CN103362534A - 防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统及其防灭火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统及其防灭火方法，该制备系统首先在阻化液存储罐中配置一定浓度的阻化液，由添加泵将阻化液按照一定的比例添加至水管中，其中水管和氮气管路上装有调节阀门、压力表，二者共同连接在细水雾发生装置上，调节添加泵出口阻化液管、水管和氮气管路上的调节阀，使含有阻化剂的水和氮气以适中的压力进入细水雾发生装置内，在该装置中以氮气为动力制备出含有阻化剂、细水雾和氮气的混合体系，由输送管路注入采空区或者火区。制备系统可直接利用煤矿井下现有的水管、氮气管路，占据空间小，可灵活移动，操作简单，防灭火效率高，安全可靠，且兼有防爆功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种氮气阻化细水雾制备系统及其防灭火方法，尤其适用于煤矿井下采空区或封闭火区的防灭火。
背景技术
矿井火灾是煤矿主要灾害之一，给煤矿的安全生产造成很大威胁。为了防治矿井火灾，目前普遍采用氮气、阻化剂和水作为防灭火介质等。其中氮气具有良好的惰化窒息和扩散功能，能够较好抑制火灾的发展并能渗透到火区深处，但是氮气的比热容很小，其吸热降温功能很差。阻化剂对煤炭具有较好的阻化作用，细水雾具有很强的吸热降温功能，但其难以往采空区或者火区深部输送。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统及其防灭火方法，该系统制备出的氮气阻化细水雾不仅对火起到惰化、阻化等作用，而且吸热降温效果好，可以输送到采空区和火区深处。
技术方案：为实现上述目的，本发明的提供以下技术方案：
防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统，包括氮气管路、细水雾发生装置、水管、阻化液储存罐和混合三通；所述的细水雾发生装置包括氮气输入端、阻化液水溶液输入端和细水雾输出端三个通道端口；所述的混合三通包括水管输入端、阻化液输入端和混合液输出端三个通道端口。
所述的氮气管路、氮气调节阀、氮气过滤器、氮气压力表和氮气止回阀依次连接，所述的氮气止回阀输出端与细水雾发生装置的氮气输入端连接。
所述的阻化液储存罐、添加泵、阻化液压力表、阻化液调压阀和阻化液止回阀依次连接，阻化液止回阀输出端与混合三通的阻化液输入端连接。
所述的水管与混合三通的水管输入端连接，混合三通的混合液输出端与水调节阀连接，所述的水调节阀、水过滤器连接和水压力表依次连接，所述的水压力表的输出端与细水雾发生装置的阻化液水溶液输入端连接，所述的细水雾发生装置的细水雾输出端可输出氮气阻化细水雾。
基于防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统的防灭火方法，用于采空区日常防火，在靠近工作面的进风隅角处，系统所述的细水雾发生装置的细水雾输出端通向采空区。用于封闭火区的灭火降温，在靠近密闭墙处，系统所述的细水雾发生装置的细水雾输出端穿过密闭墙通到封闭火区。
有益效果：本发明的制备系统综合了氮气防灭火、阻化剂防灭火、细水雾防灭火三种灭火方法的优点，即充分利用了细水雾良好的吸热降温性能、阻化剂良好的阻化性能和氮气的良好的惰化和扩散性能。将水、氮气和阻化剂利用本制备系统制备出氮气阻化细水雾，用于灭火。用于矿井下面的防灭火时，可直接利用煤矿井下现有的水管和氮气管路与本制备系统相组合，占据空间小，可灵活移动，操作简单，防灭火效率高，安全可靠，且兼有防爆功能。
附图说明
附图1为本发明的制备系统的结构示意图。
附图2为本发明的采空区的防火应用示意图。
附图3为本发明的封闭火区的灭火应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示，防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统，包括氮气管路1、细水雾发生装置6、水管16、阻化液储存罐8和混合三通15；所述的细水雾发生装置6包括氮气输入端、阻化液水溶液输入端和细水雾输出端三个通道端口；所述的混合三通15包括水管输入端、阻化液输入端和混合液输出端三个通道端口。
所述的氮气管路1、氮气调节阀2、氮气过滤器3、氮气压力表4和氮气止回阀5依次连接，所述的氮气止回阀5输出端与细水雾发生装置6的氮气输入端连接。
