煤矿采空区自动防灭火装置

专利2025-02-09  38


本技术属于煤矿采空区遗煤自然防火治理,具体涉及一种煤矿采空区自动防灭火装置。


背景技术:

1、采空区中还存在着大量遗煤和矸石,煤矿的开采导致采空区中遗煤与氧气接触而进行氧化产热,当氧化产生的热量集聚到一定温度时(即氧化升温阶段),就会发生自燃现象。为了使地下煤炭资源不受损失以及不影响煤炭的安全生产,需对采空区煤自燃问题提出合理的解决方案。目前,针对采空区煤自燃的防治存在许多技术措施,例如公开号为cn110847948a的中国发明专利,其发明了一种注复合惰性气体的防灭火系统,该系统利用复合惰性气体对采空区自燃发火地点煤质的煤自燃产生抑制效果,该方案是通过输气管线将复合惰性气体注入顺槽预埋管道、架间钻孔及煤柱钻孔中,实现对采空区煤自燃危险区域的全方位覆盖。由于目前开采矿井大都以大型矿井为主,这类防治技术均不能完全覆盖整个采空区的煤自燃危险区域,且由于是外部输入的方式其一般都是在煤自燃温度高于临界温度后才向采空区注入防灭火材料进行灭火处理,此时进行灭火不仅需要较多的防灭火材料,而且灭火时间也会大大增加。

2、公开号为cn106337694a的中国发明专利申请,公开了一种二氧化碳泄压罐,包括罐体1,泄压头2、底座3,爆破片4,液压传感器5,温度传感器6,无线信号发射器7,防爆电源8,防护罩9,罐体1内部注入二氧化碳气体,罐体1顶部通过螺纹与泄压头2连接,爆破片4为一金属圆片,可承受一定大小的压强,按照耐压强度极限值分为不同规格,当泄压头2与泄压罐体1旋紧后,可将爆破片固定于二者之间,当泄压罐体内压强突破其强度极限时,爆破片可发生破裂。此方案缺点:一、采空区是地下煤矿资源开采过后遗留的空间,因其围岩失稳而发生位移、开裂、破碎垮落,罐体为单层结构,易被下落的矸石砸毁;二、包裹灭火材料的壳体为保证可承受一定大小的压强,采用金属材料,对热的传导效率较高,容易将局部的热传导进内部腔室,而实际外周的环境未达到爆破条件;第三,需要在低温下保存及运输,否则有自爆危险。


技术实现思路

1、本实用新型旨在解决上述问题,从而提供一种启动机制更安全可靠的防灭火装置。

2、本实用新型解决所述问题,采用的技术方案是:

3、一种煤矿采空区自动防灭火装置,包括罐体,罐体内填充有灭火材料,罐体上设有喷射孔,喷射孔上安装封堵盖,喷射孔外部装有启动器,启动器包括支撑筒、预压弹簧、移动块和感温启动装置,支撑筒套装在喷射孔外周,其下端与罐体固接,支撑筒上设有贯通的第一制动孔,移动块设置于支撑筒内部,移动块上设有水平贯通的第二制动孔,第一制动孔和第二制动孔中安装感温启动器,移动块下端设有突刺,感温启动器将突刺保持在悬于封堵盖之上的位置,支撑筒顶部安装有预压弹簧,预压弹簧下端与移动块上端抵接,上端固接压盖,压盖与支撑筒螺接。

4、采用上述技术方案的本发明,与现有技术相比,其有益效果是:

5、本实用新型罐外机括启动罐体灭火材料喷发,结构简单可靠;感温部件自动探测外周环境的温度,感应的环境范围大,判断的喷发时间更接近最佳时间。

6、作为优选,本发明更进一步的技术方案是:

7、所述感温启动装置为感温玻璃棒,第一制动孔和第二制动孔的孔径略大于感温玻璃棒直径,使感温玻璃棒松动的插接在其中。

8、由上述特征获得的有益效果:此方案利用感温玻璃在不同温度下的强度变化,将其作为控制启动器喷发的检测结构,材料的物理性能转变应用可靠,感温玻璃造价低。

9、所述感温玻璃棒与第一制动孔、第二制动孔之间设有橡胶隔热垫。

10、由上述特征获得的有益效果:橡胶隔热垫避免支撑筒和移动块向感温玻璃直接传递热,从而保证感温玻璃棒只基于环境温度发生性能变化,实际依据环境温度触发灭火喷发。

11、还设有保险栓,保险栓贯穿移动块和支撑筒,位于感温启动器旁边。

12、由上述特征获得的有益效果:保险栓避免在运输或储存时启动器误启。

13、罐体上设有调节罐体内部恒压的安全阀。

14、由上述特征获得的有益效果:安全阀避免罐体崩裂。

15、罐体上部还设有罩在启动器外部的盖帽,盖帽底部与罐体表面密封连接,盖帽上设置若干通孔。

16、由上述特征获得的有益效果:此方案喷出喷射孔的灭火材料均匀的通过各通孔向四周喷出,使喷出的方向更多,灭火材料能辐射的范围更大。

17、所述罐体由内壳和外壳组成,外壳与内壳的间隔室内设有复合保温层,复合保温层由内向外依次是缓冲层、第一气凝胶层、第一粘合层、第二气凝胶层、第二粘合层和第三气凝胶层。

18、由上述特征获得的有益效果:此方案提供多层复合的内壳保护结构,减粥罐内压力波动,避免内壳受垮落的岩石、煤块压、砸损坏。

19、灭火材料为液态二氧化碳。

20、由上述特征获得的有益效果:二氧化碳喷发后,被煤吸收,煤中二氧化碳含量升高后,能在后续更长时间内抵制氧化升温。



技术特征:

1.一种煤矿采空区自动防灭火装置,包括罐体,罐体内填充有灭火材料,罐体上设有喷射孔,喷射孔上安装封堵盖,喷射孔外部装有启动器,其特征在于:启动器包括支撑筒、预压弹簧、移动块和感温启动装置,支撑筒套装在喷射孔外周,其下端与罐体固接,支撑筒上设有贯通的第一制动孔,移动块设置于支撑筒内部,移动块上设有水平贯通的第二制动孔,第一制动孔和第二制动孔中安装感温启动器,移动块下端设有突刺,感温启动器将突刺保持在悬于封堵盖之上的位置,支撑筒顶部安装有预压弹簧,预压弹簧下端与移动块上端抵接,上端固接压盖,压盖与支撑筒螺接。

2.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:感温启动装置为感温玻璃棒,第一制动孔和第二制动孔的孔径略大于感温玻璃棒直径,使感温玻璃棒松动的插接在其中。

3.根据权利要求2所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:感温玻璃棒与第一制动孔、第二制动孔之间设有橡胶隔热垫。

4.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:还设有保险栓,保险栓贯穿移动块和支撑筒,位于感温启动器旁边。

5.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:封堵盖为橡胶膜片或者玻璃片。

6.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:罐体上设有调节罐体内部恒压的安全阀。

7.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:罐体上部还设有罩在启动器外部的盖帽,盖帽底部与罐体表面密封连接,盖帽上设置若干通孔。

8.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:所述罐体由内壳和外壳组成,外壳与内壳的间隔室内设有复合保温层,复合保温层由内向外依次是缓冲层、第一气凝胶层、第一粘合层、第二气凝胶层、第二粘合层和第三气凝胶层。

9.根据权利要求1所述煤矿采空区自动防灭火装置,其特征在于:灭火材料为液态二氧化碳。


技术总结
本技术涉及煤矿采空区自动防灭火装置,包括罐体,罐体内填充有灭火材料,罐体上设有喷射孔,喷射孔上安装封堵盖,喷射孔外部装有启动器,启动器包括支撑筒、预压弹簧、移动块和感温玻璃棒,支撑筒套装在喷射孔外周,其下端与罐体固接,支撑筒上设有贯通的第一制动孔,移动块设置于支撑筒内部,移动块上设有水平贯通的第二制动孔,第一制动孔和第二制动孔中安装感温玻璃棒,移动块下端设有突刺,感温玻璃棒将突刺保持在悬于封堵盖之上的位置,支撑筒顶部安装有预压弹簧,预压弹簧下端与移动块上端抵接,上端固接压盖,压盖与支撑筒螺接,此方案启动装置通过感应环境温度,触发机械结构破坏罐体的密封,灭火材料创造低氧环境,切断氧化升温。

技术研发人员:张九零,王洪岩,孙楚颜,杨晓桐,谢晓啸,崔明皓,白阳,宁涛,唐建丽,李江涛,刘一武,岳凯旭
受保护的技术使用者:华北理工大学
技术研发日:20231109
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1816021.html

最新回复(0)