure stabilizing device, a conveying pipeline and a underground pipe network system; a storage tank is used for storing liquid materials for fire prevention and extinguishing; a pressure regulating device is used for regulating the pressure of liquid materials from the storage tank, so as to pressurize and obtain A stable liquid material flow is obtained; the gasification device is used for liquid material flow to carry out primary gas-liquid conversion to obtain primary gasification material; the auxiliary heat device is used for primary gasification material to carry out auxiliary heating to carry out secondary gas-liquid conversion to obtain secondary gasification material; the stable pressure and flow stabilizing device is used for stable pressure and flow stabilizing treatment of secondary gasification material to obtain stable pressure and flow rate The secondary gasification material flow is then delivered to the return air lane or goaf of the coal mine through the conveying pipeline and underground pipe network system in order to prevent and extinguish the fire. The fire-fighting system has good fire-fighting effect.

【技术实现步骤摘要】
用于煤矿采空区的防灭火系统
本技术属于煤矿防灭火领域，特别涉及一种用于煤矿采空区的防灭火系统。
技术介绍
煤矿矿区一般容易发生自然发火现象，比如羊场湾煤矿，其位于宁东煤田灵武矿区，该矿区是我国重点煤炭生产基地，矿井现所采煤层为2#和6#煤层，其中，2#煤层属于1类易自燃煤层，自燃发火期为23天至2个月，最短自燃发火期仅为23天。受到采深、地热、机电设备散热等因素的影响，矿井近年来发生煤炭的自燃发火现象较多，严重制约了矿井产能的释放和安全高效连续生产。针对这种现象，目前并没有合适的方法技术和装置来防火和灭火。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于煤矿采空区的防灭火系统，该防灭火系统结构简单、使用方便，防灭火效果好。本技术的技术方案如下：一种用于煤矿采空区的防灭火系统，所述防灭火系统包括顺次连接的储罐、压力调控装置、气化装置、辅热装置、稳压稳流装置、输送管路和井下管网系统；所述储罐用于储存防灭火用液态物料，以供给所述压力调控装置；所述压力调控装置用于对来自所述储罐的液态物料进行压力调控，以对其增压而获得稳定的液态物料流；所述气化装置用于来自所述压力调控装置的液态物料流进行一级气液转化，以得到一级气化物料；所述辅热装置用于对来自所述气化装置的一级气化物料进行辅助加热，以进一步进行二级气液转化得到二级气化物料；所述稳压稳流装置用于来自所述辅热装置的二级气化物料进行稳压稳流处理，以得到具有稳定压力和稳定流速的二级气化物料流；所述输送管路用于将来自所述稳压稳流装置的二级气化物料流输送至所述井下管网系统；所述井下管网系统用于将来自所述输送管路的二级气化物料流输送至煤矿的回风巷或采空区，用于对其进行防灭火。优选地，所述稳压稳流装置顺次包括稳流装置和卧式稳压罐，所述稳流装置用于对来自所述辅热装置的二级气化物料进行流速调节，以使其获得稳定的流速；所述卧式稳压罐用于对来自所述稳流装置的二级气化物料流进行压力调节，以使其获得稳定的压力。优选地，所述稳流装置包括第一流量计、第一压力表、第一阀门、第二流量计和第二压力表，所述第一流量计、所述第一压力表、所述第一阀门、所述第二流量计和所述第二压力表顺次设置于自所述辅热装置至所述卧式稳压罐的管线上，所述第一阀门用于调节管路中的物料流量和压力，所述第一流量计和所述第一压力表用于检测经所述第一阀门调节之前管路中的物料流量和压力，所述第二流量计和所述第二压力表用于检测经所述第一阀门调节之后管路中的物料流量和压力。优选地，所述稳流装置还包括分支管线和第二阀门，所述分支管线的第一端连接至所述第一流量计的进口端，所述分支管线的第二端连接至所述第二压力表的出口端，所述第二阀门设置于所述分支管线上，与所述第一阀门并联设置。优选地，所述防灭火系统还包括安全阀，所述安全阀设置于自所述储罐至所述压力调控装置的管线上，用于控制系统的压力。优选地，所述防灭火系统还包括第三压力表，所述第三压力表设置于自所述气化装置至所述辅热装置的管线上，用于检测管线压力。优选地，所述防灭火系统还包括罐车，用于向所述储罐内提供防灭火用液态物料。优选地，自所述罐车至所述储罐的管线为金属软管。优选地，自所述气化装置至所述辅热装置的管线为金属软管。本技术的有益效果在于：本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统，结构简单、使用方便，能够针对煤矿矿井发生的煤炭自燃发火现象进行有效的防火和灭火，且防灭火效果好。附图说明图1是本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统在一种实施方式中的结构示意图。