KR101638052B1 - 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석탄층 내부로 불활성가스(inert gas)를 공급하여 석탄층 내부에 산화제를 제거하고 공급하는 불활성가스로 대체하여 자연발화현상을 억제하기 위한 분사파이프를 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 외측에 다수의 제 1 분사홀이 형성되는 제 1 분사파이프, 제 1 분사파이프와 연통하며, 외측에 다수의 제 2 분사홀이 형성되는 제 2 분사파이프로 이루어진 텔레스코픽 타입을 적용하여 석탄층으로 불활성가스를 공급함으로써 더욱 효율적인 자연발화를 방지할 수 있다.

Description

분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템{A spontaneous ignition of coal bed prevention system including injection module}

본 발명은 석탄층 자연발화 방지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화력발전소의 석탄 야적장의 석탄층 내부로 불활성가스(inert gas)를 공급하여 석탄층 내부에 산화제를 제거하고 불활성가스를 공급하여 산화분위기를 차단함으로써 자연발화현상의 예방 및 화재발생시 소화할 수 있는 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템에 관한 것이다.

석탄은 산화물과 접촉 시 발화하기 쉬운 물질인 휘발성분, 탄소, 수분으로 구성되어 있다. 석탄의 자연발화 현상은 탄광, 석탄수송 선박, 하역시설, 발전소 내 대형 콜야드(coal yard), 발전소 콜사일로(coal silo) 및 이송 시설에서 주로 발생되며 정확히 추산하기는 어렵지만 석탄 이용량의 1% 이상이 자연발화로 소실되고 있는 것으로 알려져 있으며 날로 치솟는 석탄 가격과 자연발화로 소실되고 있는 것으로 알려져 있으며 날로 치솟는 석탄 가격과 자연발화로 인한 피해를 고려하면 이를 방지할 수 있는 기술개발 성공 시 막대한 파급효과가 기대된다.

그 동안 석탄의 자연발화에 대해서 다양한 연구가 진행되어 왔음에도 불구하고 정확한 자연발화의 원인파악과 방지 방법에 대한 기술개발은 진행 중에 있다. 현장에서의 경함에 따르면 자연발화를 예측하기는 매우 힘들지만 눈이 쌓인 겨울에 발생이 매우 빈번하며 석탄에 수분이 많은 조건(비, 높은 습도 등)과 석탄이 직사광선에 노출이 많으면 자연발화가 더 쉽게 일어난다고 알려져 있다.

자연발화는 고체연료의 점화현상의 하나로 석탄 자연발화도 연료의 점화와 관계된 일반적인 접근으로 이해할 수 있다. 즉 연료 주변에 연소분위기의 유지가 가능한 산화제가 존재해야 하며 발화가 일어나기 위한 점화조건이 형성되어야 한다.

점화 이후에도 지속적인 연소가 진행되기 위해서는 연료, 산화제의 지속적인 공급과 연소로 발생되는 열이 꾸준히 점화원으로 작용할 수 있도록 주변의 열전달조건, 열손실량 등이 중요하다.

이 같은 석탄의 자연발화현상에 대해 다양한 원인이 제시되어 왔는데, 석탄의 발화현상은 얼마나 많은 양의 산소가 석탄과 접촉하였는지, 이때 점화조건이 성립되어 있는지에 의해 결정된다. 석탄이 함유하고 있는 성분 중 하나인 유화철은 산소와 반응하여 황산을 생성하고 발열 현상을 수반하며 석탄이 약 800℃의 온도까지 상승하게 되어 자연발화가 발생하게 된다. 한편 석탄 내부의 수분성분이 높을수록 발화하기 쉽다고 알려져 있는데, 이는 수분을 많이 함유하고 있는 석탄이 공기와 접촉할 경우, 공기 중의 산소와 직접적인 접촉 이외에도 물속의 산소를 석탄이 흡수하여 보다 연소조건에 가깝게 되고, 이 과정에서 열이 발생되어 온도가 상승하면서 자연발화현상이 일어나게 된다. 이러한 자연발화 현상은 철저한 산화제의 차단으로 방지할 수 있을 것이다. 또한 적재된 석탄의 내부온도가 10℃ 상승하면 석탄의 산소 흡수율이 약 2배 증가한다. 그러므로 적재된 석탄의 내부온도를 조절해주는 것도 자연 발화 현상을 방지할 수 있는 중요한 점이다.

