CN103184882B - 矿用灭火机车 - Google Patents
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Abstract
一种矿用灭火机车，包括底部装有主动轮的矿用平板车、安装于矿用平板车上的液态二氧化碳储罐、汽化装置、干粉灭火剂储罐和灭火喷枪，液态二氧化碳储罐经装配阀门的输出管连接汽化装置进液口，汽化装置出气口通过装配阀门的导气管连接至干粉灭火剂储罐增压口，干粉灭火剂储罐出口通过装配阀门的管道连接至灭火喷枪；还包括气动马达、传动机构和气动刹车装置，气动马达通过传动机构连接矿用主动轮，汽化装置出气口经装配阀门的输出管连接气动马达进气口和气动刹车装置进气口。本装置用自身的灭火剂或动力原料（二氧化碳）作为机车的驱动和制动力，不使用电力装置，防止二次火灾或爆炸，不耗氧气，防止灭火人员窒息。
Description
技术领域
本发明涉及一种灭火装置，尤其是一种矿用灭火机车。
背景技术
采矿井下火灾发生时，常伴随着井下停电、停风、停水，因此，借助井下供电、供风、供水的灭火设备将无法工作。现有技术中一些自备动力的灭火车，虽然能够行驶至火区进行灭火工作，但其动力装置是如电动马达的电力动力或内燃机，而电动马达在工作的过程中可能产生电火花或内燃机产生火焰，在井下易燃易爆粉尘和气体浓度超标时，存在着引发二次火灾或爆炸的危险，而内燃机工作中耗氧，缺氧无法工作，而且会造成本就缺氧的矿井内更加缺氧。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种利用二氧化碳作为灭火之用的同时作为机车驱动和制动力的矿用灭火机车，防止矿井中二次火灾或爆炸，而且其不耗氧，防止矿井内缺氧。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种矿用灭火机车，包括底部装有主动轮的矿用平板车、灭火机车的灭火装置包括安装于所述矿用平板车上的液态二氧化碳储罐、汽化装置、干粉灭火剂储罐和灭火喷枪，所述的液态二氧化碳储罐经装配阀门的第一液态二氧化碳输出管连接所述汽化装置的进液口，所述汽化装置的出气口通过装配阀门的导气管连接至所述干粉灭火剂储罐的增压口，所述干粉灭火剂储罐的出口通过装配阀门的管道连接至所述灭火喷枪；矿用机车的启/制动装置包括气动马达、传动机构和气动刹车装置，所述气动马达通过所述传动机构连接所述矿用平板车的主动轮，所述汽化装置的出气口经装配阀门的二氧化碳气体输出管连接所述气动马达的进气口和气动刹车装置的进气口。
所述液态二氧化碳储罐的出口还可通过装配阀门的输液管道连接至所述灭火喷枪。
进一步地，所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车上的七氟丙烷灭火剂储罐，所述汽化装置的出气口连接至所述七氟丙烷灭火剂储罐的增压口，所述七氟丙烷灭火剂储罐的出气口连接至所述灭火喷枪。
进一步地，所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车上的气动式快速密闭喷涂机，所述汽化装置的出气口连接至所述气动式快速密闭喷涂机的进气口。
进一步地，在所述矿用平板车上还装有气动液压装置，所述汽化装置的出气口连接至所述气动液压装置的进气口。
进一步地，包括一个装有备用液态二氧化碳储罐的底部装轮的备用矿用平板车，所述矿用平板车和备用平板车通过可拆开牵引装置连接，所述备用液态二氧化碳储罐的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述汽化装置的进液口。
进一步地，所述备用液态二氧化碳储罐的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述液态二氧化碳储罐的注液口。
还可以是，所述备用液态二氧化碳储罐通过装配阀门的输液管道连接至所述灭火喷枪。
进一步地，所述备用液态二氧化碳储罐和所述液态二氧化碳储罐的罐体上对应位置设有装配有阀门的对接管口。
