KR20220008859A - Liquid CO2 phase change power multi-function perfusion system and usage method in the mine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템 및 사용방법을 공개하며, 탄광 방화-소화 기술분야에 속한다. 그는 동력시스템과, 공동구를 향해 방화-소화 재료를 관류하는 데 사용하는 그라우팅 시스템 및 포말시스템을 포함하고, 동력시스템은 액상 CO2 저장-운송탱크 및 그와 연결하는 메인 파이프라인을 포함하며, 액상 CO2가 기화기의 작용하에 기화된 후, 제1 분기 파이프라인을 통해 재료 저장탱크 중에 진입하며, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 충분한 동력을 갖고, 제3 파이프라인을 통해 공동구 내부에 방화-소화재료를 관류하며; 포말 겔류 방화-소화재료를 관류해야 할 경우, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 제4 파이프라인을 연통하고, 이어서, 제2 분기 파이프라인이 연결하는 포말시스템과 결합함으로써, 발포기가 발생하는 기포를 통해 공동구 내부로 포말 겔류 방화-소화재료를 관류한다. 본 발명은 동력장치가 필요없이 다양한 방화-소화재료를 관류할 수 있어 광범위한 실용성을 갖는다.The present invention discloses a multi-function perfusion system and a method for using liquid CO 2 phase change power in a mine, and belongs to the field of coal mine fire-extinguishing technology. He comprises a power system, a foaming system and a grouting system used to flow the fire-extinguishing material towards the cavity, the power system comprising a liquid CO 2 storage-transport tank and a main pipeline connecting thereto, After CO 2 is vaporized under the action of the vaporizer, it enters the material storage tank through the first branch pipeline, and the material storage tank after the pressure is increased has sufficient power, and fires inside the cavity through the third pipeline- perfuse the digestive material; When the foamed gel-type fire-fighting-extinguishing material is to be flowed through, the material storage tank after the pressure is increased communicates with the fourth pipeline, and then combines with the foam system connected by the second branch pipeline, thereby generating bubbles The foam gel-like fire-fighting-extinguishing material is perfused into the cavity through the The present invention can flow through various fire-extinguishing materials without the need for a power unit, and thus has a wide range of practicality.
Description
본 발명은 탄광 방화-소화 기술분야에 관한 것으로, 상세하게는, 다양한 소화재료를 관류할 수 있는 다기능 관류 시스템 및 그 사용방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of fire-extinguishing technology in coal mines, and more particularly, to a multifunctional perfusion system capable of perfusing various fire extinguishing materials and a method of using the same.
석탄의 자연 발화로 발생되는 화재는 거대한 경제손실, 인명 피해와 환경오염 등문제를 야기한다. 현재, 슬러리 관류, 불활성 기체 주입, 겔 주입 등 방화-소화기술은 석탄의 자연 발화를 효과적으로 억제하였지만, 이런 방화-소화재료를 관류하는 동력은 에어 슬러리 주입 펌프, 스크류 펌프와 공기압축기 등으로부터 제공받는다. 예를 들어, 201810247360.X는 메인 챔버, 교반기, 필터 챔버와 발동 모터를 포함하고, 메인 챔버는 필터 챔버와 연결하고, 연결 지점에 필터망이 설치되고, 메인 챔버의 우측 상부에 물첨가구가 설치되고, 메인 챔버의 우측 하부는 슬러리 저장 피트와 연결시켜 통하게 하고, 슬러리 저장 피트의 내부에 동력 엔진이 설치되고, 동력 엔진 상에 슬러리 파이프라인이 설치되는 탄광 소화 슬러리 관류용 그라우팅 피트(grouting pit)를 공개하였다. 그는 주로 동력 엔진을 동력원으로 이용한다. 하지만, 이런 동력장치는 조작 과정이 복합하고, 소음이 크고, 유지보수 원가가 높은 등 문제가 존재한다. 이외에도, 불활성 기체(예를 들어, CO2, N2) 방화-소화기술의 관류 시스템은 많이는 지면에 설치하고, 깊게 매장된 광산 갱은 수송하는 파이프라인이 길어 쉽게 압력 손실, 기체 누출, 파이프라인 막힘 등 기술적 난제가 나타나고, 그의 방화-소화 효율을 떨군다.Fires caused by spontaneous combustion of coal cause huge economic losses, human casualties, and environmental pollution. At present, fire-extinguishing technologies such as slurry perfusion, inert gas injection, and gel injection effectively suppress the spontaneous combustion of coal, but the power to flow through these fire-extinguishing materials is provided by an air slurry injection pump, a screw pump, and an air compressor. . For example, 201810247360.X includes a main chamber, agitator, filter chamber and actuation motor, the main chamber is connected to the filter chamber, a filter net is installed at the connection point, and a water additive is installed in the upper right corner of the main chamber A grouting pit for coal mine digestion slurry flow through which the lower right side of the main chamber is connected to and communicated with the slurry storage pit, a power engine is installed inside the slurry storage pit, and a slurry pipeline is installed on the power engine has been disclosed. He mainly uses a power engine as a power source. However, such a power unit has problems such as complicated operation process, large noise, and high maintenance cost. In addition, inert gas (eg, CO 2 , N 2 ) fire-extinguishing technology perfusion systems are often installed on the ground, and deep buried mine pits have long pipelines to transport them, so pressure loss, gas leaks, and pipes Technical difficulties such as line clogging appear, and his fire-extinguishing efficiency is lowered.
종래의 방화-소화설비는 단일 품목의 방화-소화재료에 대한 관류만 실현할 수 있는 데, 예를 들어, 불활성 기체를 주입하는 동시에 포말 겔을 관류할 수 없다. 따라서, 전통 동력장치에 의존하지 않으면서도 공동구의 구역 내로 다양한 소화재료를 관류할 수 있는 다기능 관류 시스템을 연구하는 것이 본 기술분야의 기술자들이 시급히 해결해야하는 주요 기술문제로 되었다.The conventional fire-extinguishing equipment can only realize the perfusion of a single item of fire-extinguishing material, for example, it cannot perfuse the foam gel while injecting an inert gas. Therefore, researching a multifunctional perfusion system capable of perfusing various fire extinguishing materials into the area of the cavity without relying on traditional power equipment has become a major technical problem that engineers in the art must urgently solve.
본 발명의 목적 중 하나는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템을 제공하는 데 있으며, 그는 전통 동력장치에 의존하지 않고, 액상 CO2 상변화 압력을 동력원으로 이용하고, 액상 CO2가 기화된후, 재료 저장탱크에 진입하고, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 충분한 동력을 갖고, 지속적으로 안정적인 고압 관류는 방화-소화재료가 공동구 중에서 균일하게 분포되는 데 이롭고, 공동구의 높은 지점의 발화원을 효과적으로 커버할 수 있다. 현장 방화-소화업무 수요에 근거해, 본 발명의 관류 시스템은 공동구를 향해 억제제를 분사하고, 물, 3상 포말 등 방화-소화재료를 주입할 수 있다.One of the objects of the present invention is to provide an in-pit liquid CO 2 phase change power multi-function perfusion system, which does not rely on traditional power equipment, uses liquid CO 2 phase change pressure as a power source, and liquid CO 2 is vaporized After entering the material storage tank, the material storage tank after the pressure is increased has sufficient power, and the continuous and stable high-pressure flow is beneficial for the fire-extinguishing material to be uniformly distributed in the cavity, and can be effectively covered. Based on the on-site fire-fighting service demand, the perfusion system of the present invention can spray the inhibitor towards the cavity, and inject the fire-extinguishing material such as water and three-phase foam.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명이 해결해야 하는 기술문제는,In order to realize the above object, the technical problem to be solved by the present invention is,
어떻게 전통 동력장치에 의존하지 않는 상황하에서 공동구 중에 지속적이고 안정적으로 방화-소화재료를 관류하느냐 하는 것이며;How to continuously and stably irrigate fire-extinguishing materials in the cavity under the circumstances that do not rely on traditional power equipment;
어떻게 공동구 내부에 대해 다양한 방화-소화재료의 관류를 실현하느냐 하는 것이다.How to realize the flow of various fire-fighting and fire-extinguishing materials into the cavity.
