CN205460581U - 一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，包括高压水接口、进水管、高压水调节阀、过滤网、法兰接口、防爆涡街流量计、高压气接口、进气管、高压气调节阀、射流比例混合器、固定装置、喉管、阻化剂接口、进液管、阻化剂调节阀、扩散管、螺旋喷嘴、发泡室、发泡网、扰流器、发泡室出口、阻化泡沫出液管，本实用新型不需要额外泵供能，以井下固有的压力水和压力氮气或二氧化碳作为输送动力，既安全又节约了能源，同时在阻化气体和胶体阻化液的共同作用下，制得的泡沫可以有效并大面积的覆盖采空区的遗煤，已达到延长自然发火期的目的、起到惰化降温的作用，来实现抑制煤自燃的目标。

Description

一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置

技术领域：

本实用新型涉及矿井防灭火装置领域，尤其涉及矿用防灭火胶体阻化惰泡装置领域。

背景技术：

矿井下煤炭自燃可能会继续引燃附近的易燃材料和煤炭，引起重大火灾事故或瓦斯煤尘爆炸事故，每年因此造成人员伤亡和近百亿元的经济损失。由于难以找到火源确切位置只能封闭火区的做法也造成了极大的资源浪费。采空区由于存留大量遗煤、存在连续不断的漏风、其时间大于自然发火期，其火源占50％以上，灭火难度也很大。

可以通过有灌浆防灭火、注凝胶防灭火、均压防灭火、注氮防灭火注三相泡沫防灭火等措施防治煤自燃。然而这些手段可能会不利于工作面整体堵水工作，影响下流水巷的水路疏通等，尤其对于在采空区发生的煤自燃，这些手段实现的结果并不理想。采空区面积大，难以确定火源位置，常规材料充填效果不理想。同时现有的一些矿用发泡防火装置，采用额外泵送装置，需要额外供能，造成了能源浪费，所以需要一种经济实用并且可以传输阻化材料到理想区域来惰化采空区易自然区域的装置。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的问题是提供一种利用井下提供的高压水为动力，不需要额外供能，并且可以传输阻化材料到理想区域来惰化采空区易自然区域的装置。

本实用新型公布的一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，包括高压水接口、进水管、高压水调节阀、过滤网、法兰接口、防爆涡街流量计、高压气接口、进气管、高压气调节阀、射流比例混合器、固定装置、喉管、阻化剂接口、进液管、阻化剂调节阀、扩散管、螺旋喷嘴、发泡室、发泡网、扰流器、发泡室出口、阻化泡沫出液管，所述高压水调节阀、过滤网、法兰接口、防爆涡街流量计都布置在进水管上，所述高压水调节阀布置在高压水接口与过滤网之间，所述防爆涡街流量计通过法兰接口接在进水管上，布置在过滤网后端，所述进水管的进水口与高压水接口连接，进水管的出水口与射流比例混合器进端口连接；所述高压气调节阀布置在进气管上；所述射流比例混合器通过固定装置布置在发泡室上；所述阻化剂调节阀布置在进液管上，所述进液管的进气口与阻化剂接口连接，进气管的出气口与喉管的中部连接；所述喉管的进端口与射流比例混合器出端口连接；所述扩散管的进端口与喉管出端口连接；所述扩散管的出口管与螺旋喷嘴连接；所述发泡网布置在发泡室内部的前后两端；所述扰流器布置在两个发泡网之间；所述阻化泡沫出液管与发泡室出口连接。

上述发泡网材质选择铜合金，所述螺旋喷嘴为螺旋型实心圆锥喷嘴。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型不需要额外泵供能，以井下固有的压力水和压力氮气或二氧化碳作为输送动力，既安全又节约了能源，同时在阻化气体和胶体阻化液的共同作用下，制得的泡沫可以有效并大面积的覆盖采空区的遗煤，已达到延长自然发火期的目的、起到惰化降温的作用，来实现抑制煤自燃的目标。