불활성가스는 발전소에서 배출되는 배기가스(산소농도 약 4%내외인 배기가스를 활용해도 질소, 이산화탄소 같은 불활성 가스의 효과를 낼 수 있음), 순수 질소 또는 이산화탄소를 활용할 수 있으며, 콜야드의 경우는 외기에 의해 지속적인 소산이 일어나 필요 가스량이 상대적으로 많으므로 배기가스를 활용하는 것이 경제적이다.

또한 석탄 운반선 같은 경우는 추진용 엔진에서 발생되는 배기가스를 활용하면 된다.

따라서, 상기한 요구에 따라 콜야드 또는 사일로 등에 적재된 석탄에 산소농도를 조절하여 가연한계 이하의 조건을 유지하도록 불활성가스를 균일하게, 최소한의 사용량으로 공급하는 기술이 요구되고 있으며, 실제 사용환경을 고려하여 경제적이면서도 내구성 있는 설비구성이 필수적이며 정기적인 점검 및 보수가 용이하도록 설계되는 것이 필요한 실정이다.

(특허문헌 1) KR10-2005-0094745 A

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 불활성가스 공급모듈의 컨트롤벨브로부터 유입되는 불활성가스를 석탄층의 내부로 분사시키는 분사모듈을 통해 자연발화를 방지하는 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 컨트롤벨브와 연통하는 내부 분사파이프와 내부 분사파이프를 둘러싸는 외부 분사파이프를 콜야드 하부에 상대적으로 낮은 깊이로 설치공간을 간소화시키고, 중장비 사용시 분사파이프를 하부로 이동시켜 석탄이송 및 적재작업의 편의를 도모할 수 있는 텔레스코픽 타입의 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 목적은 제 1, 2, 3 외부 분사파이프 중 어느 하나의 내측과 고정되는 한 쌍의 지지부, 지지부가 고정되는 회전부 및 회전부와 연결되어 회전부를 회전시키는 동력부를 통해 불활성가스의 유량을 조절하는 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템은 발전소, 컨덴서, 블로어, 버퍼탱크, 매니폴더, 및 컨트롤벨브를 통하여 처리된 불활성가스를 생성하는 불활성가스 공급모듈; 및 상기 컨트롤벨브로부터 공급되는 상기 불활성가스를 석탄층의 내부에서 분사시키는 분사모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 분사모듈은, 상기 컨트롤벨브와 연통하는 다단의 내부 분사파이프; 및 상기 내부 분사파이프를 둘러싸는 다단의 외부 분사파이프;를 포함하고, 상기 다단의 내부 분사파이프에서 상기 불활성가스를 상기 석탄층으로 분사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다단의 내부 분사파이프와 상기 다단의 외부 분사파이프는 텔레스코픽으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다단의 내부 분사파이프는, 외측에 다수의 제 1 내부 분사홀이 형성되는 제 1 내부 분사파이프; 상기 제 1 내부 분사파이프와 연통하며, 외측에 다수의 제 2 내부 분사홀이 형성되는 제 2 분사파이프; 및 상기 제 2 내부 분사파이프와 연통하며, 외측에 다수의 제 3 내부 분사홀이 형성되는 제 3 내부 분사파이프;를 포함하며, 상기 제 3 내부 분사파이프는 상기 불활성가스가 유입되도록 상기 컨트롤벨브와 연통하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다단의 외부 분사파이프는, 상기 제 1 내부 분사파이프를 둘러싸고 외측에 다수의 제 1 외부 분사홀이 형성되는 제 1 외부 분사파이프; 상기 제 2 내부 분사파이프를 둘러싸면서 상기 제 1 외부 분사파이프의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 2 외부 분사홀이 형성되는 제 2 외부 분사파이프; 및 상기 제 3 내부 분사파이프를 둘러싸면서 상기 제 2 외부 분사파이프의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 3 외부 분사홀이 형성되는 제 3 외부 분사파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 분사모듈은, 상기 다단의 외부 분사파이프에 장착되어 상기 석탄층 내부의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서와 인접하도록 상기 다단의 외부 분사파이프에 장착되어 상기 석탄층 내부의 산소량을 감지하는 산소센서;를 포함하는, 센서모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 분사모듈은, 상기 제 1, 2, 3 외부 분사파이프 중 어느 하나의 내측과 고정되는 한 쌍의 지지부; 상기 지지부가 고정되는 회전부; 및 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부를 회전시키는 동력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명은 불활성가스 공급모듈의 컨트롤벨브로부터 유입되는 불활성가스를 석탄층의 내부로 분사시키는 분사모듈을 통해 자연발화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 컨트롤벨브와 연통하는 내부 분사파이프와 내부 분사파이프를 둘러싸는 외부 분사파이프를 텔레스코픽 타입으로 적용하여 콜야드 하부에 상대적으로 낮은 시공을 통하여 비용을 절감할 수 있으며, 석탄의 적재 및 이송작업을 위한 중장비 사용시 분사파이프를 하부로 이동시켜 작업의 편의를 도모할 수 있고,석탄층으로 불활성가스를 공급함으로써 더욱 효율적인 자연발화를 억제할 수 있다.

