CN205163972U - 防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统 - Google Patents

防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统 Download PDF

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王士华
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Abstract

本实用新型公开了一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,包括管路(1)、稳流器(2)、泵(4)、发泡成胶装置(6)、氮气管路(7);所述泵(4)一端连接两个储料装置,另一端连接稳流器(2);所述稳流器(2)经管路(1)连接至发泡成胶装置(6),发泡成胶装置(6)连接有氮气管路(7)。本实用新型通过泵将A、B料或与水的混合液添加至输水管路内,并通过稳流器控制混合液的添加,混合液进入发泡成胶装置后,以氮气为动力进行发泡并成胶,最后生成泡沫凝胶,该装置操作方便,防治煤炭自燃效果显著、广泛适用于井下煤炭自燃发火区域。

Description

防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统
技术领域
本实用新型涉及一种矿用防治煤炭自燃的装置,具体是一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统。
背景技术
煤炭自燃是我国矿井主要自然灾害之一。在我国国有重点煤矿中,煤炭自燃引起的火灾约占矿井火灾总数的90%,严重阻碍了安全生产的顺利进行。另外,我国的新疆、宁夏、内蒙古等省还存在着大面积的煤田火灾,每年烧损煤量1000~1360万吨,经济损失超过200亿元。煤自燃不仅烧毁大量的煤炭资源,而且产生大量的SO2、CO、CO2等有毒有害气体,严重污染环境并危及井下人员的生命安全,同时煤炭自燃还会诱发瓦斯、煤尘爆炸,我国每年都有多起此类重大恶性事故的发生,给矿井带来了巨大的灾难。为有效的防治煤炭自燃,目前普遍采用氮气、阻化剂、黄泥灌浆、凝胶和三相泡沫等防灭火技术。其中凝胶具有覆盖性能好、吸热降温能力强的优点,但是具有扩散范围小,流动性能差的缺点;三相泡沫具有扩散范围广,灭火速度快的优点,但是其泡沫破灭后覆盖性能和吸热降温性均比较差。本实用新型公布了一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制方法及工艺,该技术把凝胶和泡沫的防灭火优点集于一身,制备出来的泡沫凝胶流动性能好,扩散范围广,能够对采空区或煤田火区的高、中、低火源全方位的覆盖,泡沫破灭以后将在煤体的表面形成一层凝胶,能够对泡沫所覆盖到的煤体保持长久的覆盖和吸热阻化。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,操作方便,防治煤炭自燃效果显著、制备出来的泡沫凝胶集凝胶和泡沫的防灭火优点于一体,能够对煤矿井下采空区和煤田火区等范围较大的煤炭自燃火灾进行有效地防治。
为了实现上述目的,本实用新型一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,包括管路、稳流器、泵、发泡成胶装置、氮气管路;所述泵一端连接两个储料装置,另一端连接稳流器;所述稳流器经管路连接至发泡成胶装置,发泡成胶装置连接有氮气管路。
作为本实用新型的一种方案,所述两个储料装置中分别为添加剂A料与水混合液、添加剂B料与水混合液。为了方便现场应用,所用泵能够同时添加A、B料与水的混合液,且比例固定。
作为本实用新型的一种方案,所述两个储料装置中分别为添加剂A料和添加剂B料,所述稳流器连接有用于供水的水泵。
作为本实用新型的一种方案,所述两个储料装置中分别为添加剂A料和添加剂B料,所述稳流器连接地面水。
作为本实用新型的一种方案,所述稳流器包括气液分离罐、整流罐、罐体和固定杆;所述罐体有两个,罐体两端分别为液体进口和液体出口,罐体上连接气液分离罐和整流罐;两罐体间通过固定杆连接。
作为本实用新型的一种方案,所述泵为气动泵或电动泵。
作为本实用新型的一种方案,所述泵为柱塞泵。
本实用新型通过泵将A、B料或与水的混合液添加至输水管路内,并通过稳流器控制混合液的添加,混合液进入发泡成胶装置后,以氮气为动力进行发泡并成胶,最后生成泡沫凝胶,该装置操作方便,防治煤炭自燃效果显著、广泛适用于井下煤炭自燃发火区域。在管路上安装稳流器,所用泵为柱塞泵,液体是以脉冲形式进入管路,因此当混合液进入稳流器后,在稳流器的作用下,首先气液分离罐将脉冲间隔中含有的空气压缩在罐体内,当下一个脉冲到达时,经过整流罐的整流,液体能够均匀且稳定的进入输送管道,提高了料液输送的稳定性。
附图说明
图1为井下水与A料、B料预混式泡沫凝胶制备装置示意图;
图2为井下水泵供水式泡沫凝胶制备装置示意图;
图3为地面灌浆系统式泡沫凝胶制备装置示意图;
图4为稳流器结构。
图1中:1、管路,2、稳流器添加剂,3、A料与水的混合液,4、泵,5、添加剂B料与水的混合液,6、发泡成胶装置,7、氮气管路,8泡沫凝胶,9、地面水,10、添加剂A料,11、添加剂B料,12、水泵,21、气液分离罐,22、整流罐,23、液体进口,24、液体出口,25、固定杆。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示,本实用新型防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,包括管路1、稳流器2、泵4、发泡成胶装置6、氮气管路7;其中泵4一端连接两个储料装置,另一端连接稳流器2;所述稳流器2经管路1连接至发泡成胶装置6,发泡成胶装置6连接有氮气管路7。
如图1所示,本实用新型的一种方案是采用井下水与A料、B料预混式的装置,具体为在上述装置里的两个储料装置中分别为添加剂A料与水混合液3、添加剂B料与水混合液5。即首先按照一定比例预混A、B料与水,然后开启泵4同时添加混合液,混合液经过稳流器2稳流进入发泡成胶装置6,启动制氮机并通过发泡成胶装置6进行泡沫凝胶8的制备,将泡沫凝胶出口与采空区预埋管道连接,控制好水、气的压力,进而进行采空区的防灭火。
如图2所示,本实用新型的另一种方案是采用井下水泵供水,在两个储料装置中分别为添加剂A料10和添加剂B料11,稳流器2连接有用于供水的水泵12。利用泵4将A料、B料按照一定比例同时加入水管路内,并通过稳流器2稳流,开启制氮机,以氮气为发泡动力,利用发泡成胶装置生成泡沫凝胶8,然后利用钻孔等输送至煤自燃区域。
如图3所示,本实用新型的又一种方案是利用地面灌浆,首先两个储料装置中分别为添加剂A料10和添加剂B料11,然后将稳流器2连接地面水9。利用泵4将A料、B料按照一定比例同时加入水管路内,并通过稳流器稳流,开启制氮机,以氮气为发泡动力,利用发泡成胶装置生成泡沫凝胶8,然后利用钻孔等输送至煤自燃区域。
如图4所示,本实用新型稳流器2的一种结构,包括气液分离罐21、整流罐22、罐体和固定杆25;所述罐体有两个,罐体两端分别为液体进口23和液体出口24,罐体上连接气液分离罐21和整流罐22;两罐体间通过固定杆25连接。当混合液进入稳流器2后,在稳流器2的作用下,首先气液分离罐21将脉冲间隔中含有的空气压缩在罐体内,当下一个脉冲到达时,经过整流罐22的整流,液体能够均匀且稳定的进入输送管道,提高了料液输送的稳定性。
此外在上述基础上,本实用新型泵4可以选用气动泵或电动泵,并优选使用柱塞泵。
当然,上述实施例仅是本实用新型的优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多,这里就不再一一举例说明。