优选的，所述汽化装置为由串联的密布排管组成的盘管式汽化装置。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本灭火机车利用自身携带的灭火剂或动力原料(二氧化碳)作为机车的驱动和制动力，且不耗氧，不使用电力装置和耗氧装置，杜绝了由于矿井下易燃易爆粉尘和气体浓度超标时引发二次火灾或爆炸的危险，更加安全。且由于本装置不耗氧，在无氧环境下也可以灭火，还防止使本就缺氧的矿井内更加缺氧，使灭火人员窒息等问题。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种矿用灭火机车，包括底部装有主动轮和被动轮的矿用平板车1、灭火机车的灭火装置包括安装于所述矿用平板车1上的液态二氧化碳储罐2、汽化装置3、干粉灭火剂储罐4和灭火喷枪5，所述的液态二氧化碳储罐2经装配阀门的第一液态二氧化碳输出管连接所述汽化装置3的进液口，所述汽化装置3的出气口通过装配阀门的导气管连接至所述干粉灭火剂储罐4的增压口，所述干粉灭火剂储罐4的出口通过装配阀门的管道连接至所述灭火喷枪5；矿用机车的启/制动装置包括气动马达17、传动机构6(传动机构6可采用链轮链条传动机构)和气动刹车装置7，所述气动马达17通过所述传动机构6连接所述矿用平板车1的主动轮；所述汽化装置3的出气口经装配阀门的二氧化碳气体输出管连接所述气动马达17的进气口和气动刹车装置7的进气口。气动刹车装置7的连接关系为公知技术，不再赘述。
本灭火机车在灭火时，打开液态二氧化碳储罐2与汽化装置3、汽化装置3与气动马达17的连接管道阀门，驱动气化马达动作，马达带动矿用机车行进至火灾区。然后打开汽化装置3与干粉灭火剂储罐4、干粉灭火剂储罐4与灭火喷枪5的连接管道阀门，汽化的二氧化碳将干粉灭火剂储罐4内的干粉压进灭火喷枪5内，将干粉灭火剂喷出灭火，需要制动机车时，打开汽化装置3与气动刹车装置7连接管道的阀门进行制动，机车停止运行。
本灭火机车利用自身携带的灭火剂或动力原料(二氧化碳)作为机车的驱动和制动力，且不耗氧，不使用电力装置和耗氧装置，杜绝了由于矿井下易燃易爆粉尘和气体浓度超标时引发二次火灾或爆炸的危险，更加安全。且由于本装置不耗氧，在无氧环境下也可以灭火，还防止使本就缺氧的矿井内更加缺氧，使灭火人员窒息等问题。
上述方案是用气态二氧化碳作为动力源使干粉喷出灭火，事实上向发火或具有高温火点的采空区内注入液态CO2立即会形成大量的高浓度CO2，会使采空区内原有O2浓度相对减小，并且由于CO2比空气密度大，重空气，以及煤体对CO2具有较强吸附作用(吸附量为48L/kg，而煤对氮气的吸附为8L/kg，前者是后者的6倍)等特点，很容易替代O2而覆盖煤体燃烧点表面，减少燃烧体表面O2浓度，使O2浓度低于自燃发火的临界O2浓度，从而防止煤的氧化自燃，或使已形成的火灾因缺O2而窒息灭火。与此同时，大量的高浓度CO2的扩散会必然会提高采空区内气体静压，进而会降低采空区的漏风量，造成氧化自燃带供氧不足，进而阻止氧化反应的进程。但是由于CO2的上述作用会使火灾区缺氧，可能会在本就缺氧的矿井内的灭火救援人员窒息。所以本矿用灭火机车优选不直接使用液态二氧化碳作为灭火剂灭火，而是使用干粉灭火，但是由于液态二氧化碳可采用工业生产过程中排放的废弃二氧化碳，使其得到利用，既有利于降低灭火车的使用成本，又有利于节约能源和环境保护，原料丰富使其成本也低，所以其在一定情况下也可以直接灭火，所以本机车的所述液态二氧化碳储罐2的出口可以通过装配阀门的输液管道直接连接至所述灭火喷枪5。当液态二氧化碳从灭火喷枪5喷出时，在灭火喷枪5处形成负压，液态二氧化碳就会不断喷出。这适合矿井巷道大，火灾区大、火势较猛时使用，以防干粉灭火剂用完无法彻底灭火。
为了进一步防止上述灭火剂在一次灭火中不足或用完的问题，优选的，所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车1上的七氟丙烷灭火剂储罐8，所述汽化装置3的出气口连接至所述七氟丙烷灭火剂储罐8的增压口，所述七氟丙烷灭火剂储罐8的出气口连接至所述灭火喷枪5。
为了防止不同火区的蔓延，所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车1上的气动式快速密闭喷涂机9，所述汽化装置3的出气口连接至所述气动式快速密闭喷涂机9的进气口。所携带的气动式快速密闭喷涂机9可在灭火救援时形成快速火区密闭，防止上述不同火区火势蔓延的问题，有利于快速灭火。
在所述矿用平板车1上还装有气动液压装置10，所述汽化装置3的出气口连接至所述气动液压装置10的进气口。气动液压装置10能将二氧化碳气体转化为液压能，使其成为一个液压泵站，为液压破拆装备(可是外置设备，发生火灾时临时与矿用机车连接，也可是在矿用灭火机车随车携带的、本就和所述汽化装置3连接在一起的)或其他液压设备提供动力，从而使液压设备在井下停电时也可以使用；还可以在井下停电时牵引人车或矿车进行人员或货物的运输。