아울러, 본 발명은 내부 분사파이프의 고정되는 한 쌍의 지지부, 지지부가 고정되는 회전부 및 회전부와 연결되어 회전부를 회전시키는 동력부를 통해 컨트롤벨브에서 주도적으로 제어하는 불활성가스의 유량을 일부 조절 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템의 불활성가스 공급모듈을 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 2는 야적장에 본 발명의 일 실시예에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템이 적용된 것을 나타낸 개략도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템의 분사모듈을 나타낸 일 방향에서의 사시도, 및
도 4는 도 3의 단면도이다.

본 발명의 분사파이프를 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.

본 발명에 따른 분사파이프를 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템은 발전소(110), 컨덴서(120), 블로어(130), 버퍼탱크(140), 매니폴더(150), 및 컨트롤벨브(160)를 통하여 불활성가스(B)를 생성하는 불활성가스 공급모듈(100) 및 컨트롤벨브(160)로부터 유입되는 불활성가스를 석탄층(A)의 내부에서 분사시키는 분사모듈(200)을 포함한다.

불활성가스 공급모듈(100)은 발전소(110), 컨덴서(120), 블로어(130), 버퍼탱크(140), 매니폴더(150) 및 컨트롤벨브(160)를 포함한다.

발전소(110)는 일반 화력발전소를 말하며 석탄 등을 연료로 사용하여 스팀을 생산하며, 생산된 스팀은 터빈을 통하여 전기를 생산한다. 이 과정에서 불활성가스가 생성된다.

본 발명에서의 발전소(110)는 석탄층에 제공될 불활성가스를 생성하기 위해 사용된다.

컨덴서(120)는 불활성가스에 함유되어 있는 수분을 제거하는 역할을 한다.

블로어(130)는 날개차 또는 로터의 회전 운동에 의해 기체를 이송하는 송풍기를 말한다.

버퍼탱크(140)는 버퍼 역할을 하는 탱크로서 전, 후단의 문제에 대비해서 불활성가스를 저장하는 용도로 사용된다.

매니폴더(150)는 다실린더 기관에서 각 실린더에 흡기 또는 배기를 인도하기 위한 관을 여러 개씩 또는 전부를 집합시킨 것을 말하며, 전자를 흡기 매니폴더, 후자를 배기 매니폴더라고 하며, 이러한 매니폴더(150)는 컨트롤벨브(160)로 불활성가스를 분배하는 역할을 한다.

