[发明专利]一种防治煤矿井下采空火区的装置

说明书

本发明的实施例公开一种防治煤矿井下采空火区的装置，涉及煤矿安全技术，能够提升灭火效果。包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。本发明适用于采用内抛叶网式泡沫发生装置防治煤矿井下采空火区的防灭火工作。

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术，尤其涉及一种防治煤矿井下采空火区的装置。

背景技术

矿井火灾是煤矿开采过程中的主要灾害之一，大部分的矿井火灾是由矿井中的煤自燃发火导致的。由于我国煤田地质类型多样，自燃与易自燃煤层矿区分布比较广泛，使得矿井煤炭自燃发火现象较多，从而时刻威胁着煤矿安全生产与井下矿工的人身安全。近些年来，我国煤矿安全形式有了很大的改善，但仍然发生了一些重大煤矿火灾事故，如：杏花煤矿“11.20”重大火灾事故、龙山十井“9.22”重大火灾事故等，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。世界上其他主要产煤国家矿井火灾事故也十分突出，在印度和印尼，煤矿自燃火灾问题十分严重；波兰在最近50年内，共计发生煤矿自燃火灾近8000次；澳大利亚昆士兰地区发生了多起严重煤矿自燃火灾事故，造成41人死亡，导致多座矿井永久封闭。

目前，为了防止煤矿火灾事故，国内外广泛地采用灌浆、惰气、阻化剂、胶体、三相泡沫、两相泡沫等防灭火材料与技术。其中，灌浆技术无法处理高位火源，容易跑浆和溃浆；惰气防灭火技术容易受到漏风影响，灭火周期长；胶体技术成本高，流动性差，还会产生有毒气体。与灌浆、惰气、阻化剂、胶体相比，三相泡沫具有流量大，扩散堆积性好的优点，是扑灭大空间隐蔽火源的最优选择，其中，泡沫发生装置是两相泡沫防灭火的关键技术。

目前技术采用的一种煤矿除尘用泡沫发生装置，由筒体、文丘里管、扰流器、障碍板等组成。泡沫液经发泡器前端管路流入发泡器，气体经发泡器筒体侧面布设的文丘里管扩散段的小孔均匀流入，经过扰流器和多个障碍板进行气液混合，生成两相泡沫。该煤矿除尘用泡沫发生装置具有结构简单，使用方便，不易堵塞的优点。但是，由于煤矿除尘用泡沫发生装置采用多重障碍板发泡的形式，泡沫液通过时阻力较大且容易在障碍板附近形成涡流，造成较大的动力损失，使得发泡倍数较低、泡沫量较少，导致灭火效果不佳。

为了有效提升发泡倍数，改进的泡沫发生装置主要结构包括：喷嘴、圆锥形筒体、锥形筛和障碍板等。该泡沫发生装置以压力水为动力，泡沫液通过时与压力水混合后，通过锥形筛进行发泡，具有结构简单，适应性强的特点。但在装置中，由于喷嘴距离锥形筛的距离较远，使得泡沫液中途动力损失还是较大，发泡倍数以及泡沫量虽有所提升，但发泡倍数还是较低、泡沫量较少；此外，装置中的障碍板与水平面成45°角放置，在进行发泡时，泡沫液滴因自身重力落在障碍板下部，导致发泡不充分，出口泡沫不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种防治煤矿井下采空火区的装置，能够提升灭火效果，以解决现有的防治煤矿井下采空火区的方法中，发泡倍数较低导致的灭火效果不佳的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种防治煤矿井下采空火区的装置，包括：泡沫出口、涡式外壳、第一压风入口、内抛式叶网以及旋转离心筒，其中，

涡式外壳上分别开设有泡沫出口以及第一压风入口；

第一压风入口与煤矿井下压风通道相连接；

内抛式叶网以及旋转离心筒容置在涡式外壳内；

旋转离心筒前端开设有注入防治煤矿井下采空火区的泡沫预混液的入口；

内抛式叶网固定在旋转离心筒上，内抛式叶网在来自第一压风入口的压风作用下，可在涡式外壳内转动。