由于液压二氧化碳在本灭火机车中作用重大，为了防止在发生大面积火灾时其量不足，本机车还包括一个装有备用液态二氧化碳储罐11的底部装轮的备用矿用平板车12，所述矿用平板车1和备用平板车通过可拆开牵引装置13连接，所述备用液态二氧化碳储罐11的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述汽化装置3的进液口。发生小型火灾时，撤掉备用部分，大型火灾时，加上备用部分，可保证灭火的彻底。
所述备用液态二氧化碳储罐11通过装配阀门的输液管道连接至所述灭火喷枪5。也是直接用液态二氧化碳作为灭火剂灭火，作用详见上面分析，不再赘述。
虽然有备用液态二氧化碳储罐11，其也可以直接与上述矿用平板车1的灭火喷枪5连接使用，但这需要另外连接很多管路和在各罐上要增加管路接口，增加成本，而且管路接口越多，装置的密闭性就越差，所以所述备用液态二氧化碳储罐11的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述液态二氧化碳储罐2的注液口，直接给本就已经与各装置连接好的液态二氧化碳储罐2补充液体，就解决了上述的多种问题。
优选的，所述备用液态二氧化碳储罐11和所述液态二氧化碳储罐2的罐体上对应位置设有装配有阀门的对接管口(液态二氧化碳储罐上的对接管口和备用液态二氧化碳储罐的对接管口14)。这样可以使备用液态二氧化碳储罐11和所述液态二氧化碳储罐2直接对接，省去了较长的连接管路，也可以作为一套备用液态二氧化碳储罐11和液态二氧化碳储罐2之间原本的管道故障时的一套备用接口，而且直接对接连接管路短，有利于快速补充液体。
优选的，所述汽化装置3为由串联的密布排管组成的盘管式汽化装置。汽化管路长，汽化时间长，在消耗同样热量的情况下比直管等汽化效果好，节省热能。
本矿用灭火机车包括操作室15，设置在矿用灭火机车的前部，上述各阀门通过控制系统控制，而控制系统设置在该操作室15内，上述灭火装置和启/制动装置都安装在金属保护罩16内，从而避免设备的损坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种矿用灭火机车，包括底部装有主动轮的矿用平板车、灭火机车的灭火装置包括安装于所述矿用平板车上的液态二氧化碳储罐、汽化装置、干粉灭火剂储罐和灭火喷枪，所述的液态二氧化碳储罐经装配阀门的第一液态二氧化碳输出管连接所述汽化装置的进液口，所述汽化装置的出气口通过装配阀门的导气管连接至所述干粉灭火剂储罐的增压口，所述干粉灭火剂储罐的出口通过装配阀门的管道连接至所述灭火喷枪；矿用机车的启/制动装置包括气动马达、传动机构和气动刹车装置，所述气动马达通过所述传动机构连接所述矿用平板车的主动轮，其特征在于：所述汽化装置的出气口经装配阀门的二氧化碳气体输出管连接所述气动马达的进气口和气动刹车装置的进气口；
所述液态二氧化碳储罐的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述灭火喷枪；
所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车上的七氟丙烷灭火剂储罐，所述汽化装置的出气口连接至所述七氟丙烷灭火剂储罐的增压口，所述七氟丙烷灭火剂储罐的出气口连接至所述灭火喷枪。
2.根据权利要求1所述的矿用灭火机车，其特征在于：所述灭火装置还包括装在所述矿用平板车上的气动式快速密闭喷涂机，所述汽化装置的出气口连接至所述气动式快速密闭喷涂机的进气口。
3.根据权利要求1所述的矿用灭火机车，其特征在于：在所述矿用平板车上还装有气动液压装置，所述汽化装置的出气口连接至所述气动液压装置的进气口。
4.根据权利要求1所述的矿用灭火机车，其特征在于：包括一个装有备用液态二氧化碳储罐的底部装轮的备用矿用平板车，所述矿用平板车和备用平板车通过可拆开牵引装置连接，所述备用液态二氧化碳储罐的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述汽化装置的进液口。
5.根据权利要求4所述的矿用灭火机车，其特征在于：所述备用液态二氧化碳储罐的出口通过装配阀门的输液管道连接至所述液态二氧化碳储罐的注液口。
6.根据权利要求4所述的矿用灭火机车，其特征在于：所述备用液态二氧化碳储罐通过装配阀门的输液管道连接至所述灭火喷枪。
7.根据权利要求4所述的矿用灭火机车，其特征在于：所述备用液态二氧化碳储罐和所述液态二氧化碳储罐的罐体上对应位置设有装配有阀门的对接管口。
8.根据权利要求1-7任一项所述的矿用灭火机车，其特征在于：所述汽化装置为由串联的密布排管组成的盘管式汽化装置。
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