컨트롤벨브(160)는 매니폴더(150)와 연통하며, 이러한 컨트롤벨브(160)는 전술한 발전소(110), 컨덴서(120), 블로어(130), 버퍼탱크(140), 매니폴더(150)를 거쳐 제 2 분사파이프(213)로 공급되는 불활성가스의 유량을 제어한다.

분사모듈(200)은 분사파이프(210), 지지부(220), 회전부(230), 동력부(240), 및 센서모듈(250)을 포함한다.

분사파이프(210)는 컨트롤벨브(160)와 연통하는 다단의 내부 분사파이프(211), 및 내부 분사파이프(211)를 둘러싸는 다단의 외부 분사파이프(215)를 포함하며, 다단의 내부 분사파이프(211)를 통해 불활성가스가 석탄층으로 분사된다.

또한, 다단의 내부 분사파이프(211)와 다단의 외부 분사파이프(215)는 텔레스코픽으로 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에서는 3단으로 이루어진 것으로 도시 및 설명하고 있으나, 석탄층의 높이에 따라 사용자는 단층을 가감하여 적용 가능하다.

여기서, 텔레스코픽 타입을 선정한 이유는 적재된 석탄의 높이가 8m 정도로 내부 분사파이프(211)와 외부 분사파이프(215)의 높이를 그와 비슷한 정도로 세우려면 바닥공사에 많은 비용이 수반될 것으로 예상되므로 그 깊이를 줄이기 위함이다.

이러한 텔레스코픽의 단수는 1m당 1단, 혹은 2m당 1단 등 여러 가지로 각 상황에 맞춰서 조절 가능하며, 단층이 많을수록 하부에 작업을 해야할 깊이가 줄어든다.

내부 분사파이프(211)는 제 1 내부 분사파이프(212), 제 1 내부 분사파이프(213) 및 제 1 내부 분사파이프(214)를 포함한다.

제 1 내부 분사파이프(212)는 외측에 다수의 제 1 내부 분사홀(212a)이 형성되어 불활성가스가 지나다니는 통로가 된다.

제 2 내부 분사파이프(213)는 제 1 내부 분사파이프(212)와 연통하며, 외측에 다수의 제 2 내부 분사홀(213a)이 형성되며, 제 1 내부 분사파이프(212)의 기능과 같다.

제 3 내부 분사파이프(214)는 제 2 내부 분사파이프(213)와 연통하며, 외측에 다수의 제 3 내부 분사홀(214a)이 형성되며, 제 2 내부 분사파이프(213)의 기능과 같다.

이러한 제 3 내부 분사파이프(214)는 불활성가스가 유입되도록 컨트롤벨브(160)와 연통한다.

이때, 제 3 내부 분사파이프(214)로 유입된 불활성가스는 각각 제 1, 2, 3 내부 분사홀(212a, 213a, 214a)를 통하여 석탄층으로 제공되며, 외부로 배출되지 않은 불활성가스는 내부 분사파이프(211)와 외부 분사파이프(215) 사이의 공간에서 머무르다가 각각 제 1, 2, 3 외부 분사홀(216a, 217a, 218a)를 통하여 일부 배출될 수 있다.

제 1 외부 분사파이프(216)는 제 1 내부 분사파이프(212)를 둘러싸고 외측에 다수의 제 1 외부 분사홀(216a)이 형성된다.

제 2 외부 분사파이프(217)는 제 2 내부 분사파이프(213)를 둘러싸면서 제 1 외부 분사파이프(216)의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 2 외부 분사홀(217a)이 형성된다.

제 3 외부 분사파이프(218)는 제 3 내부 분사파이프(214)를 둘러싸면서 제 2 외부 분사파이프(217)의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 3 외부 분사홀(218a)이 형성된다.