상기 기술문제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래의 기술방안을 이용한다.In order to solve the above technical problem, the present invention uses the following technical solution.
갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템은 동력시스템과, 공동구를 향해 방화-소화 재료를 관류하는 데 사용하는 그라우팅 시스템 및 포말시스템을 포함하고, 상기 동력시스템은 액상 CO2 저장-운송탱크 및 상기 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 메인 파이프라인을 포함하며, 상기 메인 파이프라인 상에는 각각 기화기, 온도 제어 및 모니터링 유닛이 설치되고, 상기 기화기는 액상 CO2저장-운송탱크 중의 액상 CO2에 대해 기화를 진행하는 데 사용하고, 상기 온도 제어 및 모니터링 유닛을 통해 상기 메인 파이프라인 내부의 CO2의 온도에 대해 실시간 모니터링과 제어를 진행하며;An intra-pit liquid CO 2 phase change power multifunctional flow-through system comprises a power system, a grouting system and a foam system used to flow the fire-extinguishing material towards the cavity, the power system comprising: a liquid CO 2 storage-transport tank and the a main pipeline connected to a liquid CO 2 storage-transport tank, wherein a vaporizer, a temperature control and monitoring unit are respectively installed on the main pipeline, and the vaporizer is a liquid CO 2 storage-transport tank for liquid CO 2 in the tank used to conduct vaporization, and perform real-time monitoring and control of the temperature of CO 2 in the main pipeline through the temperature control and monitoring unit;
상기 메인 파이프라인의 다른 일단은 각각 2개의 분기 파이프라인을 연결하는 데, 각각 제1 분기 파이프라인과 제2 분기 파이프라인이며;the other end of the main pipeline connects two branch pipelines, respectively, a first branch pipeline and a second branch pipeline;
상기 그라우팅 시스템은 재료 저장탱크, 관련 밸브, 무화 노즐과 상기 제1 분기 파이프라인을 포함하고, 상기 재료 저장탱크, 관련 밸브와 무화 노즐은 모두 상기 제1 분기 파이프라인 상에 위치하며;the grouting system includes a material storage tank, an associated valve, an atomizing nozzle and the first branch pipeline, wherein the material storage tank, the associated valve and the atomizing nozzle are all located on the first branch pipeline;
상기 포말시스템은 발포기, 관련 제어 밸브와 제2 분기 파이프라인을 포함하고, 상기 발포기와 관련 제어 밸브는 모두 상기 제2 분기 파이프라인 상에 위치하며;the foam system includes a foamer, an associated control valve and a second branch pipeline, wherein the foamer and associated control valve are all located on the second branch pipeline;
상기 재료 저장탱크의 꼬리단에 2개의 파이프라인이 연결되는 데, 각각 제3 파이프라인과 제4 파이프라인이며, 상기 제3 파이프라인은 공동구에 관통해 진입하고, 상기 제4 파이프라인은 상기 발포기 상에 연결하며;Two pipelines are connected to the tail end of the material storage tank, respectively, a third pipeline and a fourth pipeline, the third pipeline entering through the cavity, and the fourth pipeline being the foot connect to the abandon phase;
액상 CO2가 기화기의 작용하에 기화된 후, 상기 제1 분기 파이프라인을 통해 상기재료 저장탱크 중에 진입하며, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 충분한 동력을 갖고, 상기 제3 파이프라인을 통해 공동구 내부에 방화-소화재료를 관류하며; 포말 겔류 방화-소화재료를 관류해야 할 경우, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 상기 제4 파이프라인을 연통하고, 이어서, 제2 분기 파이프라인이 연결하는 포말시스템과 결합함으로써, 발포기를 통해 공동구 내부로 포말 겔류 방화-소화재료를 관류한다. After liquid CO 2 is vaporized under the action of the vaporizer, it enters the material storage tank through the first branch pipeline, and the material storage tank after the pressure is increased has sufficient power, and the cavity through the third pipeline a fire-fighting-extinguishing material is irrigated therein; When the foamed gel-type fire-fighting-extinguishing material is to be flowed through, the material storage tank after the pressure is increased communicates with the fourth pipeline, and then connects with the foam system connected by the second branch pipeline, so that the cavity through the foamer A foam gel-like fire-fighting-extinguishing material is perfused into the interior.
상기 기술방안이 직접 이루는 기술효과는 아래와 같다.The technical effects directly achieved by the above technical measures are as follows.
상기 주요 기술사상은 “액상 CO2 상변화 압력을 동력원으로” 이용하는 것으로서, 전통 동력장치를 사용하는 것을 피할 수 있고, 더 나아가, 종래기술 중의 전통 장치가 조작이 복잡하고 소음이 크고 유지보수 원가가 높은 등 문제로 야기되는 일부 폐단을 피할 수 있다. 상세하게, 본 발명에서 액상 CO2 저장-운송탱크는 기화기의 기화를 거친 후, 재료 저장탱크 중에 진입하고, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 충분한 동력을 가지며, 즉, 재료 저장탱크는 액상 CO2 상변화 압력인 동력원을 충분히 획득하므로, 지속적으로 안정된 고압 재료 저장탱크는 방화-소화재료를 공동구로 관류해 진입시키는 데 이롭고, 방화-소화재료가 균일하게 분포되도록 하여 공동구의 높은 지점의 발화원을 효과적으로 커버할 수 있도록 한다.The main technical idea is to use “liquid CO 2 phase change pressure as a power source”, and it is possible to avoid using a traditional power device, and furthermore, the traditional device in the prior art is complicated to operate, has high noise and high maintenance cost. Some of the disadvantages caused by high back problems can be avoided. Specifically, in the present invention, the liquid CO 2 storage-transport tank enters the material storage tank after the vaporization of the vaporizer, and the material storage tank after the pressure is increased has sufficient power, that is, the material storage tank is liquid CO Since the power source, which is a two-phase change pressure, is sufficiently obtained, a continuously stable high-pressure material storage tank is beneficial for allowing the fire-extinguishing material to flow through and entering the cavity, and to ensure that the fire-extinguishing material is uniformly distributed to reduce the ignition source at the high point of the cavity. to cover effectively.
상기 기술방안은 그라우팅 시스템과 포말시스템을 포함하고, 관련 밸브를 통해 조정하고, 실제 수요에 따라 그라우팅 시스템을 통해 공동구 내부에 슬러리, 물 등 방화-소화재료를 관류할 수 있고, 여전히 실제 수요에 따라 포말시스템을 통해 공동구 내부에 3상 포말, 포말 겔 등 방화-소화재료를 관류할 수 있다. 따라서, 본 발명의 관류 시스템은 다기능으로서, 단일 품목의 방화-소화재료만 관류할 수 있을 뿐만 아니라, 공동구 내부로 다양한 방화-소화재료를 관류할 수 있다.The technical solution includes a grouting system and a foaming system, adjusted through the relevant valve, and according to actual demand, through the grouting system, fire-fighting and fire-extinguishing materials such as slurry and water can flow through the cavity through the grouting system, and still according to the actual demand. Through the foam system, fire-fighting and fire-extinguishing materials such as three-phase foam and foam gel can be perfused into the cavity. Therefore, the perfusion system of the present invention is multifunctional, and not only a single item of fire-fighting and fire-extinguishing material can be perfused, but also a variety of fire-extinguishing materials can be perfused into the cavity.
본 발명의 하나의 바람직한 방안에 있어서, 상기 액상 CO2 저장-운송탱크는 갱외의 액상 CO2 탱크차를 통해 그에게 액상 CO2를 채워 넣고, 가득 채운 후의 액상 CO2 저장-운송탱크는 갱내까지 운송되며, 상기 온도제어유닛은 온도제어기이고, 상기 온도 모니터링 유닛은 온도검출기이며, 상기 기화기, 온도제어기, 온도검출기는 각각 전방에서 후방을 향해 상기 메인 파이프라인 상에 배치하며; 상기 액상 CO2 저장-운송탱크와 상기 기화기 간의 메인 파이프라인 상에는 액체 진입-배출 마스터 밸브가 더 설치된다.In one preferred method of the present invention, the liquid CO 2 storage-transport tank is filled with liquid CO 2 through a liquid CO 2 tank car outside the mine, and the liquid CO 2 storage-transport tank after being filled is transported to the inside of the mine. wherein the temperature control unit is a temperature controller, the temperature monitoring unit is a temperature detector, and the vaporizer, the temperature controller, and the temperature detector are respectively disposed on the main pipeline from front to back; A liquid inlet-discharge master valve is further installed on the main pipeline between the liquid CO 2 storage-transport tank and the vaporizer.
