[发明专利]煤矿液态二氧化碳管道直接注入灭火装置

说明书

煤矿液态二氧化碳管道直接注入灭火装置。本发明涉及一种把液态二氧化碳用管道送入煤矿的井下，直接喷入火区灭火的装置，是由液态二氧化碳槽车1、球形截止阀2、低温管道3、二氧化碳储罐4、截止阀5、压力平衡管6、压力平衡阀7、保温管道8和压力控制阀9组成。低温液体二氧化碳用槽车1运来，通过管道3和球形截止阀2，储存在二氧化碳储罐4中，当煤矿发生火灾时，首先打开二氧化碳储罐4上端气相压力平衡管6上面的压力平衡阀7，用气体二氧化碳为保温管道8充压，然后打开二氧化碳储罐4底部管道上的针形截止阀5，使液体二氧化碳直接流入保温管道8中，通过管道末端的压力控制阀9后，直接把液态二氧化碳喷入火区中，达到为矿井煤层降温灭火的目的。

技术领域：本发明涉及一种把液态二氧化碳用管道送入煤矿的井下，直接喷入火区防火灭火的装置。

背景技术：目前在各大煤矿，井下煤层着火和瓦斯爆炸等明火燃烧过程，给煤矿造成的损失越来越大。煤矿所采用的防火灭火技术也越来越多，其中注入惰性气体灭火技术是大面积采用的方法。

液氮作为一种新型防灭火技术，前期已在国内多家煤矿实际灭火中应用，效果显著。专利200720103603，公开了一种煤矿井下移动式碳分子筛制氮设备，采用变压吸附法工艺过程，利用碳分子筛制氮原理，制取95%的氮气，直接用于火区灭火。这种方法有一定的灭火效果，但是受到井下移动空间的限制，应用不便，人工操作设备运行也带来生命危险；也有的单位把同样的设备放在地面上制取氮气，制作一种KYZD系列地面移动式氮气设备，卧式吸附塔体设计采用专利(ZL97102764.1)技术，把制取的95%的氮气送到井下灭火，但是降温效果较差，常需要配合其他辅助制氮灭火措施，灭火工序复杂、周期长，甚至实施效果也不理想，而且成本很高，应用直接受到限制。氮气灭火设备投入大，故障多，维修费用高，无法推广应用到一些小型矿井。

二氧化碳作为一种安全易得、能起到窒息和抑爆及冷却作用的灭火材料，正越来越多地在矿井灭火工作中发挥其作用。二氧化碳分子重，临界温度低、气化潜热大，性能独特，灭火设备操作简单，初期投入少，日常维护费用低，且无电能消耗，使用过程中无机械运转，极大地提高了设备的安全性和可靠性。实用新型专利201020590476.2 公开了一种矿用液态二氧化碳汽化灌注装置，液态二氧化碳用槽车提供，采用自然加温和强化加温两种方式，把液体二氧化碳在地面上先汽化，然后把气体二氧化碳通过控制阀门和管道直接送到火区灭火。这种方法操作简单，地面上操作没有危险。但是在地面上把低温液态二氧化碳加温气化，要消耗大量的热量，浪费了本来具有的低温和气化潜热大这一得天独厚的条件，使设备投资大，流程长，占地面积大，操作成本高，灭火效果差。专利201020590490.2 公开了一种矿用液态二氧化碳井下直注装置，采用平板车移动，把液态二氧化碳储罐整体放到井下，用井下移动的方式向火区直接喷射灭火。这种方法灭火速度快，效果好。但是液体二氧化碳储罐体积小，储存的二氧化碳量有限，不能起到连续灭火的作用。平板车连同储罐在井下移动特不方便，人工操作又特别危险，所以也不能大面积谁用。

专利内容：本发明设计一种把液态二氧化碳用管道送入煤矿的井下，直接喷入火区防火灭火的装置。是由液态二氧化碳槽车1、球形截止阀2、低温管道3、二氧化碳储罐4、截止阀5、压力平衡管6、压力平衡阀7、保温管道8和压力控制阀9组成，这些组件连接的关系是：二氧化碳液体槽车1通过管道3与球形截止阀2连接，然后通过管道3与二氧化碳储罐4的液体进口连接，二氧化碳储罐4的底部液体出口通过管道3与针形截止阀5连接，针形截止阀5的出口端通过保温管道8与井下管道末端的压力控制阀9连接，在二氧化碳储罐4的上端气相区有一个压力平衡接口，用压力平衡管6与压力平衡阀7连接，压力平衡阀7出口用平衡管与针形截止阀5下端的保温管道8相连接，构成煤矿液态二氧化碳管道式注入灭火装置。

直接用液态二氧化碳注入灭火技术，有如下优势：