具体实施方式在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。以下通过具体实施方式对本技术的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本技术的内容，技术并不仅限于下述实施方式或实施例。应用本技术的构思对本技术进行的简单改变都在本技术要求保护的范围内。本技术提供一种用于煤矿采空区的防灭火系统，如图1所示，所述防灭火系统包括顺次连接的储罐1、压力调控装置4、气化装置3、辅热装置6、稳压稳流装置8、输送管路10和井下管网系统9；所述储罐1用于储存防灭火用液态物料，以供给所述压力调控装置4；所述压力调控装置4用于对来自所述储罐1的液态物料进行压力调控，以对其增压而获得稳定的液态物料流；所述气化装置3用于来自所述压力调控装置4的液态物料流进行一级气液转化，以得到一级气化物料；所述辅热装置6用于对来自所述气化装置3的一级气化物料进行辅助加热，以进一步进行二级气液转化得到二级气化物料；所述稳压稳流装置8用于来自所述辅热装置6的二级气化物料进行稳压稳流处理，以得到具有稳定压力和稳定流速的二级气化物料流；所述输送管路10用于将来自所述稳压稳流装置8的二级气化物料流输送至所述井下管网系统9；所述井下管网系统9用于将来自所述输送管路10的二级气化物料流输送至煤矿的回风巷或采空区，用于对其进行防灭火。本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统，依次对增压后的防灭火用液态物料进行两次气液转化，得到的二级气化物料经稳压稳流处理后，依次经输送管路和井下管网系统输送至煤矿的回风巷或采空区，用于对煤矿矿井进行防火和灭火，一方面能够利用防灭火用液态物料的二级气化物料有效防止矿井煤炭自燃发火，另一方面能够在矿井煤炭自燃发火时及时灭火，从而有效解决了矿井煤炭自燃发火的问题，确保了矿井的安全高效生产，推动了煤矿集团的可持续发展。本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统，能够直接利用煤矿矿井原有的地下管网系统而不需要再重新建立新的地下管网系统，不仅提高了施工效率，还有效降低了施工成本和防灭火成本。在一种实施方式中，所述防灭火用液态物料可以是煤矿领域常用的用于防灭火的液态物料，包括液氮和液态二氧化碳。本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统，可适用于液氮和液态二氧化碳。当用液氮来防灭火时，由于的地面制氮车间注氮技术流量较小，氮气量供应有限，纯度较低、并且氮气比空气轻，注入煤矿采空区后流失较快、滞留性差，需要长期进行压注，防灭火效果一般，且防灭火成本高。而用液态二氧化碳时就不存在这些问题，所以优选使用液态二氧化碳运行本技术的用于煤矿采空区的防灭火系统来对煤矿采空区进行防灭火。在一种实施方式中，所述气化装置3为自热式气液转化器。自热式气液转换器，简称气液转换器，是将气压信号转换为液压信号的一种转换器，使用压缩空气作为动力源，输出液压油，驱动动力缸(液压缸)平稳动作。自热式气液转换器由螺旋状盘管式钢管和在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于煤矿采空区的防灭火系统，其特征在于，所述防灭火系统包括顺次连接的储罐(1)、压力调控装置(4)、气化装置(3)、辅热装置(6)、稳压稳流装置(8)、输送管路(10)和井下管网系统(9)；/n所述储罐(1)用于储存防灭火用液态物料，以供给所述压力调控装置(4)；/n所述压力调控装置(4)用于对来自所述储罐(1)的液态物料进行压力调控，以对其增压而获得稳定的液态物料流；/n所述气化装置(3)用于来自所述压力调控装置(4)的液态物料流进行一级气液转化，以得到一级气化物料；/n所述辅热装置(6)用于对来自所述气化装置(3)的一级气化物料进行辅助加热，以进一步进行二级气液转化得到二级气化物料；/n所述稳压稳流装置(8)用于来自所述辅热装置(6)的二级气化物料进行稳压稳流处理，以得到具有稳定压力和稳定流速的二级气化物料流；/n所述输送管路(10)用于将来自所述稳压稳流装置(8)的二级气化物料流输送至所述井下管网系统(9)；/n所述井下管网系统(9)用于将来自所述输送管路(10)的二级气化物料流输送至煤矿的回风巷或采空区，用于对其进行防灭火。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿采空区的防灭火系统，其特征在于，所述防灭火系统包括顺次连接的储罐(1)、压力调控装置(4)、气化装置(3)、辅热装置(6)、稳压稳流装置(8)、输送管路(10)和井下管网系统(9)；
所述储罐(1)用于储存防灭火用液态物料，以供给所述压力调控装置(4)；
所述压力调控装置(4)用于对来自所述储罐(1)的液态物料进行压力调控，以对其增压而获得稳定的液态物料流；
所述气化装置(3)用于来自所述压力调控装置(4)的液态物料流进行一级气液转化，以得到一级气化物料；
所述辅热装置(6)用于对来自所述气化装置(3)的一级气化物料进行辅助加热，以进一步进行二级气液转化得到二级气化物料；
所述稳压稳流装置(8)用于来自所述辅热装置(6)的二级气化物料进行稳压稳流处理，以得到具有稳定压力和稳定流速的二级气化物料流；
所述输送管路(10)用于将来自所述稳压稳流装置(8)的二级气化物料流输送至所述井下管网系统(9)；
所述井下管网系统(9)用于将来自所述输送管路(10)的二级气化物料流输送至煤矿的回风巷或采空区，用于对其进行防灭火。


2.根据权利要求1所述的用于煤矿采空区的防灭火系统，其特征在于，所述稳压稳流装置(8)顺次包括稳流装置和卧式稳压罐(7)，所述稳流装置用于对来自所述辅热装置(6)的二级气化物料进行流速调节，以使其获得稳定的流速；所述卧式稳压罐(7)用于对来自所述稳流装置的二级气化物料流进行压力调节，以使其获得稳定的压力。


3.根据权利要求2所述的用于煤矿采空区的防灭火系统，其特征在于，所述稳流装置包括第一流量计、第一压力表、第一阀门、第二流量计和第二压力表，所述第一流量计、所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，神华宁夏煤业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11