[发明专利]一种煤矿煤自燃水系灭火装置及方法

说明书

本发明涉及一种煤矿煤自燃水系灭火装置及方法，属于煤矿火灾防治技术领域。本发明包括配比系统、搅拌系统、监控系统和喷注系统，本发明以井下风管风压作为动能，所述配比系统对水系灭火材料母液的均匀稀释配比，所述搅拌系统对水系灭火材料混液进行二次变速搅拌，所述监控系统进行自动计量及自动调节，所述喷注系统根据不同应用环境的灭火或防治需要见变压喷洒和注射，该装置整体结构轻便，可实现装置一体化移动，且操作简单，不受应用地点限制，能够为煤矿井下的采空区、煤柱、高冒区、三角煤区域等地点的遗煤或破碎严重的煤体发生自然氧化，产生高温隐患或煤自燃的火灾预防和灭火提供一种新的防治技术装置系统。

技术领域

本发明属于煤矿火灾防治技术领域，特别是涉及一种煤矿煤自燃水系灭火装置及方法。

背景技术

煤矿内因火灾仍然严重威胁着煤矿的安全生产。由于内因火灾或高温隐患点主要发生在采空区、隔离煤柱、高冒区，不规则工作面的三角煤区域，这些地点遗煤较多，或煤体破碎严重，煤氧接触时间较长，极易引发煤自燃。煤矿内因火灾通常采取惰性气体、凝胶、高分子、阻化剂等防灭火材料进行防治，然而，这些防灭火材料存在一定的应用局限，如惰性气体无法对隔离煤柱等煤体破碎严重的区域进行防治，凝胶材料存在强度低、流动性差的缺陷，高分子材料反应自热增加了自燃的风险。因此，研究新材料、新工艺对煤矿内因火灾防治，对于煤矿安全生产具有十分重要的价值和意义。

目前，地面火灾灭火采用的水系灭火材料因其成膜降热冷却以及产生高聚物的化学覆盖的物理和化学双重作用，与其它灭火材料相比具有不可比拟的技术优势，能够有效避免现有煤矿火灾防治材料和技术存在的缺陷。然而，采用何种装置工艺将水系灭火材料高效应用到煤矿内因火灾防治成为了本技术推广应用的关键难题，因此，本发明旨在立足于特殊的煤矿环境和水系灭火材料的应用特点，研究新型的应用装置工艺，即构建一套能够实现井下风管风压作为动能，水系灭火材料母液的均匀稀释配比，自动计量及自动调节，变压喷洒和注射的水系灭火装置工艺，为煤矿井下水系灭火提供一种新的技术参考及理论依据。

发明内容

为了高效应用水系灭火材料对煤矿井下煤自燃火灾进行高效防治，本发明提供一种煤矿煤自燃水系灭火装置及方法，该装置整体结构轻便，操作简单，不受应用地点限制，通过自动调节实现水系灭火材料母液的均匀稀释配比，自动搅拌和自动变压喷注，为井下采空区、煤柱、高冒区，三角煤区域等易自燃地点的隐患及火灾预防和灭火提供一种新的技术装置系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿煤自燃水系灭火装置，该装置包括依次连接的配比系统、搅拌系统、监控系统和喷注系统；

所述装置固定在平板车上；

所述配比系统包括母液储存箱、低压风动泵、第一计量阀、第二计量阀、比例结合器、进水管、第一进风管、可伸拉母液进液管和母液排液口；

所述搅拌系统包括搅拌箱、第一风动搅拌器、第二风动搅拌器、第一搅拌轴承、第二搅拌轴承、第一搅拌杆、第二搅拌杆、搅拌叶和搅拌箱排液口；

所述监控系统包括主控机和信号连接线；

所述喷注系统包括变压风动泵、第三计量阀、第四进风管、第一止回阀、第二止回阀、雾化发生器和混流发生器；

所述母液存储箱采用上下分层构造，上端放置低压风动泵、监测主控机、以及设置母液增量入口和母液进液管伸拉操作口，下端设置母液排液口，所述低压风动泵分别连接第一进风管和比例混合器，所述比例混合器分别连接第一计量阀和第二计量阀，所述第一计量阀连接进水管，所述第二计量阀连接可伸拉母液进液管。

可选的，所述母液存储箱上端设置的母液增量入口呈倒三角形；

所述母液存储箱上端设置的母液进液管伸拉操作口可对可伸拉母液进液管进行自由伸拉和退回，不发生折叠，所述可伸拉母液进液管在母液存储箱中可吸入底端母液，伸出可连接外部母液供源。