상기 기술방안은 갱외의 액상 CO2 탱크차를 통해 액상 CO2 저장-운송탱크에 액상 CO2 를 채워 넣어지면 직접 주입식 CO2 방화-소화시스템의 장거리 수송으로 발생되는 압력 손실과 결빙으로 파이프가 막히는 등 문제를 해결한다. 특히, 방화-소화재료를 관류할 경우, CO2는 파이프라인을 따라 공동구에 주입해 불활성 기체의 우수한 질식, 온도 강하와 불활성화 특성을 살린다.The above technical solution is that when the liquid CO 2 storage-transport tank is filled with liquid CO 2 through the liquid CO 2 tank car outside the mine, the pressure loss and freezing caused by the long-distance transport of the direct injection type CO 2 fire-extinguishing system are clogged, etc. solve the problem In particular, when the fire-extinguishing material is flowed through, CO 2 is injected into the cavity along the pipeline to take advantage of the excellent suffocation, temperature drop and inactivation properties of inert gas.
본 발명의 다른 하나의 바람직한 방안에 있어서, 상기 그라우팅 시스템 중의 관련 밸브는 제1 유량 제어 밸브, 제1 압력 안정 밸브, 제1 단일방향 밸브, 제1 압력계, 제1 차단 밸브, 제2 차단 밸브, 제1 압력 방출 밸브와 제2 압력 방출 밸브를 포함하며, 여기에서, 상기 제1 유량 제어 밸브, 제1 압력 안정 밸브와 제1 단일방향 밸브는 각각 전방에서 후방을 향해 상기 제1 분기 파이프라인 상에 설치하고, 상기 제1 압력 안정 밸브와 제1 단일방향 밸브 간의 제1 분기 파이프라인 상에는 제1 금속 호스가 설치되고, 상기 재료 저장탱크는 상기 제1 단일방향 밸브의 뒷면에 설치하고, 상기 제1 압력계는 상기 재료 저장탱크의 상방에 연결하고, 상기 제1 차단 밸브와 제2 압력 방출 밸브는 차례로 상기 제3 파이프라인 상에 연결하고, 상기 제2 차단 밸브와 제1 압력 방출 밸브는 차례로 상기 제4 파이프라인 상에 연결한다.In another preferred method of the present invention, the relevant valve in the grouting system comprises: a first flow control valve, a first pressure relief valve, a first one-way valve, a first pressure gauge, a first shut-off valve, a second shut-off valve; a first pressure relief valve and a second pressure relief valve, wherein the first flow control valve, the first pressure relief valve and the first unidirectional valve are respectively disposed on the first branch pipeline from front to rear A first metal hose is installed on the first branch pipeline between the first pressure stabilizing valve and the first one-way valve, and the material storage tank is installed on the rear side of the first one-way valve, and the second 1 pressure gauge is connected to the upper side of the material storage tank, the first shut-off valve and the second pressure relief valve are sequentially connected on the third pipeline, and the second shut-off valve and the first pressure relief valve are in turn connected to the connected to the fourth pipeline.
상기 기술방안은 관련 밸브를 대해 그라우팅 시스템 중 CO2의 유량과 압력에 대해 모니터링과 조정을 진행하는 데, 그목적은, 재료 저장탱크가 일정한 동력을 갖도록 하는 데 있으며, 구체적인 모니터링과 조정 방식은 구체적인 실시방식의 실시예에서 한층 더 상세히 설명할 것이다. The above technical solution is to monitor and adjust the flow rate and pressure of CO 2 in the grouting system for the related valve, and the purpose is to ensure that the material storage tank has a certain power, and the specific monitoring and adjustment method is specific It will be described in more detail in the embodiment of the mode of implementation.
더 나아가, 상기 재료 저장탱크 중의 재료는 응고제, 억제제, 물, 발포제, 벤토나이트(bentonite) 또는 그 혼합물을 포함한다.Further, the material in the material storage tank contains a coagulant, an inhibitor, water, a foaming agent, bentonite or a mixture thereof.
상기 기술방안에서, 재료 저장탱크 중의 재료는 상기 방화-소화재료 외에도, 본 발명이 한정하지 않는 방화-소화재료를 더 포함할 수 있다.In the above technical solution, the material in the material storage tank may further include, in addition to the fire-extinguishing material, a fire-extinguishing material not limited by the present invention.
더 나아가, 상기 포말시스템 중의 관련 제어 밸브는 차례로 제2 분기 파이프라인 상에 설치하는 제3 차단 밸브, 제2 유량 제어 밸브, 제2 압력 안정 밸브, 제2 압력계와 제2 단일방향 밸브를 포함하고, 상기 발포기는 상기 제2 단일방향 밸브의 뒷면에 위치하고, 상기 제2 압력 안정 밸브와 제2 압력계 중간의 제2 분기 파이프라인 상에는 제2 금속 호스가 설치된다.。Further, the relevant control valve in the foam system includes a third shut-off valve, a second flow control valve, a second pressure stabilizing valve, a second pressure gauge and a second one-way valve, which in turn are installed on the second branch pipeline, , the foaming machine is located on the rear side of the second one-way valve, and a second metal hose is installed on the second branch pipeline between the second pressure stabilizing valve and the second pressure gauge.
더 나아가, 상기 발포기는 발포기 메인바디를 포함하고, 상기 발포기 메인바디 상에는 슬러리 입구, 이산화탄소 기체 입구와 방화-소화재료 출구가 설치되고, 상기 발포기 메인바디의 내부에는 이산화탄소 기체 인입 공극, 벤투리관, 컬렉터(Collector)와 발포망이 설치된다.Furthermore, the foaming machine includes a foaming machine main body, and a slurry inlet, a carbon dioxide gas inlet and a fire-extinguishing material outlet are installed on the foamer main body, and a carbon dioxide gas inlet cavity, a ben inside the foamer main body Two tubes, collectors and foam nets are installed.
더 나아가, 상기 발포망은 스테인리스강 십자 고정대, 스테인리스강 볼트, 스테인리스강 원판과 스테인리스강 망을 포함하고, 상기 스테인리스강 볼트는 싱기 스테인리스강 십자 고정대의 중간에 고정하고, 상기 스테인리스강 고정대의 단부는 상기 스테인리스강 원판의 내벽 상에 적절하게 끼움 연결한다.Furthermore, the foam mesh includes a stainless steel cross-steel holder, a stainless steel bolt, a stainless steel disc and a stainless steel mesh, and the stainless steel bolt is fixed in the middle of the Shingi stainless steel cross-piece, and the end of the stainless steel holder is It is properly fitted and connected on the inner wall of the stainless steel disk.
더 나아가, 상기 제1 압력 방출 밸브와 제2 압력 방출 밸브는 파이프라인 내부에서의 압력이 2.4MPa 내지 3.4MPa보다 높을 경우, 그 내부의 기체 또는 액체를 방출하며; 상기 제1 압력 안정 밸브와 제2 압력 안정 밸브는 파이프라인 내부의 압력이 1.5MPa 내지 2MPa보다 높은 기체 또는 액체가 통과하도록 한다.Further, when the pressure inside the pipeline is higher than 2.4 MPa to 3.4 MPa, the first pressure relief valve and the second pressure relief valve discharge gas or liquid therein; The first pressure stabilizing valve and the second pressure stabilizing valve allow a gas or liquid having a pressure higher than 1.5 MPa to 2 MPa inside the pipeline to pass therethrough.
