CN205349402U - 煤矿液氮防火降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车，所述液氮槽车连接有液氮输送主管，所述液氮输送主管分别连接液氮直注主管和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管。本实用新型通过集成注液氮、注气氮这两种防火灭火方式，实现了双重灭火效果。

Description

煤矿液氮防火降温系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下降温技术，尤其涉及一种煤矿液氮降温防火系统。

背景技术

随着煤矿矿井采掘深度不断增大，矿井热害问题逐渐显现，根据现场实测，工作面下隅角及回风流实测温度一般为31℃-34℃，并据此推算当采掘面深度达到地下800m时，工作面温度甚至可达到37℃，矿井热害增加了采空区自然发火的危险性，严重影响了矿井的安全生产和工作人员的健康。

为了防治矿井火灾，目前普遍采用氮、浆体和水作为防灭火介质，其中液氮具有体积小、容易贮运等特点，将液氮灌注到矿井中的高温氧化区内，可以达到迅速降低氧化区温度、高效置换出有毒有害气体、惰化高温氧化区等多重效果。但是目前液氮防灭火装置多为单一的灭火管路，不能完全利用液氮降温和防灭火的功能。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种煤矿液氮防火降温系统。

本实用新型提供了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车，所述液氮槽车连接有液氮输送主管，所述液氮输送主管分别连接液氮直注主管和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管。

进一步地，所述煤矿液氮防火降温系统还包括制浆池，所述制浆池的进水口连接有水管，所述水管缠绕在所述液氮直注主管上，所述制浆池上连接有用于将浆体灌入到所述高温氧化区的注浆管。

进一步地，所述液氮汽化降温装置包括用于将液氮汽化成气氮的液氮汽化器和用于加快所述液氮汽化器和空气之间热交换的风扇。

进一步地，所述风扇连接压风管路，所述压风管路用于为所述风扇提供动力。

进一步地，所述液氮汽化器包括翅片。

进一步地，所述液氮槽车与所述液氮输送主管之间依次设置有增压泵、第一压力控制阀和第一压力表。

进一步地，所述液氮输送主管与所述液氮汽化器之间依次设置有稳压稳流泵、第二压力控制阀和第二压力表。

本实用新型通过集成注液氮、注气氮这两种防火灭火方式，实现了双重灭火效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型的一种煤矿液氮防火降温系统的结构示意图。

图中：

1、液氮槽车；21、第一快速接头；22、第二快速接头；23、第三快速接头；31、开关控制阀；32、第一压力控制阀；33、第二压力控制阀；41、液氮输送主管；42、水管；43、液氮直注管；44、注浆管；45、气氮管；51、供水管路；52、压风管路；61、增压泵；62、稳压稳流泵；63、动力泵；71、第一压力表；72、第二压力表；73、第三压力表；74、第四压力表；8、风扇；9、液氮汽化器；10、制浆池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，基于本实用新型中的实用新型构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型一实施例提供了一种煤矿液氮防火降温系统，包括液氮槽车1，液氮槽车1连接有液氮输送主管41，液氮输送主管41分别连接液氮直注主管43和液氮汽化降温装置，液氮直注主管43用于将液氮灌注到高温氧化区，液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，并且液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到高温氧化区的气氮管45。

液氮槽车1用于存储和运输液氮，并且液氮槽车1上设置有第一快速接头21，通过第一快速接头21液氮槽车1能够快速与液氮输送主管41连接。液氮输送主管41将液氮分别输送到液氮直注主管43和液氮汽化降温装置，液氮直注主管43经过地表钻孔将液氮灌注到高温氧化区，例如采空区。液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，并通过气氮管45把气氮灌注到高温氧化区。本系统同时利用液氮和气氮来灭火，实现了双重灭火效果。

在优选的实施例中，所述煤矿液氮防火降温系统还包括制浆池10，制浆池10的进水口连接有水管42，水管42缠绕在液氮直注主管43上，制浆池10上连接有用于将浆体灌入到高温氧化区的注浆管44。水管42通过第二快速接头22与矿井中已经存在的供水管路51连接，将水运输到制浆池10。注浆管44上设置由动力泵63，动力泵用于将制浆池10中制好的低温浆体泵送到高温氧化区。通过将水管42缠绕在液氮直注主管43上，液氮直注主管43中的低温液氮能够冷却水管42中的水，从而降低制浆池10中的浆体的温度，提高浆体的防火灭火性能。