전술한 제 1, 2, 3 외부 분사파이프(216, 217, 218) 역시 텔레스코픽으로 이루어지며, 각각 제 1, 2, 3 내부 분사파이프(212, 213, 214)에서 분사되는 불활성가스가 분사홀(216a, 217a, 218a)를 통하여 고르게 분사되도록 한다.

지지부(220)는 내부 분사파이프(211)의 내측과 고정되며, 한 쌍으로 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 지지부(220)는 제 1 내부 분사파이프(212)에 고정되거나 제 2 내부 분사파이프(213) 또는 제 3 내부 분사파이프(214)에 고정될 수 있다.

일례로서, 제 3 내부 분사파이프(214)에 고정되는 경우, 제 2 내부 분사파이프(213)가 제 3 내부 분사파이프(214)로부터 펴지거나 제 3 분사파이프(214)에 삽입된 상태에서 회전할 수도 있다.

이러한 구조를 통하여 불활성가스가 석탄층으로의 공급량을 조절할 수 있게 된다.

회전부(230)는 원형의 판부재로 이루어져 지지부(220)가 고정되며, 이러한 지지부(220)의 중심부에는 동력부(240)와 연결되어 회전 가능하다.

동력부(240)는 회전부(230)와 연결되어 회전부(230)를 회전시키며, 이러한 동력부(240)는 외부로부터 전원이 인가되면 회전부(230)를 회전시키고, 그에 따라 지지부(220)가 회전함으로써 제 2 분사파이프(213)를 회전시킬 수 있다.

이에 따라 불활성가스의 유량은 컨트롤벨브(160)에서 주관하여 제어하지만, 필요에 따라 상기한 동력부(240)의 회전에 따른 제 1, 2, 3 내부 분사파이프(212, 213, 214)의 부분적인 회전으로 각각의 제 1, 2, 3 내부 분사홀(212a, 213a, 214a)이 중첩되어 일치하거나 일치하지 않도록 조절됨으로써 제어될 수도 있다.

센서모듈(250)은 온도센서(251) 및 산소센서(252)를 포함한다.

온도센서(251)는 다단의 외부 분사파이프(215)에 장착되어 석탄층 내부의 온도를 감지한다.

산소센서(252)는 온도센서(251)와 인접하도록 다단의 외부 분사파이프(215)에 장착되어 석탄층 내부의 산소량을 감지한다.

상기한 온도센서(251)과 산소센서(252)는 석탄층 내부의 온도와 산소량을 감지한 후 획득된 데이터를 별도의 통신모듈(미도시)로 제공할 수 있으며, 통신모듈을 제어하는 제어부(미도시)에 따라 석탄층 내부에서 필요한 불활성가스의 유량을 조절할 수도 있다.

또한, 상기한 온도센서(251) 및 산소센서(252)는 내부 분사파이프(211)의 높이가 8m이면 1m당 1개씩, 2m당 1개씩 등으로 필요에 따라 적용 가능하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 분사모듈을 포함하는 석탄층 자연발화 방지시스템은 지속분사와 단속 분사가 가능하다.

여기서, 지속분사는 온도센서(251) 및 산소센서(252)의 감시와 관계없이 일정하게 불활성가스를 분사해 준다. 이는 지속적인 분사로 외부 분사파이프(215)에 부착된 센서가 정확하다고 판단하기 어렵기 때문이다.

