[发明专利]一种煤矿采空区灭火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种灭火设备，具体为一种煤矿采空区灭火装置，属于煤矿开采与安全器械技术领域。

背景技术

对于煤矿开采来说，尤其是对于自然煤层，需要建立自然发火预测预报、井下束管监测和火区注氮的防灭火系统。其中自然发火预测预报是对井下的防火密闭进行定期检测，检查项目包括密闭是否漏风及密闭内外瓦斯、一氧化碳浓度、温度、内外压差等情况，发现问题及时采取措施处理。束管监测是通过采用预先布束管的方法，对工作面的上隅角、采空区、回风顺槽的气体进行抽采，利用束管监测系统进行气体分析，从而对采空区进行管理。注氮防灭火是对采空区的火灾危险及时对采空区进行注氮灭火，其中，通过采用氮气灭火具有很好的效果，但是，目前的氮气制备过程中，往往纯度达不到，而且，对氮气进行喷射过程中，很容易造成氮气损失，氮气灭火的利用率较低，不能满足高效氮气灭火的需要。

为解决以上的各个技术问题，本发明提供了一种煤矿采空区灭火装置，其结构简单、使用方便、可靠，通过设置喷嘴的喷射距离和氮气喷射压力能够调节，能够根据实际灭火情况需要，调节氮气喷射的具体情况，有效的节约灭火的氮气量，而且，通过设置专门的氮气发生装置，并通过净化与氧化，能够有效的实现氮气的高纯度制备，提高灭火效果。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供了一种煤矿采空区灭火装置，其包括氮气发生装置、氮气净化装置、管道、氮气加压装置、低温处理泵、氮气液化装置、喷射装置和喷嘴，其特征在于，所述氮气发生装置通过所述管道与所述氮气净化装置相连接，所述氮气净化装置通过管道与所述氮气加压装置连接，所述氮气加压装置通过所述管道与所述低温处理泵相连接，所述低温处理泵通过管道与所述氮气液化装置连接，所述氮气液化装置通过管道与所述喷射装置连接，所述喷射装置的末端设置有所述喷嘴，其中，所述喷嘴的喷射距离和氮气喷射压力能够调节。

进一步，作为优选，所述氮气发生装置包括压缩机、粉尘过滤器、水分过滤器、氮气分离装置、储氮罐、一级脱氧罐、二级脱氧罐和阀门，其中，所述压缩机上设置有空气进气口，所述压缩机与所述粉尘过滤器的输入端连接，所述粉尘过滤器的输出端连接所述水分过滤器的输入端，所述水分过滤器的输出端与所述氮气分离装置的输入端连接，所述氮气分离装置中设置有中空纤维膜，所述氮气分离装置的输出端连接储氮罐的输入端，所述储氮罐的输出端连接一级脱氧罐的输入端，所述一级脱氧罐的输出端连接所述二级脱氧罐的输入端，所述二级脱氧罐的输出端设置有阀门，所述一级脱氧罐和所述二级脱氧罐内部均设置有与氧气发生化学反应且无其它气体产生的氧化剂。

进一步，作为优选，所述喷嘴包括内喷头、内螺杆、固定螺母、喷嘴外壳、喷孔、外罩、通孔和加压通道，其中，所述喷嘴外壳的前端内部设置有所述内喷头，所述喷嘴外壳的后端内部固定设置有固定螺母，所述内喷头的后端与所述内螺杆固定连接，所述内螺杆上设置有与所述固定螺母的内螺纹配合的外螺纹，所述内喷头与所述喷嘴外壳之间构成加压通道，且所述内喷头前端与所述喷嘴外壳的前端的横截面形状均为圆锥形，所述喷嘴外壳的最前端设置有所述外罩，所述外罩的内部设置有多个通孔，且所述外罩的形状为圆锥状，通过调节内喷头与喷嘴外壳的距离实现射距离和氮气喷射压力的调节。

进一步，作为优选，所述中空纤维膜为含有成千上万根细小的中空纤维丝。

进一步，作为优选，所述喷孔的直径为2-3mm之间。

进一步，作为优选，所述喷孔为圆形阵列设置，且所述喷孔与喷孔之间的距离为4-6mm之间。

本发明的有益效果：本发明提供了一种煤矿采空区灭火装置，其结构简单、使用方便、可靠，通过设置喷嘴的喷射距离和氮气喷射压力能够调节，能够根据实际灭火情况需要，调节氮气喷射的具体情况，有效的节约灭火的氮气量，而且，通过设置专门的氮气发生装置，并通过净化与氧化，能够有效的实现氮气的高纯度制备，提高灭火效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种煤矿采空区灭火装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种煤矿采空区灭火装置的氮气发生装置的结构示意图；

图3为本发明提供的一种煤矿采空区灭火装置的喷嘴结构示意图；