더 나아가, 상기 무화 노즐은 탈착식 설계로 구성된다. 무화 노즐은 탈착식으로 설치하고, 재료 저장탱크 내부의 다양한 방화-소화재료에 근거해, 매칭되는 노즐을 결합해 공동구에게 다양한 방화-소화재료를 관류한다.Furthermore, the atomization nozzle is of a removable design. The atomizing nozzle is installed in a detachable way, and based on the various fire-extinguishing materials in the material storage tank, matching nozzles are combined to flow various fire-extinguishing materials to the cavity.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템의 사용방법을 제공하는 데 있으며, 차례로 이하의 단계,Another object of the present invention is to provide a method of using the liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system in the mine, the steps of:
a. 상기 다기능 관류 시스템을 차례로 연결하고 기밀성을 검사하는 단계;a. connecting the multifunctional perfusion system in turn and checking the airtightness;
b. 그라우팅 시스템을 통해 공동구 내부에 방화-소화재료를 관류하며：b. Through the grouting system, the fire-fighting-extinguishing material is flowed into the cavity:
공동구와 서로 통하는 제3 파이프라인을 연결시켜 통하게 하고, 제4 파이프라인을 폐쇄하고, 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 액체 진입-배출 마스터 밸브를 개방하고, 기화기를 조절해 온도 모니터링 유닛을 관찰하고, 온도제어유닛을 작동하고, 적절한 온도를 유지하며;Connect the third pipeline, which communicates with the cavity, to let it pass, close the fourth pipeline , open the liquid inlet-discharge master valve connecting with the liquid CO 2 storage-transport tank, and adjust the vaporizer to control the temperature monitoring unit observing, operating the temperature control unit, and maintaining an appropriate temperature;
그라우팅 시스템의 관련 밸브를 조절하고, 재료 저장탱크 상의 압력계 수치가 적절하느냐를 관찰하고, 무화 노즐 헤드를 장착해 억제제를 분사하고, 무화 노즐 헤드를 분해하여 물을 주입하고, 황토 슬러리를 관류하는 단계;Adjust the relevant valve of the grouting system, observe whether the pressure gauge on the material storage tank is correct, install the atomization nozzle head to spray the inhibitor, disassemble the atomization nozzle head to inject water, and flow the ocher slurry ;
c. 포말시스템을 통해 공동구 내부에 포말 겔류 방화-소화재료를 관류하며;c. Perfusing the foam gel-like fire-fighting-extinguishing material into the cavity through the foam system;
제3 파이프라인을 폐쇄하고, 제4 파이프라인을 연결시켜 통하게 하고, 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 액체 진입-배출 마스터 밸브를 개방하고, 기화기를 조절해 온도 모니터링 유닛을 관찰하고, 온도제어유닛을 작동하고, 적절한 온도를 유지하며;Close the third pipeline, connect and energize the fourth pipeline , open the liquid inlet-outlet master valve connecting with the liquid CO 2 storage-transport tank, adjust the vaporizer to monitor the temperature monitoring unit, actuate the control unit and maintain the proper temperature;
포말시스템의 관련 제어 밸브를 조절하고, 재료 저장탱크 상의 압력계 수치가 지속적으로 안정된 후, 발포기를 이용해 억제 포말, 3상 포말 또는 포말 겔을 관류하는 단계;를 포함한다.adjusting the associated control valve of the foam system, and after the pressure gauge on the material storage tank is continuously stable, perfusing the suppressed foam, three-phase foam or foam gel using a foamer.
종래기술과 대비해, 본 발명은 아래의 효과를 이룬다.In contrast to the prior art, the present invention achieves the following effects.
(1) 본 발명의 다기능 관류 시스템은 다양한 방화-소화재료와 결합할 수 있고, 재료 저장탱크는 응고제, 억제제, 물, 발포제와 벤토나이트(bentonite) 등을 채울 수 있다. 포말 겔, 억제 포말과 3상 포말 등 방화-소화재료를 관류할 경우, 포말시스템이 작동할수 있으며; 슬러리를 관류하고 억제제를 분사하고 물 등 방화-소화재료를 주입할 경우, 그라우팅 시스템이 작동할 수 있다.(1) The multifunctional perfusion system of the present invention can be combined with various fire-extinguishing materials, and the material storage tank can be filled with coagulant, inhibitor, water, foaming agent and bentonite. When perfusing fire-extinguishing materials such as foam gel, suppression foam and three-phase foam, the foam system can work; The grouting system can work when the slurry is irrigated, the inhibitor is sprayed, and fire-extinguishing material such as water is injected.
(2) 본 발명의 다기능 관류 시스템은 액상 CO2 저장-운송탱크를 메인바디로 삼는 동력시스템이고, 이 부분은 충분한 동력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 불활성 기체의 우수한 온도 강하, 질식, 폭발 억제 기능을 이룰 수 있으며, 액상 CO2 저장-운송탱크는 지면에서 반복적으로 관류할 수 있고, 저장-운송탱크는 번갈아 순환 사용해 충분한 동력을 제공할수 있으며; 재료 저장탱크를 메인바디로 삼는 방화-소화재료시스템은 탄광 현장의 방화-소화 수요에 근거해, 우선적으로 억제제를 분사하고, 3상 포말을 주입하고, 황토 슬러리를 관류하고, 포말 겔 등 재료를 주입해 탄불의 방화-소화 효과를 뚜렷이 향상시킬 수 있다.(2) The multifunctional perfusion system of the present invention is a power system using a liquid CO 2 storage-transport tank as the main body, and this part can provide sufficient power, as well as excellent temperature drop, suffocation, and explosion suppression of inert gas function can be achieved, the liquid CO 2 storage-transport tank can repeatedly flow through the ground, and the storage-transport tank can alternately cycle and use to provide sufficient power; The fire-extinguishing material system, which uses the material storage tank as the main body, is based on the fire-extinguishing demand at the coal mine site, preferentially spraying inhibitors, injecting three-phase foam, irrigating loess slurry, and dissolving materials such as foam gel. By injection, the fire-extinguishing effect of charcoal can be significantly improved.
(3) 본 발명에 따른 다기능 관류 시스템의 사용방법은 관련 파이프라인과 밸브를 전환해 공동구 내부에 품목이 다양한 방화-소화재료를 관류할 수 있다.(3) The method of using the multifunctional perfusion system according to the present invention can perfuse various fire-fighting and fire-extinguishing materials into the cavity by switching the relevant pipelines and valves.
이하, 도면과 결합해본 발명을 한층 더 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템의 구조 설명도이고;
도 2는 본 발명에 따른 발포기의 구조 설명도이고;
도 3은 본 발명에 따른 발포기 중 발포망의 구조 설명도이다.Hereinafter, the invention combined with the drawings will be further described.
1 is a structural explanatory diagram of an intra-pit liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system according to the present invention;
2 is a structural explanatory diagram of a foaming machine according to the present invention;
Figure 3 is a structural explanatory view of the foaming net in the foaming machine according to the present invention.
본 발명은 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템 및 사용방법을 창출한다. 본 발명의 장점, 기술방안이 더 분명하고 명확해지도록 하기 위하여, 이하에서는 구체적인 실시예와 결합하여 본 발명을 상세히 설명한다.The present invention creates an underground liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system and method of use. In order to make the advantages and technical solutions of the present invention clearer and clearer, the present invention will be described in detail below in conjunction with specific examples.