在优选的实施例中，液氮汽化降温装置包括用于将液氮汽化成气氮的液氮汽化器9和用于加快液氮汽化器9和空气之间的热交换的风扇8。液氮汽化降温装置可安装在高温热害区，例如工作空间，在液氮汽化器9中，液氮与高温热害区中的热空气进行热交换，对热空气进行降温，同时，液气氮化成气氮。

风扇8连接压风管路52，压风管路52用于为风扇8提供动力。其中，风扇8通过第三快速接头23与压风管路52连接，并且压风管路52是矿井中已经存在的，利用压风管路52来给风扇8提供动力充分利用现有资源，从而节约能源。液氮汽化器9包括翅片，翅片增大了氮汽化器9和空气之间的热交换面积。优选地，液氮汽化器9采用铝合金制成，铝合金散热效果较好。

液氮槽车1与液氮输送主管41之间依次设置有增压泵61，第一压力控制阀32和第一压力表71。第一压力表71优选的为数显式，增压泵61为低温增加泵。液氮从液氮槽车1中流出经过增压泵61增压后，利用第一压力控制阀32和第一压力表71控制液氮输出量和液氮输出压力。第一快速接头21与增压泵61之间还设置有开关控制阀31，开关控制阀31用于控制液氮从液氮槽车1流向液氮输送主管41。

液氮输送主管41与液氮汽化器9之间依次设置有稳压稳流泵62、第二压力控制阀33和第二压力表72，因此本系统能够输出压力稳定的液氮。

液氮直注管43和气氮管45上分别设置有第四压力表74和第三压力表73。通过第四压力表74和第三压力表73可以直接读取向高温氧化区灌注的液氮和气氮的压力。

本实用新型的煤矿液氮防火降温系统的工作流程为：步骤1、将液氮槽车1中的液氮输送到液氮输送主管41；步骤2、通过液氮输送主管41把液氮分别输送到液氮直注主管43和液氮汽化降温装置；步骤3、液氮直注主管43经过地表钻孔将液氮灌注到高温氧化区；步骤4、液氮汽化降温装置将液氮汽化成气氮，然后通过与液氮汽化器9连接的气氮管45将气氮灌注到高温氧化区；步骤5、通过所述液氮直注主管43冷却缠绕在液氮直注主管43上的水管42中的水；以及步骤6、水管42将降温后的水输送到制浆池10中，制浆池10通过注浆管44将浆体灌注到高温氧化区。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：包括液氮槽车(1)，所述液氮槽车(1)连接有液氮输送主管(41)，所述液氮输送主管(41)分别连接液氮直注主管(43)和液氮汽化降温装置，所述液氮直注主管(43)用于将液氮灌注到高温氧化区，所述液氮汽化降温装置用于将液氮汽化成气氮，并且所述液氮汽化降温装置上连接有用于将气氮灌注到所述高温氧化区的气氮管(45)。

2.根据权利要求1所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述煤矿液氮防火降温系统还包括制浆池(10)，所述制浆池(10)的进水口连接有水管(42)，所述水管(42)缠绕在所述液氮直注主管(43)上，所述制浆池(10)上连接有用于将浆体灌入到所述高温氧化区的注浆管(44)。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述液氮汽化降温装置包括用于将液氮汽化成气氮的液氮汽化器(9)和用于加快所述液氮汽化器(9)和空气之间热交换的风扇(8)。

4.根据权利要求3所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述风扇(8)连接压风管路(52)，所述压风管路(52)用于为所述风扇(8)提供动力。

5.根据权利要求4所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述液氮汽化器(9)包括翅片。

6.根据权利要求5所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述液氮槽车(1)与所述液氮输送主管(41)之间依次设置有增压泵(61)、第一压力控制阀(32)和第一压力表(71)。

7.根据权利要求6所述的煤矿液氮防火降温系统，其特征在于：所述液氮输送主管(41)与所述液氮汽化器(9)之间依次设置有稳压稳流泵(62)、第二压力控制阀(33)和第二压力表(72)。