CN105973086A - 一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置及降温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置及降温方法，所述装置包括注水管、开关和多个喷洒器，所述注水管的其中一端接压力泵，所述开关设置在注水管的另一端端口，所述多个喷洒器分布在注水管侧壁的不同位置；所述方法将带有喷洒器的注水管伸入高温炮孔中进行全孔喷洒降温，降温一定时间后调整注水管在炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置，使炮孔不同深度的孔壁都能降温，从而有效避免传统在孔口注水降温时部分水会直接掉落到孔底而不顺着孔壁流下造成降温效果不理想。本发明在实际应用中施工操作简便，能提高注水降温效果与爆破安全性，同时能节约水资源。

Description

一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置及降温方法

技术领域

本发明涉及一种降温装置及降温方法，尤其是一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置及降温方法，属于高温爆破工程领域。

背景技术

露天煤矿中的煤层自燃火区对爆破剥离施工构成较大安全隐患，目前对高温炮孔的爆破施工一般采用在炮孔内注水降温后快速装药施工。由于传统注水降温时直接将注水管放在孔口后将水注入高温炮孔，使部分的水未顺着孔壁流至孔底而是直接落到孔底，因此该方法的注水降温效果较差。炮孔中部孔壁只能通过部分流经的水与水蒸汽对进行降温，导致注水降温后的炮孔温度回升较快，因此传统方法注水降温后需要在炮孔温度回升前进行快速装药、堵塞、起爆等工作，整个爆破施工过程安全隐患较大，另外不平整的孔壁容易使水流经孔壁时产生飞溅，进一步降低注水降温的降温效果，使得水资源利用率进一步降低，因此西北地区的矿山经常因注水降温效果差以及缺水等严重影响露天矿山剥离挖运工作。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有方法注水降温效果差以及水资源利用率较低等不足，提供了一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，该装置可使水直接喷洒在不同深度的高温炮孔孔壁上，从而对不同深度的孔壁进行降温，有效避免传统在炮孔孔口注水降温时部分水会直接掉落孔底而不沿着孔壁流下造成降温效果不理想，有利于提高炮孔的注水降温效果与水的利用率。

本发明的另一目的在于提供一种高温炮孔的全孔喷洒降温方法，该方法通过调整注水管在高温炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置实现高温炮孔全孔洒水降温，可以使炮孔中不同深度的孔壁都进行充分降温，避免传统注水降温后的炮孔温度回升较快等不足，提高高温火区爆破的安全性。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，包括注水管、开关和多个喷洒器，所述注水管的其中一端接压力泵，所述开关设置在注水管的另一端端口，所述多个喷洒器分布在注水管侧壁的不同位置。

优选的，所述多个喷洒器错开分布在注水管不同的位置和方向上。

优选的，在注水管同一周向上轴向分布的喷洒器之间的间距根据水沿炮孔孔壁流下后消失的最短距离进行确定。

优选的，在注水管周向上分布的喷洒器数量根据喷洒器周向喷洒角度进行确定。

优选的，所述注水管为具有柔性和耐磨性的注水管。

进一步的，所述注水管为消防水带。

优选的，所述多个喷洒器均为具有耐高温性能的喷洒器。

优选的，所述开关为具有耐高温性能的开关。

本发明的另一目的可以通过如下技术方案实现：

一种高温炮孔的全孔喷洒降温方法，所述方法包括以下步骤：

1)将带有喷洒器的注水管的其中一端接压力泵，另一端端口设置开关，并将开关开启；

2)开启压力泵，往注水管中注水，将注水管设置开关的端口放在炮孔孔口进行注水降温；

3)待炮孔温度降低并充满水蒸气后，将开关关闭；

4)将注水管下放到炮孔中，使注水管设置开关的端口与炮孔孔底相接触；

5)利用压力泵增加注水管的压力，使最上端的喷洒器将水喷洒到炮孔孔壁上；

6)一段时间后根据上、下喷洒器的间距，调整注水管在炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置；

7)重复步骤6)，使炮孔中不同位置的孔壁都能洒水降温；

8)注水降温后，先将注水管取出，再停止进水。

优选的，步骤6)中，所述一段时间是指40分钟～80分钟。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用的全孔喷洒降温装置中的喷洒器分布在注水管侧壁的不同位置，其可使水直接喷洒在不同深度的炮孔孔壁上，从而对不同深度的孔壁进行降温，有效避免传统在孔口注水降温时部分水会直接掉落孔底而不沿着孔壁流下造成降温效果不理想，有利于提高炮孔的注水降温效果与水的利用率。

2、本发明采用的全孔喷洒降温装置在注水管同一周向上轴向分布的喷洒器之间的间距根据水沿炮孔孔壁流下后消失的最短距离进行确定，而在注水管周向上分布的喷洒器数量根据喷洒器周向喷洒角度进行确定，通过这种方式布置喷洒器后，可以进一步提高炮孔的降温效果。

3、本发明通过调整注水管在高温炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置实现高温炮孔全孔均匀洒水降温，可以使炮孔中不同深度的高温孔壁都能进行充分降温，避免传统注水降温后的炮孔温度回升较快等不足，提高高温火区爆破的安全性，另外本发明在实际应用中施工操作简便，因此能适用于高温火区爆破。