본 발명에 따른 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템은 도 1에서 도시하는 바와 같이, 액상 CO2 저장-운송탱크(1), 온도제어기(2), 재료 저장탱크(3), 발포기(4), 액상 CO2 탱크차(5), 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 관류 밸브(7), 기화기(8), 온도검출기(9), 제1 유량 제어 밸브(10), 제1 압력 안정 밸브(11), 제1 금속 호스(12), 제1 단일방향 밸브(13), 제1 압력계(14), 제2 유량 제어 밸브(15), 제2 압력 안정 밸브(16), 제2 금속 호스(17), 제2 압력계(18), 제2 단일방향 밸브(19), 제1 차단 밸브(20), 제2 차단 밸브(21), 제3 차단 밸브(22), 제1 압력 방출 밸브(23), 제2 압력 방출 밸브(24)와 무화 노즐(25)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system in the mine according to the present invention is a liquid CO 2 storage-transport tank (1), a temperature controller (2), a material storage tank (3), a foaming machine ( 4), liquid CO 2 tank car (5), liquid entry-exit master valve (6), flow-through valve (7), vaporizer (8), temperature detector (9), first flow control valve (10), first pressure Relief valve (11), first metal hose (12), first one-way valve (13), first pressure gauge (14), second flow control valve (15), second pressure relief valve (16), second Metal hose (17), second pressure gauge (18), second one-way valve (19), first shutoff valve (20), second shutoff valve (21), third shutoff valve (22), first pressure relief a
여기에서, 액상 CO2 저장-운송탱크(1), 온도제어기(2), 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 기화기(8)와 온도검출기(9)는 동력시스템을 함께 구성하며, 여기에서, 액상 CO2 저장-운송탱크(1)는 메인 파이프라인을 연결하고, 이 메인 파이프라인 상에는 각각 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 기화기(8), 온도제어기(2)와 온도검출기(9)를 설치한다. 액상 CO2 탱크차(5)는 지상에 위치하여 액상 CO2 저장-운송탱크(1)에 액상 CO2을 채우고, 액상 CO2저장-운송탱크(1)는 채워진 후, 갱내까지 운송해 차례로 기화기(8), 온도제어기(2)와 온도검출기(9)를 연결한다.Here, the liquid CO 2 storage-transport tank (1), the temperature controller (2), the liquid inlet-discharge master valve (6), the vaporizer (8) and the temperature detector (9) together constitute a power system, where , liquid CO 2 storage-transport tank (1) connects the main pipeline, and on this main pipeline, the liquid inlet-discharge master valve (6), vaporizer (8), temperature controller (2) and temperature detector (9), respectively ) is installed. The liquid CO 2 tank car (5) is located on the ground and fills the liquid CO 2 storage-transport tank (1) with liquid CO 2 , and after the liquid CO 2 storage-transport tank (1) is filled, it is transported to the mine and sequentially transported to the carburetor ( 8), connect the temperature controller (2) and the temperature detector (9).
상기 메인 파이프라인은 2개의 분기 파이프라인으로 나누어지는 데, 각각 제1 분기 파이프라인과 제2 분기 파이프라인이며, 여기에서, 제1 분기 파이프라인 상에 그라우팅 시스템을 연결하고, 제2 분기 파이프라인 상에 발포시스템을 연결한다.The main pipeline is divided into two branch pipelines, respectively, a first branch pipeline and a second branch pipeline, wherein the grouting system is connected on the first branch pipeline, and the second branch pipeline Connect the foaming system to the top.
그라우팅 시스템의 제1 분기 파이프라인 상에는 차례로 제1 유량 제어 밸브(10), 제1 압력 안정 밸브(11), 제1 금속 호스(12)와 제1 단일방향 밸브(13)를 연결하고, 그 다음, 제1 압력계(14)의 재료 저장탱크(3)이 연결되고, 재료 저장탱크(3)의 말단은 제3 파이프라인과 제4 파이프라인을 연결하고, 제3 파이프라인 상에 제1 차단 밸브(20)와 제1 압력 방출 밸브(24)를 연결하여 공동구를 관통해 진입하며;On the first branch pipeline of the grouting system, a first flow control valve 10 , a first pressure relief valve 11 , a
발포시스템은 제2 분기 파이프라인 상에 제3 차단 밸브(22), 제2 유량 제어 밸브(15), 제2 압력 안정 밸브(16), 제2 금속 호스(17), 제2 압력계(18)와 제2 단일방향 밸브(19)를 연결하고, 엔드(end)단은 발포기의 이산화탄소 기체 입구(4-4)를 연결해 인입시킨다. 재료 저장탱크의 말단은 제4 파이프라인을 통해 발포기의 슬러리 입구(4-1) 상에 연결한다.The foaming system comprises a third shut-off valve (22), a second flow control valve (15), a second pressure stabilization valve (16), a second metal hose (17), and a second pressure gauge (18) on the second branch pipeline. and the second one-
도 2와 도 3을 결합하면 알 수 있다 시피, 발포기는 발포기 메인바디를 포함하고, 상기 발포기 메인바디 상에 슬러리 입구(4-1), 이산화탄소 기체 입구(4-4)와 방화-소화재료 출구(4-7)가 설치되고, 발포기 메인바디의 내부에 이산화탄소 기체 인입 공극(4-2), 벤투리관(4-3), 컬렉터(Collector)(4-5)와 발포망(4-6)이 설치된다. 발포망(4-6)은 스테인리스강 십자 고정대(4-6-1), 스테인리스강 볼트(4-6-2), 스테인리스강 원판(4-6-3)과 스테인리스강 망(4-6-4)을 포함하고, 스테인리스강 볼트는 스테인리스강 십자 고정대의 중간에 고정하고, 스테인리스강 고정대의 단부는 스테인리스강 원판의 내벽상에 알맞게 끼움 연결한다.As can be seen by combining Figures 2 and 3, the foamer includes a foamer main body, and a slurry inlet (4-1), a carbon dioxide gas inlet (4-4) and a fire-extinguishing device on the foamer main body. The material outlet (4-7) is installed, and the carbon dioxide gas inlet cavity (4-2), the venturi tube (4-3), the collector (4-5) and the foaming net ( 4-6) is installed. Foam mesh (4-6) consists of a stainless steel cross brace (4-6-1), a stainless steel bolt (4-6-2), a stainless steel disc (4-6-3) and a stainless steel mesh (4-6). 4) is included, and the stainless steel bolt is fixed in the middle of the stainless steel cross holder, and the end of the stainless steel holder is properly fitted on the inner wall of the stainless steel disc.
바람직하게, 상기 제1 압력 방출 밸브와 제2 압력 방출 밸브는 파이프라인 내부의 압력이 2.4MPa 내지 3.4MPa보다 높을 경우, 그 내부의 기체 또는 액체를 방출하며; 상기 제1 압력 안정 밸브와 제2 압력 안정 밸브는 파이프라인 내부의 압력이 1.5MPa 내지 2MPa보다 높은 기체 또는 액체가 통과하도록 한다.Preferably, the first pressure relief valve and the second pressure relief valve discharge gas or liquid therein when the pressure inside the pipeline is higher than 2.4 MPa to 3.4 MPa; The first pressure stabilizing valve and the second pressure stabilizing valve allow a gas or liquid having a pressure higher than 1.5 MPa to 2 MPa inside the pipeline to pass therethrough.
바람직하게, 상기 무화 노즐은 탈착식 설계로 구성되어 교체하는 데 편리하다.Preferably, the atomization nozzle is of a removable design, convenient for replacement.
이하에서는 본 발명에 따른 다기능 관류 시스템의 사용방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of using the multifunctional perfusion system according to the present invention will be described in detail.
상세하게는 아래 단계를 포함한다.Specifically, it includes the steps below.
단계 1: 그라우팅 시스템 Step 1: Grouting system
시스템의 각 부분을 잘 연결하고, 기밀성을 검사하고, 제1 차단 밸브(20)를 개방하고, 제2 차단 밸브(21)와 제3 차단 밸브(22)를 폐쇄하고, 갱내 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)를 개방하고, 기화기(8)를 조절하여 온도검출기(9)를 관찰하고, 온도제어기(2)를 작동하여 적절한 온도를 유지하며; 제1 유량 제어 밸브와 제1 압력 안정 밸브를 조절하고, 재료 저장탱크 상의 압력계 수치가 적절하느냐를 관찰하고, 무화 노즐 헤드를 장착해 억제제를 분사하고, 무화 노즐 헤드를 분해하여 물을 주입하고, 황토 슬러리를 관류한다.Connect each part of the system well, check the tightness, open the first shut-off
단계 2: 발포시스템Step 2: Foaming system
시스템의 각 부분을 잘 연결하고, 제1 차단 밸브(20)를 폐쇄하고, 제2 차단 밸브(21)와 제3 차단 밸브(22)를 개방하고, 갱내 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)를 개방하고, 기화기(8)를 조절하여 온도검출기(9)를 관찰하고, 온도제어기(2)를 작동하여 적절한 온도를 유지하며; 제2 유량 제어 밸브(15)와 제2 압력 안정 밸브(16)를 조절하고, 재료 저장탱크(3) 상의 압력계 수치가 지속적으로 안정된 후, 발포기(4)를 이용해 억제 포말, 3상 포말, 포말 겔 등을 관류한다.Connect each part of the system well, close the first shut-off
이하에서는 구체적인 실시예를 결합하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by combining specific examples.