所述的阻化液储存罐8、添加泵9、阻化液压力表10、阻化液调压阀11和阻化液止回阀12依次连接，阻化液止回阀12输出端与混合三通15的阻化液输入端连接。
所述的水管16与混合三通15的水管输入端连接，混合三通15的混合液输出端与水调节阀14连接，所述的水调节阀14、水过滤器13连接和水压力表7依次连接，所述的水压力表7的输出端与细水雾发生装置6的阻化液水溶液输入端连接，所述的细水雾发生装置6的细水雾输出端可输出氮气阻化细水雾。
制备系统工作时，首先在阻化液存储罐8中配置一定浓度的阻化液，阻化液存储罐8中的阻化液通过添加泵9抽出来，抽出的阻化液沿着管路依次通过阻化液压力表10、阻化液调节阀11、阻化液止回阀12和混合三通15，调节阻化液调节阀11来控制阻化液的内部压力的大小，压力值可以从阻化液压力表10中读出。然后阻化液经过阻化液止回阀12到达混合三通15，阻化液与水管16流进来的水混合。
经混合后的阻化液水溶液沿着管路经过水调节阀14、水过滤器13、水压力表7和细水雾发生装置6；阻化液水溶液经过水调节阀14，可以通过调节水调节阀14，使得阻化液水溶液流量及内部压力处于一个稳定值，压力值可以从水压力表7中读出。阻化液水溶液经过水过滤器13，可以去除一些阻化液水溶液中溶解的一些助燃或可燃气体。最后阻化液水溶液进入细水雾发生装置6。
此时的氮气管路1也已经打开，氮气沿着管路依次经过氮气调节阀2、氮气过滤器3、氮气压力表4、氮气止回阀5和细水雾发生装置6；当氮气经由氮气调节阀2时，调节氮气调节阀2，使得氮气内部压力处于一个稳定值，该压力值的大小可以从氮气压力表中读出。氮气经过氮气过滤器4时，可以去除一些一些助燃或可燃气体，氮气经过氮气止回阀5，以防止氮气逆流，确保氮气顺利的进入细水雾发生装置6中。
氮气管路1上的安装的氮气调节阀2和氮气压力表4，水管6上的安装的水调节阀14和水压力表7，分别调节氮气调节阀2和水调节阀14，使得氮气压力表4和水压力表7上的比值合适。
如附图2所示，用于采空区23日常防火，在靠近工作面26的进风隅角处，系统所述的细水雾发生装置6的细水雾输出端通向采空区23，含有阻化剂的细水雾在氮气的扩散及工作面26的漏风的共同作用下，充满整个采空区，起到良好的防火效果，保持通风，采空区23里面的空气可以从工作面回风巷道22排出。
如附图3所示，用于封闭火区的灭火降温，在靠近密闭墙20处，系统所述的细水雾发生装置6的细水雾输出端穿过密闭墙20通到封闭火区，含有阻化剂的细水雾在氮气扩散的作用下，充满整个封闭火区，起到良好的阻化、降温和惰化的灭火效果。
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 (2)
1.防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统，其特征在于：包括氮气管路（1）、细水雾发生装置（6）、水管（16）、阻化液储存罐（8）和混合三通（15）；所述的细水雾发生装置（6）包括氮气输入端、阻化液水溶液输入端和细水雾输出端三个通道端口；所述的混合三通（15）包括水管输入端、阻化液输入端和混合液输出端三个通道端口；
所述的氮气管路（1）、氮气调节阀（2）、氮气过滤器（3）、氮气压力表（4）和氮气止回阀（5）依次连接，所述的氮气止回阀（5）输出端与细水雾发生装置（6）的氮气输入端连接；
所述的阻化液储存罐（8）、添加泵（9）、阻化液压力表（10）、阻化液调压阀（11）和阻化液止回阀（12）依次连接，阻化液止回阀（12）输出端与混合三通（15）的阻化液输入端连接；
所述的水管（16）与混合三通（15）的水管输入端连接，混合三通（15）的混合液输出端与水调节阀（14）连接，所述的水调节阀（14）、水过滤器（13）连接和水压力表（7）依次连接，所述的水压力表（7）的输出端与细水雾发生装置（6）的阻化液水溶液输入端连接，所述的细水雾发生装置（6）的细水雾输出端可输出氮气阻化细水雾。
2.基于权利要求1所述的防治矿井火灾的氮气阻化细水雾制备系统的防灭火方法，其特征在于：用于采空区（23）日常防火，在靠近工作面（26）的进风隅角处，系统所述的细水雾发生装置（6）的细水雾输出端通向采空区（23）；用于封闭火区的灭火降温，在靠近密闭墙（20）处，系统所述的细水雾发生装置（6）的细水雾输出端穿过密闭墙（20）通到封闭火区。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160106 Termination date: 20200710 |
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