[发明专利]一种直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置和输送方法

说明书

本发明公开了一种地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，包括气态二氧化碳储罐、液态二氧化碳储罐和输送管，输送管设置在从地面向下延伸的钻孔内，输送管上端设置稳压阀，输送管下端设置压力控制阀，输送管上设置压力表，输送管上端通过第一连接管与气态二氧化碳储罐连通，输送管上端通过第二连接管与液态二氧化碳储罐连通。该输送装置能实现对液态二氧化碳的直接输送。本发明还公开了一种液态二氧化碳的输送方法，包括以下步骤：在井下火区正上方的地面从上往下打钻孔；安装输送管；将输送管与气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐连接；向输送管内注入气态二氧化碳进行升压；向输送管内注入液态二氧化碳进行灭火。该输送方法操作简单、有效。

技术领域

本发明属于液态二氧化碳输送技术领域，具体是涉及一种直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置和输送方法。

背景技术

我国煤自燃火灾十分严重。煤矿井下出现火灾后，由于井下环境的复杂性，在无法从井下直接灭火的情况下，需要撤离到地面直接向火区实施垂直钻孔，通过地面钻孔采取措施对火区进行控制和治理，现有的煤矿灭火技术方法中，液态二氧化碳方法由于在惰化的基础上能够实现汽化快速降温，在矿井火区治理上表现出极大的优势。温度过低或者压力过高形成干冰，在地面钻孔输送过程中会快速结冰发生堵管现象，因此，常规的管路输送方法只适用于气相二氧化碳的应用，同时，由于地面钻孔的终孔位置在井下火区，无法采用手动阀门实现管道内二氧化碳的保压，也就无法实现液态二氧化碳的输送，严重制约着液态二氧化碳直接灭火技术的推广应用，因此，如何实现液态二氧化碳在地面钻孔中的液相输送成为关键技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置。该输送装置能够实现对液态二氧化碳的直接输送，确保了井下火区灭火时液态二氧化碳的充足供应，其能够有效针对在矿体内无法将灭火材料输送至灭火区域的情况，准确、有效、直接的将液态二氧化碳输送至井下火区进行灭火。

为实现上述目的，本发明一种直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置采用的技术方案是：直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，其特征在于：包括气态二氧化碳储罐、液态二氧化碳储罐和输送管，所述输送管设置在从地面向下延伸的钻孔内，所述钻孔位于井下火区的正上方，所述输送管的上端设置有用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入所述输送管的稳压阀，所述输送管的下端设置有用于在管内压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀，所述输送管上设置有用于对管内的压力进行观测的压力表，所述输送管的上端通过第一连接管与气态二氧化碳储罐相连通，所述输送管的上端通过第二连接管与液态二氧化碳储罐相连通，所述第一连接管上设置有第一截断阀，所述第二连接管上设置有第二截断阀。

上述的直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，所述钻孔内设置有用于对钻孔孔壁进行防护的护壁套管，所述输送管设置在所述护壁套管内。

上述的直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，所述护壁套管的上端设置有用于对其进行夹持定位的夹持器。

上述的直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，所述夹持器包括套在护壁套管上的第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板相对布设且均为半圆形，所述第一卡板的一端设置有第一左延伸板，所述第一卡板的另一端设置有第一右延伸板，所述第二卡板的一端设置有第二左延伸板，所述第二卡板的另一端设置有第二右延伸板，所述第一左延伸板与第二左延伸板通过第一螺栓相连接，所述第一右延伸板和第二右延伸板通过第二螺栓相连接，所述第一左延伸板、第一右延伸板、第二左延伸板和第二右延伸板上均设置有用于插入地面的插接定位钎。

上述的直接式地面钻孔灭火用液态二氧化碳的输送装置，所述输送管上设置有用于对其内气体或液体温度进行检测的温度传感器和用于对其内的气体或液体流量进行检测的流量计。