本实用新型可通过井下注氮系统，使胶体阻化液经过气体输送装置到达采空区内的目的区域。氮气可以起到惰化的作用，泡沫不仅可以带入大量水分起到蒸发降温的作用，也能在迅速充填空隙，将胶体阻化剂送到各种煤体空隙和冒落空间，达到隔绝空气的效果，同时水和附着在松散煤体表面的胶体阻化剂结合形成一层薄膜，这层薄膜既可以阻止煤结构上的活动链式环基和氧气反应从而降低煤和氧的亲和力，又可以吸收煤炭表面氧化自由基来阻止煤体氧化放热。所以，从多个方面看此装置都可以高效的保证防灭火效果。

本实用新型设计的制备装置不占太大空间，结构不复杂，无负面影响。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

其中：1-高压水接口、2-进水管、3-高压水调节阀、4-过滤网、5-法兰接口、6-防爆涡街流量计、7-高压气接口、8-进气管、9-高压气调节阀、10-射流比例混合器、11-固定装置、12-喉管、13-阻化剂接口、14-进液管、15-阻化剂调节阀、16-扩散管、17-螺旋喷嘴、18-发泡室、19-发泡网、20-扰流器、21-发泡室出口、22-阻化泡沫出液管。

具体实施方式：

下面结合附图与具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：如图1所示，本实用新型所述的一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，由预混部分和发泡部分组成，下面结合某煤矿的采空区进行详细说明该装置的具体操作流程：

步骤一：管道连接。将该装置的进水管2通过高压水接口1与井下高压水管连接，将该装置的进气管8通过高压气接口7与井下氮气(或二氧化碳)管道连接，将该装置的进液管14通过阻化剂接口13与井下阻化剂灌连接，将阻化泡沫出液管22与发泡室出口21连接；

步骤二：调节调节阀。通过高压水调节阀3调节水量的大小，通过高压气调节阀9调节气量的大小，通过阻化剂调节阀15调节阻化剂量的大小。

步骤三：发泡防灭火。调节好各调节阀后，分别通水、通气，由于受到喉管12部位的高速低压原理，致使从阻化剂灌内吸附阻化剂，水、气、阻化液三者通过扩散管16后，进入发泡室18内，三者通过第一层发泡网19后，初步形成一定量的泡沫，然后经过扰流器20将液体流束分散开，由于射流作用在发泡室18内壳与扰流器20之间的旋转斜面上，形成湍流和涡流，使得气液两相充分混合，再通过第二层发泡网19发泡后，既能够形成大量的稳定泡沫，最后阻化剂泡沫从发泡室出口21排除，经过阻化剂出液管22被送至采空区的自燃带，起到阻化惰化的作用。

Claims (3)

1.一种节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，包括高压水接口、进水管、高压水调节阀、过滤网、法兰接口、防爆涡街流量计、高压气接口、进气管、高压气调节阀、射流比例混合器、固定装置、喉管、阻化剂接口、进液管、阻化剂调节阀、扩散管、螺旋喷嘴、发泡室、发泡网、扰流器、发泡室出口、阻化泡沫出液管，其特征在于：所述高压水调节阀、过滤网、法兰接口、防爆涡街流量计都布置在进水管上，所述高压水调节阀布置在高压水接口与过滤网之间，所述防爆涡街流量计通过法兰接口接在进水管上，布置在过滤网后端，所述进水管的进水口与高压水接口连接，进水管的出水口与射流比例混合器进端口连接；所述高压气调节阀布置在进气管上；所述射流比例混合器通过固定装置布置在发泡室上；所述阻化剂调节阀布置在进液管上，所述进液管的进气口与阻化剂接口连接，进气管的出气口与喉管的中部连接；所述喉管的进端口与射流比例混合器出端口连接；所述扩散管的进端口与喉管出端口连接；所述扩散管的出口管与螺旋喷嘴连接；所述发泡网布置在发泡室内部的前后两端；所述扰流器布置在两个发泡网之间；所述阻化泡沫出液管与发泡室出口连接。

2.如权利要求1所述节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，其特征在于：所述发泡网材质选择铜合金。

3.如权利要求1所述节能式矿用防灭火胶体阻化惰泡装置，其特征在于：所述螺旋喷嘴为螺旋型实心圆锥喷嘴。