실시예 1:Example 1:
액상 CO2 저장-운송탱크(1)는 지면에서 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 관류 밸브(7)와 액상 CO2 탱크차(5)를 통해 연결하고, 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)와 관류 밸브(7)를 작동하고, 액상 CO2 탱크차(5) 중의 액상 CO2를 액상 CO2 저장-운송탱크(1)에 가득 채우고, 액상 CO2 저장-운송탱크(1)를 갱내까지 운송해 차례로 파이프라인을 통해 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 기화기(8), 온도제어기(2), 온도검출기(9), 제1 유량 제어 밸브(10), 제1 압력 안정 밸브(11), 제1 금속 호스(12), 제1 단일방향 밸브(13), 억제제를 담은 재료 저장탱크(3)를 연결하며, 재료 저장탱크(3)는 순서대로 제1 차단 밸브(20), 제2 압력 방출 밸브(24)와 무화 노즐(25)을 연결한다. 제1 단계에서, 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)는 액상 CO2가 흘러나가도록 하고, 기화기(8)를 조절하여 액상 CO2가 기화되도록 하는 동시에, 온도검출기(9)를 관찰함으로써, 온도가 0℃보다 낮을 경우, 파이프라인의 결빙을 피하기 위해, 즉시 온도제어기(2)를 작동하여 온도를 0℃이상까지 조절해야 하며; 제2 단계에서, 제1 유량 제어 밸브(10)와 제1 압력 안정 밸브(11)를 개방하고 조절하여 수치를 목표 위치로 조절하고, 상기 조작을 완성한 후, 공동구를 향해 억제제를 분사할 수 있고, 구체적인 실시 상황에 근거해, 액상 CO2 저장-운송탱크(1)에 대해 번갈아 진행할 수 있으며, 본 시스템의 각 부분의 온도와 압력은 현장 요구에 근거해 조절할 수 있다.The liquid CO 2 storage-transport tank (1) is connected from the ground through the liquid inlet-discharge master valve (6), the flow-through valve (7) and the liquid CO 2 tank car (5), and the liquid inlet-discharge master valve (6) operate with perfusion valve 7, and the liquid CO 2 tank car 5, the liquid CO 2 in a liquid CO 2 store-fill the transportation tank (1), a liquid CO 2 store-transport the transportation tank (1) to the underground Liquid inlet-outlet master valve (6), vaporizer (8), temperature controller (2), temperature detector (9), first flow control valve (10), first pressure stabilization valve (11) , a
실시예 2:Example 2:
액상 CO2 저장-운송탱크(1)는 지면에서 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 관류 밸브(7)와 액상 CO2 탱크차(5)를 통해 연결하고, 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)와 관류 밸브(7)를 작동하고, 액상 CO2를 저장-운송탱크(1)에 가득 채우고, 액상 CO2 저장-운송탱크(1)를 차례로 액체 진입-배출 마스터 밸브(6), 기화기(8), 온도제어기(2), 온도검출기(9)까지 연결하고, 온도검출기(9) 후에 2개의 분기 파이프라인으로 나누어지고, 제1 분기 파이프라인 상에 차례로 제1 유량 제어 밸브(10), 제1 압력 안정 밸브(11), 제1 금속 호스(12), 제1 단일방향 밸브(13)와 발포액을 담은 재료 저장탱크(3)를 연결하고, 재료 저장탱크는 제2 차단 밸브(21)와 제2 압력 방출 밸브(23)를 연결하고, 엔드단은 발포기의 슬러리 입구(4-1)와 연결한다. 제2 분기 파이프라인 상에는 앞뒤로 제3 차단 밸브(22), 제2 유량 제어 밸브(15), 제2 압력 안정 밸브(16), 제2 금속 호스(17), 제2 압력계(18)와 제2 단일방향 밸브(19)가 연결되고, 마지막으로, 발포기의 이산화탄소 기체 입구(4-4)와 연결한다.The liquid CO 2 storage-transport tank (1) is connected from the ground through the liquid inlet-discharge master valve (6), the flow-through valve (7) and the liquid CO 2 tank car (5), and the liquid inlet-discharge master valve (6) and perfusion valve 7 to operate, and storing the liquid CO 2 - fills the transportation tank (1), a liquid CO 2 store-turn liquid enters the transportation tank (1), - discharging the master valve 6, a vaporizer (8 ), the
제1 단계에서, 제1 차단 밸브(20)를 폐쇄하고, 제2 차단 밸브(21)와 제3 차단 밸브(22)를 개방하고, 액체 진입-배출 마스터 밸브(6)를 개방해 액상 CO2가 흘러나가도록 하고, 기화기(8)를 통해 액상 CO2가 기화되도록 하는 동시에, 온도검출기(9)를 관찰함으로써, 온도가 0℃보다 낮을 경우, 파이프라인의 결빙을 피하기 위해, 즉시 온도제어기(2)를 작동하여 온도를 0℃이상 유지시키며; 제2 단계에서, 제1 유량 제어 밸브(10), 제1 압력 안정 밸브(11)과 제2 유량 제어 밸브(15), 제2 압력 안정 밸브(16)를 개방하고 조절하여 수치를 필요한 위치로 조절하고, 상기 조작을 완성한 후, 파이프라인 출구의 포말 형태를 관찰함으로써, 포말 형태가 요구에 부합되지 않을 경우, 압력 밸브를 조절하고, 포말 형태가 좋은 후, 공동구로 억제 포말, 포말 겔 등 포말류 방화-소화재료를 관류하며, 구체적인 실시 상황에 근거해, 액상 CO2 저장-운송탱크(1)에 대해 번갈아 진행할 수 있으며, 본 시스템의 각 부분의 온도와 압력은 현장 응용에 근거해 조절할 수 있다.In the first step, the first shut-off
상기 내용은 도면과 결합하여 본 발명의 바람직한 실시방식을 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Although the above has been described in detail the preferred embodiment of the present invention in conjunction with the drawings, the present invention is not limited thereto.
본문에서는 액상 CO2 저장-운송탱크, 온도제어기, 재료 저장탱크, 발포기 등 용어를 비교적 많이 사용하였지만, 기타 용어를 사용하는 가능성을 배제하지 않으며, 이런 용어를 사용하는 것은 본 발명의 실질을 더 편리하게 설명하고 해석하기 위한 것 뿐이며; 그들을 어떠한 부가적인 한정으로 해석하는 것은 모두 본 발명의 정신에 위배된다.In the text, terms such as liquid CO 2 storage-transport tank, temperature controller, material storage tank, and foaming machine are used relatively frequently, but the possibility of using other terms is not excluded, and the use of these terms further enhances the substance of the present invention. It is for convenience of explanation and interpretation only; Any interpretation of them as any additional limitation is contrary to the spirit of the present invention.
무엇보다도, 본문에 기재한 구체적인 실시예는 본 발명의 정신에 대해 예를 들어 설명한 것에 불과하다. 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 기재한 구체적인 실시예를 다양하게 수정 또는 보완하거나 또는 유사한 방식으로 대체할 수 있으며, 단, 본 발명의 정신을 이탈하거나 또는 부가된 특허청구범위에 정의된 범위를 초과하는 상황은 발생하지 않도록 한다.Above all, the specific embodiments described herein are merely illustrative of the spirit of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may variously modify, supplement, or substitute the specific embodiments described in a similar manner, provided that they depart from the spirit of the present invention or extend the scope defined in the appended claims. Excessive situations should not occur.
