基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统及应用方法技术方案

本发明专利技术涉及矿井防灭火技术领域，尤其是一种基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统及应用方法，包括液氮储罐，液氮直注系统、低温发泡系统，液氮储罐通过主管线与液氮增压装置连通，在主管线上设置温度控制单元，所述液氮增压装置分别与液氮直注系统、低温发泡系统连接，将液氮直接喷射入泡沫液，借助液氮和水之间的强制对流、膜态沸腾、爆发沸腾和核态沸腾来制备低温泡沫类防灭火材料，解决了根据特征火区灌注不同的防灭火材料、调节防灭火材料的密度的问题。防灭火材料的密度的问题。防灭火材料的密度的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统及应用方法


[0001]本专利技术涉及矿井防灭火
，具体涉及基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统及应用方法。

技术介绍

[0002]煤自燃火灾会造成经济损失、环境污染和人员伤亡，严重威胁煤矿的正常生产。目前，惰性气体、泡沫类防灭火材料广泛应用于防治煤自燃火灾，但以氮气（N2）和二氧化碳（CO2）为主的惰性气体存在比热小、浓度低、灭火周期长等问题。而以三相泡沫、阻化泡沫和固化泡沫为代表的传统泡沫类防灭火材料降温效果有待提升。例如，CN200510095213.8公开了一种用于防治煤炭自燃的三相泡沫制备系统，包括搅拌器、发泡器和过滤器；发泡器管壁上设置有进气口，进气口通过进气管连接有注氮机或矿用空压机；连接在过滤器入口处的注浆管上设有旁通管，旁通管尾部和发泡器出口的通管相连。注浆管路中配制好的浆液通过装有过滤网的过滤器后，由空气压缩机或注氮机往发泡器中压入压缩空气或氮气，使浆液发泡形成以空气或氮气为气相的气
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液
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固三相泡沫。然而，该三相泡沫冷量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，包括液氮储罐，液氮直注系统、低温发泡系统，液氮储罐通过主管线与液氮增压装置连通，在主管线上设置温度控制单元，所述液氮增压装置分别与液氮直注系统、低温发泡系统连接，液氮直注系统包括第一支路管线和设置在第一支路管线上的第一支路阀门和液氮密度监测系统；低温发泡系统包括第二支路管线，第二支路管线与泡沫发生器的液氮入口连通，泡沫发生器的泡沫液入口通过第五支路管线与泡沫液柱塞泵连通，泡沫液柱塞泵通过第四支路管线与清水箱连通，在第四支路管线上设置泡沫液箱；泡沫发生器的泡沫出口与第六支路管线连通，在第六支路管线上设置泡沫密度监测系统；第三支路管线与第五支路管线连通，第三支路管线还与高压浆液或阻化剂溶液管线连通；液氮增压装置分别与第一支路管线和第二支路管线连通。2.根据权利要求1所述的基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，在第一支路管线上设置第一流量控制阀，在第二支路管线上设置第二流量控制阀，在第五支路管线上设置第三流量控制阀。3.根据权利要求2所述的基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，所述的液氮密度监测系统和泡沫密度监测系统分别与控制器连接，控制器分别与第一流量控制阀、第二流量控制阀和第三流量控制阀连接。4.根据权利要求3所述的基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，在第一支路管线上从靠近液氮增压装置的一侧向液氮密度监测系统一侧依次设置第一支路阀门、第一温度表、第一压力表、第一流量控制阀、第一金属软管、第一单向阀、第一稳压阀、截断阀、泄压阀。5.根据权利要求3所述的基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，在第二支路管线上从液氮增压装置的一侧到泡沫发生器的一侧依次设置第二支路阀门、第二温度表、第二压力表、第二流量控制阀、第二金属软管、第二稳压阀、第二单向阀。6.根据权利要求3所述的基于矿井火区特征的液氮直注和低温发泡智能灌注系统，其特征在于，在第三支路管线上设置第三支路阀门和第三单向阀，在清水箱和泡沫液箱之间设置第四支路阀门，在第五支路管线上从泡沫液柱塞泵到泡沫发生器依次设置第三流量控制阀、第四单向阀、第五单向阀，第三支路管线与第四单向阀和第五单向阀之间的第五支路管线连通；泡沫密度监测系统和泡沫发生器之间设置第六单向阀。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡相明，薛迪，吴奎斌，王伟，祝琳，李鹏，姚向东，王伟东，周勇，邵文琦，张中国，赵乾坤，王福生，郭立稳，
申请(专利权)人：上海大屯能源股份有限公司中煤科工集团沈阳研究院有限公司国家能源集团乌海能源有限责任公司华北理工大学，
类型：发明
国别省市：