附图说明

图1为本发明的高温炮孔的全孔喷洒降温装置的结构示意图。

其中，1-注水管，2-喷洒器，3-炮孔，4-开关。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例的高温炮孔的全孔喷洒降温装置包括注水管1、开关4和多个喷洒器2，所述注水管1的其中一端接压力泵，所述开关4设置在注水管的另一端端口，注水管1可以下放到炮孔3中，所述多个喷洒器2分布在注水管1侧壁的不同位置，使水直接喷洒在不同深度的炮孔3孔壁上，从而对不同深度的孔壁进行降温，有效避免传统在炮孔孔口注水降温时部分水会直接掉落孔底而不沿着孔壁流下造成降温效果不理想，有利于提高炮孔3的注水降温效果与水的利用率，另外通过调整注水管1在炮孔3中的深度以改变喷洒器2喷洒的位置实现炮孔3的全孔洒水降温，可以使炮孔3中不同深度的孔壁都进行充分降温，避免传统注水降温后的炮孔3温度回升较快等不足，提高高温火区爆破的安全性。

所述注水管1为具有柔性和耐磨性的注水管，如消防水带，以便下放到炮孔3中，在充满水的情况下不会被高温灼烧破坏，注水管1的最小压力应保证最上端的喷洒器2能将水喷洒到炮孔3孔壁上。

所述多个喷洒器2均为具有耐高温性能的喷洒器，错开分布在注水管1不同的位置和方向上，所喷出的水为雾状以利于保护炮孔3孔壁；其中，在注水管1同一周向上轴向分布的喷洒器2之间的间距根据水沿炮孔3孔壁流下后消失的最短距离进行确定，而在注水管1周向上分布的喷洒器2数量根据喷洒器2周向喷洒角度进行确定，通过这种方式布置喷洒器2后，可以进一步提高炮孔3的降温效果。

所述开关4具有耐高温性能，其在下放注水管前开启可进行炮孔孔口降温，使炮孔中的温度下降并充满水蒸气，有利于保护下放的注水管。

所述炮孔3为高温炮孔，高温炮孔是由于某些煤炭与含硫矿等矿山长时间的自燃现象造成的，其温度范围为60℃～800℃。

实施例2：

本实施例提供了一种高温炮孔的全孔喷洒降温方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将带有喷洒器的注水管的其中一端接压力泵，另一端端口设置开关，并将开关开启；

步骤二、开启压力泵，往注水管中注水，将注水管设置开关的端口放在炮孔孔口进行注水降温；

步骤三、待炮孔温度降低并充满水蒸气后，将开关关闭；

步骤四、将注水管下放到炮孔中，使注水管设置开关的端口与炮孔孔底相接触；

步骤五、利用压力泵增加注水管的压力，使最上端的喷洒器将水喷洒到炮孔孔壁上；其中，注水管伸入炮孔部分有十几米，注水管下端由于水重力的作用导致初始水压力比较大，下端的喷洒器不用增加压力就可以使水喷出，但注水管上端水压力较小，需要压力泵增加压力，最上端的喷洒器才能将水喷洒到孔壁；

步骤六、一段时间后根据上、下喷洒器的间距，调整注水管在炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置；其中，一段时间是指40分钟～80分钟；

步骤七、重复步骤六，使炮孔中不同位置的孔壁都能洒水降温；

步骤八、注水降温后，先将注水管取出，再停止进水。

在现场操作时确保降温前先往注水管中注满水后再下放到炮孔中，降温后先取出注水管再停止进水，降温时每隔60分钟(即1小时)后通过调整注水管在炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置，使炮孔中不同深度的孔壁都能被喷洒到，另外注水降温前后需要对炮孔温度分布进行进行全孔测量，从而可进一步评价降温的效果。

综上所述，本发明能有效避免传统在孔口注水降温时部分水会直接掉落到孔底而不顺着孔壁流下造成降温效果不理想，在实际应用中施工操作简便，能提高注水降温效果与爆破安全性，同时能节约水资源。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，例如喷洒器的数量可以根据实际需要作出变化，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：包括注水管、开关和多个喷洒器，所述注水管的其中一端接压力泵，所述开关设置在注水管的另一端端口，所述多个喷洒器分布在注水管侧壁的不同位置。

2.根据权利要求1所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：所述多个喷洒器错开分布在注水管不同的位置和方向上。

3.根据权利要求2所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：在注水管同一周向上轴向分布的喷洒器之间的间距根据水沿炮孔孔壁流下后消失的最短距离进行确定。

4.根据权利要求2所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：在注水管周向上分布的喷洒器数量根据喷洒器周向喷洒角度进行确定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：所述注水管为具有柔性和耐磨性的注水管。

6.根据权利要求5所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：所述注水管为消防水带。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：所述多个喷洒器均为具有耐高温性能的喷洒器。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温装置，其特征在于：所述开关为具有耐高温性能的开关。

9.一种高温炮孔的全孔喷洒降温方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将带有喷洒器的注水管的其中一端接压力泵，另一端端口设置开关，并将开关开启；

2)开启压力泵，往注水管中注水，将注水管设置开关的端口放在炮孔孔口进行注水降温；

3)待炮孔温度降低并充满水蒸气后，将开关关闭；

4)将注水管下放到炮孔中，使注水管设置开关的端口与炮孔孔底相接触；

5)利用压力泵增加注水管的压力，使最上端的喷洒器将水喷洒到炮孔孔壁上；

6)一段时间后根据上、下喷洒器的间距，调整注水管在炮孔中的深度以改变喷洒器喷洒的位置；

7)重复步骤6)，使炮孔中不同位置的孔壁都能洒水降温；

8)注水降温后，先将注水管取出，再停止进水。

10.根据权利要求9所述的一种高温炮孔的全孔喷洒降温方法，其特征在于：步骤6)中，所述一段时间是指40分钟～80分钟。