1: 액상 CO2 저장-운송탱크
2: 온도제어기
3: 재료 저장탱크
4: 발포기
5: 액상 CO2 탱크차
6: 액체 진입-배출 마스터 밸브
7: 관류 밸브
8: 기화기
9: 온도검출기
10: 제1 유량 제어 밸브
11: 제1 압력 안정 밸브
12: 제1 금속 호스
13: 제1 단일방향 밸브
14: 제1 압력계
15: 제2 유량 제어 밸브
16: 제2 압력 안정 밸브
17: 제2 금속 호스
18: 제2 압력계
19: 제2 단일방향 밸브
20: 제1 차단 밸브
21: 제2 차단 밸브
22: 제3 차단 밸브
23: 제1 압력 방출 밸브
24: 제2 압력 방출 밸브
25: 무화 노즐
4-1: 슬러리 입구
4-2: 이산화탄소 기체 인입 공극
4-3: 벤투리관
4-4: 이산화탄소 기체 입구
4-5: 컬렉터(Collector)
4-6: 발포망
4-6-1: 스테인리스강 십자 고정대
4-6-2: 스테인리스강 볼트
4-6-3: 스테인리스강 원판
4-6-4: 스테인리스강 망
4-7: 방화-소화재료 출구1: Liquid CO 2 storage-transport tank
2: temperature controller
3: Material storage tank
4: foaming machine
5: Liquid CO 2 tank car
6: Liquid inlet-outlet master valve
7: Perfusion valve
8: carburetor
9: Temperature detector
10: first flow control valve
11: first pressure relief valve
12: first metal hose
13: first one-way valve
14: first pressure gauge
15: second flow control valve
16: second pressure relief valve
17: second metal hose
18: second pressure gauge
19: second one-way valve
20: first shut-off valve
21: second shut-off valve
22: third shut-off valve
23: first pressure relief valve
24: second pressure relief valve
25: atomization nozzle
4-1: Slurry Inlet
4-2: carbon dioxide gas inlet pore
4-3: Venturi
4-4: carbon dioxide gas inlet
4-5: Collector
4-6: foam net
4-6-1: Stainless steel cross brace
4-6-2: stainless steel bolts
4-6-3: Stainless Steel Disc
4-6-4: stainless steel mesh
4-7: Fire-extinguishing media outlet
Claims (10)
동력시스템과, 공동구를 향해 방화-소화 재료를 관류하는 데 사용하는 그라우팅 시스템 및 포말시스템을 포함하고,
상기 동력시스템은 액상 CO2 저장-운송탱크 및 상기 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 메인 파이프라인을 포함하며, 상기 메인 파이프라인 상에는 각각 기화기, 온도 제어 및 모니터링 유닛이 설치되고, 상기 기화기는 액상 CO2저장-운송탱크 중의 액상 CO2에 대해 기화를 진행하는 데 사용하고, 상기 온도 제어 및 모니터링 유닛을 통해 상기 메인 파이프라인 내부의 CO2의 온도에 대해 실시간 모니터링과 제어를 진행하며;
상기 메인 파이프라인의 다른 일단은 각각 2개의 분기 파이프라인을 연결하는 데, 각각 제1 분기 파이프라인과 제2 분기 파이프라인이며;
상기 그라우팅 시스템은 재료 저장탱크, 관련 밸브, 무화 노즐과 상기 제1 분기 파이프라인을 포함하고, 상기 재료 저장탱크, 관련 밸브와 무화 노즐은 모두 상기 제1 분기 파이프라인 상에 위치하며;
상기 포말시스템은 발포기, 관련 제어 밸브와 제2 분기 파이프라인을 포함하고, 상기 발포기와 관련 제어 밸브는 모두 상기 제2 분기 파이프라인 상에 위치하며;
상기 재료 저장탱크의 꼬리단은 2개의 파이프라인이 연결되는 데, 각각 제3 파이프라인과 제4 파이프라인이며, 상기 제3 파이프라인은 공동구를 관통해 진입하고, 상기 제4 파이프라인은 상기 발포기 상에 연결하며;
액상 CO2가 기화기의 작용하에 기화된 후, 상기 제1 분기 파이프라인을 통해 상기 재료 저장탱크 중에 진입하며, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 충분한 동력을 갖고, 상기 제3 파이프라인을 통해 공동구 내부에 방화-소화재료를 관류하며; 포말 겔류 방화-소화재료를 관류해야 할 경우, 압력이 증가된 후의 재료 저장탱크는 제4 파이프라인을 연통하고, 이어서, 제2 분기 파이프라인이 연결하는 포말시스템과 결합함으로써, 발포기를 통해 공동구 내부로 포말 겔류 방화-소화재료를 관류하는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템. In the mine liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system,
a power system, and a foaming system and a grouting system used to flow the fire-extinguishing material towards the cavity;
The power system includes a liquid CO 2 storage-transport tank and a main pipeline connected to the liquid CO 2 storage-transport tank, and a vaporizer, a temperature control and monitoring unit are installed on the main pipeline, respectively, and the vaporizer is liquid CO 2 storage-transport tank used to vaporize liquid CO 2 , and perform real-time monitoring and control of the temperature of CO 2 inside the main pipeline through the temperature control and monitoring unit;
the other end of the main pipeline connects two branch pipelines, respectively, a first branch pipeline and a second branch pipeline;
the grouting system includes a material storage tank, an associated valve, an atomizing nozzle and the first branch pipeline, wherein the material storage tank, the associated valve and the atomizing nozzle are all located on the first branch pipeline;
the foam system includes a foamer, an associated control valve and a second branch pipeline, wherein the foamer and associated control valve are all located on the second branch pipeline;
Two pipelines are connected to the tail end of the material storage tank, respectively, a third pipeline and a fourth pipeline, the third pipeline entering through the cavity, and the fourth pipeline being the foot connect to the abandon phase;
After liquid CO 2 is vaporized under the action of the vaporizer, it enters into the material storage tank through the first branch pipeline, and the material storage tank after the pressure is increased has sufficient power, and the cavity through the third pipeline a fire-fighting-extinguishing material is irrigated therein; When it is necessary to flow through the foamed gel-type fire-extinguishing material, the material storage tank after the pressure is increased communicates with the fourth pipeline, and then combines with the foaming system connected by the second branch pipeline, so that the inside of the cavity through the foamer In-pit liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system, characterized in that the low foam gel fire-fighting-extinguishing material is perfused.
상기 액상 CO2 저장-운송탱크는 갱외의 액상 CO2 탱크차를 통해 그에게 액상 CO2를 채워 넣고, 가득 채워진 후의 액상 CO2 저장-운송탱크는 갱내까지 운송되며, 상기 온도제어유닛은 온도제어기이고, 상기 온도 모니터링 유닛은 온도검출기이며, 상기 기화기, 온도제어기와 온도검출기는 각각 전방에서 후방을 향해 상기 메인 파이프라인 상에 배치하며; 상기 액상 CO2 저장-운송탱크와 상기 기화기 간의 메인 파이프라인 상에는 액체 진입-배출 마스터 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템. According to claim 1,
The liquid CO 2 store-transport tank Fill to the liquid CO 2 via a liquid CO 2 tank car of gaengoe, filled with liquid CO 2 stored after the filled-transport tank are transported to underground, the temperature control unit includes a temperature controller and , wherein the temperature monitoring unit is a temperature detector, and the vaporizer, the temperature controller and the temperature detector are respectively disposed on the main pipeline from front to back; The liquid CO 2 phase change power multi-function perfusion system in a mine, characterized in that a liquid inlet-discharge master valve is further installed on the main pipeline between the liquid CO2 storage-transport tank and the vaporizer.
