CN214787505U - 一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，包含制氮机、第一运输管路、冷氮机、第二运输管路、压力表和调节阀，所述的制氮机放置在地面，制氮机通过第一运输管路与冷氮机连接，冷氮机通过第二运输管路将氮气冷却后输运至指定区域，冷氮机将氮气温度冷却至0至‑50℃，第二运输管路在采空区内预埋。该系统不仅降低了能耗，而且延长了管道的寿命，而且灭火效果极好。整套系统结构简单，占据空间小，可灵活移动，安装十分方便，对于煤矿井下注氮防灭火具有极大的应用前景。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种防灭火系统，具体为一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，属于矿井防灭火技术领域。
【背景技术】
井下煤自燃给生产安全和经济效益造成了很大影响。为治理矿井火灾，国内外广泛采用注液氮，注泥浆，注泡沫等防灭火技术，氮气具有良好的惰化窒息作用，在抑制井下煤自燃和火灾治理方面取得了很多成功范例。
申请号为201310290170的中国专利公布了一种防止矿井火灾的氮气阻化细化水雾制备系统及其防灭火方法，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进行灭火。虽然该方法一定程度上能解决井下防灭火，但是采用常温氮气效果有限。
但冷氮防灭火技术也存在不足之处，其一是由于管道输送的距离较长，井上冷淡的温度需要达到-100℃，这不仅提高了工艺难度和成本，而且极易冻伤管道。其二是单一的牵引式会由于开采时碎煤的掉落堆积对管道造成破坏，无法满足后继开采工作的需要。随着人们对矿井安全的观念加强，现有的液氮防灭火技术无法满足矿井安全生产的需求。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统。
为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型的技术方案如下：一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，它包含制氮机、第一运输管路、冷氮机、第二运输管路、压力表和调节阀，所述的制氮机放置在地面，制氮机通过第一运输管路与冷氮机连接，冷氮机通过第二运输管路将氮气冷却后输运至指定区域，冷氮机将氮气温度冷却至0至-50℃，第二运输管路上在冷氮机的出口方向设有压力表和调节阀，第二运输管路在采空区内预埋。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的冷氮机安置在回风巷中，冷氮机工作时会散发出大量的热，将冷氮机安置在回风巷中，由于回风巷风量较大可及时带走热量，从而有效避免热量引发瓦斯爆炸、煤炭自燃等安全事故的发生
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的第二运输管路在采空区内预埋包含两种方式，其一牵引式，每向前开采10-30m，则通过牵引机把管道向前牵引相应的距离；其二是并联式，根据开采深度不同选则对应自燃带位置的管道，管道距离10-30m，依次预埋多跟的钢制管道。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的第二运输管路外表面采用聚氨酯保温材料对其进行包裹，可以有效阻隔热传，防止冷却后的氮气升温影响灭火效果。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的第二运输管路铺设时采用了三通联结装置并用棉布包裹管道，可以有效避免直角拐弯和采空区落石对管道造成损坏。
与现有技术相比本实用新型有益效果为：该系统只需将氮气温度降低至0至-50℃，不仅降低了能耗，而且延长了管道的寿命，而且灭火效果极好。该系统不仅可以单独使用，而且还可以与水雾系统协同使用，从而进一步提升灭火效果。可有效防止管道堵塞，适用于高温潮湿环境下制低温气体，够连续工能力强作。整套系统结构简单，占据空间小，可灵活移动，安装十分方便，对于矿井下注氮防灭火具有极大的应用前景。
【附图说明】
图1为本实用新型的整体结构示意图。
附图标记说明：1.制氮机、2.第一运输管路、3.冷氮机、4.第一运输管路、5.压力表、6.调节阀。
【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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本具体实施方式采用如下技术方案：一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，包含制氮机1、第一运输管路2、冷氮机3、第二运输管路4、压力表5和调节阀6，所述的制氮机1放置在地面，制氮机1通过第一运输管路2与冷氮机3连接，冷氮机3通过第二运输管路4将氮气冷却后输运至指定区域，冷氮机3将氮气温度冷却至0至-25℃，第二运输管路4上在冷氮机3的出口方向设有压力表5和调节阀6，第二运输管路4在采空区内预埋。
所述的冷氮机3安置在回风巷中，冷氮机3工作时会散发出大量的热，将冷氮机3安置在回风巷中，由于回风巷风量较大可及时带走热量，从而有效避免热量引发瓦斯爆炸、煤炭自燃等安全事故的发生。
所述的第二运输管路4在采空区内预埋包含两种方式，其一牵引式，每向前开采10-30m，则通过牵引机把管道向前牵引相应的距离；其二是并联式，根据开采深度不同选则对应自燃带位置的管道，管道距离10-30m，依次预埋多跟的钢制管道。
所述的第二运输管路4外表面采用聚氨酯保温材料对其进行包裹，可以有效阻隔热传，防止冷却后的氮气升温影响灭火效果。
所述的第二运输管路4铺设时采用了三通联结装置并用棉布包裹管道，可以有效避免直角拐弯和采空区落石对管道造成损坏。
本实用新型的工作原理：首先将制氮机1和冷氮机3分别安置在地面和井下，然后将二者通过第一运输管路2连接，然后将第二运输管路4在采空区内预埋，并将冷氮机3与第二运输管路4连接；装置开始工作后，制氮机1产生氮气，然后通过第一运输管路2输送至冷氮机3，冷氮机3将氮气冷却至0至-25℃，最后经过第二运输管路4将低温氮气输送至自燃区域，从而达到灭火目的。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，包含制氮机、第一运输管路、冷氮机、第二运输管路、压力表和调节阀，其特征在于：所述的制氮机放置在地面，制氮机通过第一运输管路与冷氮机连接，冷氮机通过第二运输管路将氮气冷却后输运至指定区域，冷氮机将氮气温度冷却至0至-50℃，第二运输管路上在冷氮机的出口方向设有压力表和调节阀，第二运输管路在采空区内预埋。
2.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，其特征在于：所述的冷氮机安置在回风巷中。
3.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，其特征在于：所述的第二运输管路在采空区内预埋包含两种方式，其一牵引式，每向前开采10-30m，则通过牵引机把管道向前牵引相应的距离；其二是并联式，根据开采深度不同选择对应自燃带位置的管道，管道距离10-30m，依次预埋多根的钢制管道。
4.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，其特征在于：所述的第二运输管路外表面采用聚氨酯保温材料对其进行包裹。
5.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下采空区的低温氮气防灭火系统，其特征在于：所述的第二运输管路铺设时采用了三通联结装置并用棉布包裹管道。
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|---|---|---|---|---|
| CN114635738A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-17 | 湖南科技大学 | 一种抑制采空区煤升温氧化的灭火地雷及其布置方法 |
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