Claims (6)

1.一种防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,包括管路(1)、稳流器(2)、泵(4)、发泡成胶装置(6)、氮气管路(7);
所述泵(4)一端连接两个储料装置,另一端连接稳流器(2);所述稳流器(2)经管路(1)连接至发泡成胶装置(6),发泡成胶装置(6)连接有氮气管路(7)。
2.根据权利要求1所述的防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,所述稳流器(2)连接有用于供水的水泵(12)。
3.根据权利要求1所述的防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,所述稳流器(2)连接地面水(9)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,所述稳流器(2)包括气液分离罐(21)、整流罐(22)、罐体和固定杆(25);所述罐体有两个,罐体两端分别为液体进口(23)和液体出口(24),罐体上连接气液分离罐(21)和整流罐(22);两罐体间通过固定杆(25)连接。
5.根据权利要求4所述的防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,所述泵(4)为气动泵或电动泵。
6.根据权利要求5所述的防治煤炭自燃的泡沫凝胶制备系统,其特征在于,所述泵(4)为柱塞泵。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113750413A (zh) * 2021-03-19 2021-12-07 应急管理部消防产品合格评定中心 一种使用双组泡沫灭火剂的消防车
CN114470574A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 西安科技大学 一种凝胶和凝胶泡沫两用灭火系统及方法

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