상기 그라우팅 시스템 중의 관련 밸브는 제1 유량 제어 밸브, 제1 압력 안정 밸브, 제1 단일방향 밸브, 제1 압력계, 제1 차단 밸브, 제2 차단 밸브, 제1 압력 방출 밸브와 제2 압력 방출 밸브를 포함하며, 여기에서, 상기 제1 유량 제어 밸브, 제1 압력 안정 밸브, 제1 단일방향 밸브는 각각 전방에서 후방을 향해 상기 제1 분기 파이프라인 상에 설치하고, 상기 제1 압력 안정 밸브와 제1 단일방향 밸브 간의 제1 분기 파이프라인 상에 제1 금속 호스가 설치되고, 상기 재료 저장탱크는 상기 제1 단일방향 밸브의 뒷면에 설치하고, 상기 제1 압력계는 상기 재료 저장탱크의 상방에 연결하고, 상기 제1 차단 밸브와 제2 압력 방출 밸브는 차례로 상기 제3 파이프라인상에 연결하고, 상기 제2 차단 밸브와 제1 압력 방출 밸브는 차례로 상기 제4 파이프라인 상에 연결하는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.According to claim 1,
The relevant valves in the grouting system are a first flow control valve, a first pressure relief valve, a first one-way valve, a first pressure gauge, a first shut-off valve, a second shut-off valve, a first pressure relief valve and a second pressure relief valve. wherein the first flow control valve, the first pressure stabilizing valve, and the first unidirectional valve are respectively installed on the first branch pipeline from front to back, and the first pressure stabilizing valve and A first metal hose is installed on the first branch pipeline between the first one-way valves, the material storage tank is installed on the rear side of the first one-way valve, and the first pressure gauge is located above the material storage tank connecting, wherein the first shut-off valve and the second pressure relief valve are sequentially connected on the third pipeline, and the second shut-off valve and the first pressure relief valve are sequentially connected on the fourth pipeline. In-pit liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system.
상기 재료 저장탱크 중의 재료는 응고제, 억제제, 물, 발포제, 벤토나이트(bentonite) 또는 그 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.4. The method of claim 3,
The material storage tank of liquid CO 2 phase change material underground power multifunctional perfusion system comprises a coagulant, inhibitors, water, foaming agent, bentonite (bentonite), and mixtures thereof.
상기 포말시스템 중의 관련 제어 밸브는 차례로 제2 분기 파이프라인 상에 설치하는 제3 차단 밸브, 제2 유량 제어 밸브, 제2 압력 안정 밸브, 제2 압력계와 제2 단일방향 밸브를 포함하고, 상기 발포기는 상기 제2 단일방향 밸브의 뒷면에 위치하고, 상기 제2 압력 안정 밸브와 제2 압력계의 중간의 제2 분기 파이프라인 상에 제2 금속 호스가 설치되는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.According to claim 1,
The relevant control valve in the foam system includes a third shut-off valve, a second flow control valve, a second pressure stabilizing valve, a second pressure gauge and a second one-way valve, which are installed on the second branch pipeline in turn, and the foaming group and the second unidirectional located on the back of the valve, the second pressure stabilizing valve and the middle of the second branch a second underground liquid CO 2 phase change in power, characterized in that the metal hose is provided on the pipe line of the second pressure gauge Multifunctional perfusion system.
상기 발포기는 발포기 메인바디를 포함하고, 상기 발포기 메인바디 상에 슬러리 입구, 이산화탄소 기체 입구와 방화-소화재료 출구가 설치되고, 상기 발포기 메인바디의 내부에 이산화탄소 기체 인입 공극, 벤투리관, 컬렉터(Collector)와 발포망이 설치되는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템. 6. The method of claim 5,
The foaming machine includes a foamer main body, a slurry inlet, a carbon dioxide gas inlet and a fire-extinguishing material outlet are installed on the foamer main body, and a carbon dioxide gas inlet pore and a venturi tube are installed in the foamer main body , A liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system in a mine, characterized in that a collector and a foaming network are installed.
상기 발포망은 스테인리스강 십자 고정대, 스테인리스강 볼트, 스테인리스강 원판과 스테인리스강 망을 포함하고, 상기 스테인리스강 볼트는 상기 스테인리스강 십자 고정대의 중간에 고정하고, 상기 스테인리스강 고정대의 단부는 상기 스테인리스강 원판의 내벽 상에 적절하게 끼움 연결하는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.7. The method of claim 6,
The foam network includes a stainless steel cross-steel holder, a stainless steel bolt, a stainless steel disk and a stainless steel mesh, the stainless steel bolt is fixed in the middle of the stainless steel cross-fixture, and the end of the stainless steel holder is the stainless steel Liquid CO 2 Phase change power multifunctional perfusion system in a mine, characterized in that it is properly fitted and connected on the inner wall of the disk.
상기 제1 압력 방출 밸브와 제2 압력 방출 밸브는 파이프라인 내부에서의 압력이 2.4MPa 내지 3.4MPa보다 높을 경우, 그 내부의 기체 또는 액체를 방출하며; 상기 제1 압력 안정 밸브와 제2 압력 안정 밸브는 파이프라인 내부의 압력이 1.5MPa 내지 2MPa 보다 높은 기체 또는 액체가 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.4. The method of claim 3,
the first pressure relief valve and the second pressure relief valve discharge gas or liquid therein when the pressure inside the pipeline is higher than 2.4 MPa to 3.4 MPa; It said first pressure stabilizing valve and the second pressure stabilization valve is a liquid CO 2 phase change underground power multi-function system for perfusion characterized in that the internal pipeline pressure to 1.5MPa to the high gas or liquid to pass through than 2MPa.
상기 무화 노즐은 탈착식 설계로 구성되는 것을 특징으로 하는 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템.According to claim 1,
The atomization nozzle is liquid CO 2 phase change power multi-function perfusion system in the mine, characterized in that it is composed of a detachable design.
a. 상기 다기능 관류 시스템을 차례로 연결하고 기밀성을 검사하는 단계;
b. 그라우팅 시스템을 통해 공동구 내부에 방화-소화재료를 관류하며：
공동구와 서로 통하는 제3 파이프라인을 연결시켜 통하게 하고, 제4 파이프라인을 폐쇄하고, 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 액체 진입-배출 마스터 밸브를 개방하고, 기화기를 조절해 온도 모니터링 유닛을 관찰하고, 온도제어유닛을 작동하고, 적절한 온도를 유지하며;
그라우팅 시스템의 관련 밸브를 조절하고, 재료 저장탱크 상의 압력계 수치가 적절하느냐를 관찰하고, 무화 노즐 헤드를 장착해 억제제를 분사하고, 무화 노즐 헤드를 분해하여 물을 주입하고, 황토 슬러리를 관류하는 단계;
c. 포말시스템을 통해 공동구 내부에 포말 겔류 방화-소화재료를 관류하며;
제3 파이프라인을 폐쇄하고, 제4 파이프라인을 연결시켜 통하게 하고, 액상 CO2 저장-운송탱크와 연결하는 액체 진입-배출 마스터 밸브를 개방하고, 기화기를 조절해 온도 모니터링 유닛을 관찰하고, 온도제어유닛을 작동하고, 적절한 온도를 유지하며;
포말시스템의 관련 제어 밸브를 조절하고, 재료 저장탱크 상의 압력계 수치가 지속적으로 안정된 후, 발포기를 이용해 억제 포말, 3상 포말 또는 포말 겔을 관류하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 갱내 액상 CO2 상변화 동력 다기능 관류 시스템의 사용방법.The following steps in turn,
a. connecting the multifunctional perfusion system in turn and checking the airtightness;
b. Through the grouting system, the fire-fighting-extinguishing material is flowed into the cavity:
Connect the third pipeline, which communicates with the cavity, to let it pass, close the fourth pipeline , open the liquid inlet-discharge master valve connecting with the liquid CO 2 storage-transport tank, and adjust the vaporizer to control the temperature monitoring unit observing, operating the temperature control unit, and maintaining an appropriate temperature;
Adjust the relevant valve of the grouting system, observe whether the pressure gauge on the material storage tank is correct, install the atomization nozzle head to spray the inhibitor, disassemble the atomization nozzle head to inject water, and flow the ocher slurry ;
c. Perfusing the foam gel-like fire-fighting-extinguishing material into the cavity through the foam system;
Close the third pipeline, connect and energize the fourth pipeline , open the liquid inlet-outlet master valve connecting with the liquid CO 2 storage-transport tank, adjust the vaporizer to monitor the temperature monitoring unit, actuate the control unit and maintain the proper temperature;
After adjusting the relevant control valve of the foam system, and after the pressure gauge value on the material storage tank is continuously stabilized, perfusing the suppressed foam, three-phase foam or foam gel using a foamer; A method of using the liquid CO 2 phase change power multifunctional perfusion system in the mine according to any one of claims 9 to 10.
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