또한, 단속분사는 단속적인 분사를 통하여 자연발화현상을 예방하며 온도센서(251) 및 산소센서(252)를 통해 이상이 감지되면 일정 시간 동안 지속적으로 불활성가스를 분사해준다. 이러한 단속분사는 소비되는 동력을 줄일 수 있고, 분진 날림을 최소화하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명은 분사홀의 위치 및 분사량의 조절로 석탄층에 전체적으로 균일하게 불활성기체가 확산이 되도록 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 불활성가스 공급모듈
110 : 발전소
120 : 컨덴서
130 : 블로어
140 : 버퍼탱크
150 : 매니폴더
160 : 컨트롤벨브
200 : 분사모듈
210 : 분사파이프
211 : 내부 분사파이프
212 : 제 1 내부 분사파이프
212a : 제 1 내부 분사홀
213 : 제 2 내부 분사파이프
213a : 제 2 내부 분사홀
214 : 제 3 내부 분사파이프
214a : 제 3 내부 분사홀
215 : 외부 분사파이프
216 : 제 1 외부 분사파이프
216a : 제 1 외부 분사홀
217 : 제 2 외부 분사파이프
217a : 제 2 외부 분사홀
218 : 제 3 외부 분사파이프
218a : 제 3 외부 분사홀
220 : 지지부
230 : 회전부
240 : 동력부
250 : 센서모듈
251 : 온도센서
252 : 산소센서

Claims (7)

1. 소정 높이의 층을 이루는 석탄층으로부터 불활성가스를 생성시키는 발전소, 상기 불활성가스의 수분을 제거하는 컨덴서, 수분이 제거된 상기 불활성가스를 이송하는 블로어, 이송된 상기 불활성가스를 저장 가능한 버퍼탱크, 상기 버퍼탱크와 연결되어, 상기 불활성가스를 분배하는 매니폴더, 및 상기 매니폴더로부터 분배되는 상기 불활성가스의 유량을 제어하는 컨트롤벨브를 구비하며, 이들을 통하여 불활성가스를 생성하는 불활성가스 공급모듈; 및
   상기 컨트롤벨브로부터 공급되는 상기 불활성가스를 상기 석탄층의 내부에서 분사시키는 분사모듈;을 포함하며,
   상기 분사모듈은,
   상기 컨트롤벨브와 연통하는 다단의 내부 분사파이프; 및
   상기 내부 분사파이프를 둘러싸는 다단의 외부 분사파이프;를 포함하고,
   상기 다단의 내부 분사파이프에서 상기 불활성가스를 상기 석탄층으로 분사하는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 다단의 내부 분사파이프와 상기 다단의 외부 분사파이프는 텔레스코픽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 다단의 내부 분사파이프는,
   외측에 다수의 제 1 내부 분사홀이 형성되는 제 1 내부 분사파이프;
   상기 제 1 내부 분사파이프와 연통하며, 외측에 다수의 제 2 내부 분사홀이 형성되는 제 2 내부 분사파이프; 및
   상기 제 2 내부 분사파이프와 연통하며, 외측에 다수의 제 3 내부 분사홀이 형성되는 제 3 내부 분사파이프;를 포함하며,
   상기 제 3 내부 분사파이프는 상기 불활성가스가 유입되도록 상기 컨트롤벨브와 연통하는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 다단의 외부 분사파이프는,
   상기 제 1 내부 분사파이프를 둘러싸고 외측에 다수의 제 1 외부 분사홀이 형성되는 제 1 외부 분사파이프;
   상기 제 2 내부 분사파이프를 둘러싸면서 상기 제 1 외부 분사파이프의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 2 외부 분사홀이 형성되는 제 2 외부 분사파이프; 및
   상기 제 3 내부 분사파이프를 둘러싸면서 상기 제 2 외부 분사파이프의 하부에 위치하며, 외측에 다수의 제 3 외부 분사홀이 형성되는 제 3 외부 분사파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 분사모듈은,
   상기 다단의 외부 분사파이프에 장착되어 상기 석탄층 내부의 온도를 감지하는 온도센서; 및
   상기 온도센서와 인접하도록 상기 다단의 외부 분사파이프에 장착되어 상기 석탄층 내부의 산소량을 감지하는 산소센서;를 포함하는,
   센서모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 분사모듈은,
   상기 제 1, 2, 3 외부 분사파이프 중 어느 하나의 내측과 고정되는 한 쌍의 지지부;
   상기 지지부가 고정되는 회전부; 및
   상기 회전부와 연결되어 상기 회전부를 회전시키는 동력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   석탄층 자연발화 방지시스템.

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