[实用新型]一种煤矸石二氧化碳阻燃装置

说明书

本实用新型提供一种煤矸石二氧化碳阻燃装置，包括CO₂存储罐、排液管路、喷射汇流排管路，CO2存储罐通过排液管路与喷射汇流排管路连接，喷射汇流排管路上连接有多个喷射支路，每个喷射支路上开设有多个喷射孔，所述的喷射支路伸入煤矸石堆内；所述的装置还包括多组用于监测煤矸石堆内温度和含氧量的监测组件。本实用新型结构简单、实用性强，能够防止煤矸石自燃；通过监测组件准确监测煤矸石堆内的温度和含氧量，当温度和含氧量高于预设值时，通过控制装置自动喷水液体CO₂，在未着火前将火灾消灭，做到防患于未然；通过将管路设置于煤矸石堆内，并且通过泵与喷嘴相配合，保证液体CO₂的喷射范围，同时降低防治成本。

技术领域

本实用新型涉及煤矸石处理设备技术领域，尤其是一种煤矸石二氧化碳阻燃装置。

背景技术

煤矸石自燃是一个较为普遍的现象。据统计，我国大约有三分之一的矸石山发生过自燃，对矿区环境造成严重污染。

自燃的矸石山不但放出大量的SO₂、CO₂，还释放出大量的H₂S和CO气体，也释出一定量的S。H₂S的污染比SO₂的污染更为严重，而这一点往往被人所忽视。矸石中的有机物在氧化分解过程中还生成一定量的氮氧化物和苯并芘等有害物质。苯并芘系一种强致癌物质，它是由于煤和煤矸石不完全燃烧和裂解所产生的。苯并芘以气相或吸附在烟尘中排入大气。它在水中可溶性极低，在土壤中完全失效所需时间3～5年。煤矸石自燃不仅严重污染大气，而且对周围居民的健康影响非常巨大。

除以上危害外，矸石堆积区尚有矸石爆炸等危害。

当前处理的方法主要有以下几种：

1、挖除火源法，即挖出着火矸石，使其自然冷却，但是，这种方法仅适用于小面积的煤矸石处理，而对大面积自燃人员及设备难以进入火区，挖除火源工作量大，并有一定危险性。

2、深孔注浆法，工艺过程为先将灭火材料制成一定浓度的灭火浆液，用注浆泵将灭火浆液注入矸石山内部。当灭火浆液接触到高温矸石后，浆液的水分急剧蒸发，同时带走大量热量，使矸石迅速降温。该法仅适用于顶部灭火，由于斜坡上无法用工程钻机钻孔，只能用浇灌法进行局部封闭处理。

3、泡沫法，泡沫法是向火区灌注泡沫灭火剂，用来隔绝氧气和吸收热量，以此降低矸石温度，从而达到灭火目的，但是，由于矸石山时常经受风吹雨淋，所以很难保持泡沫的稳定性。

4、表面封闭法，表面封闭法(覆盖法)一般是在矸石表面覆盖黄土等惰性物质并夯实充密，来隔绝空气防止自燃，大约每2米厚的矸石覆盖1米厚的黄土，但是，这种方法仅适用于未着火的预防，这种方法难以长时间保证是空气不进入矸石的内部。

现有技术还有采用注水法对煤矸石进行处理，但是，水分对矸石自燃的作用具有两重性：当煤矸石的湿度增加到某一程度，其表面将形成含水液膜，可起到阻止矸石和氧的接触，即起到隔氧阻化的作用。但当矸石的外在水分蒸发减少到一定程度时，矸石的外在水分可由原来的阻化作用转变为催化作用，从而促使煤矸石氧化和自燃。同时注水法受水资源制约并有大量污染产生。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种煤矸石二氧化碳阻燃装置，该装置能够实现对煤矸石进行降温和隔绝氧气，能有效防止自燃。

本实用新型的技术方案为：一种煤矸石二氧化碳阻燃装置，包括CO₂存储罐、排液管路、喷射汇流排管路，所述的CO₂存储罐内填充有液态的CO₂，

所述的CO2存储罐通过排液管路与喷射汇流排管路连接；所述的排液管路上还设置有排液阀，所述的喷射汇流排管路上连接有多个喷射支路，每个所述喷射支路上开设有多个喷射孔，每个所述的喷射孔处设置有相应的喷嘴，所述的喷射支路伸入煤矸石堆内。