專利名稱：一種用于防治煤炭自燃的防滅火技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種滅火技術，尤其是一種用于煤炭自燃的防滅火技術。
背景技術：
煤炭自燃是我國礦井主要自然災害之一。在我國國有重點煤礦中，煤炭自燃火災引起的火災約占礦井火災總數(shù)的90％，我國的新疆、寧夏、內蒙等省還存在著大面積的煤田火災，每年燒損煤量1000～1360萬噸，經(jīng)濟損失超過200億元，此外煤炭自燃還產(chǎn)生大量的SO2、CO、CO2氣體，嚴重污染環(huán)境，造成人員傷亡。為了防治煤炭自燃，通常在易發(fā)生煤炭自燃的采空區(qū)中噴灑一層隔離空氣的防滅火材料，目前，國內外廣泛采用灌漿、噴灑阻化劑、注惰氣、凝膠、膠體泥漿、阻化氣霧、泡沫樹脂，壓注惰性泡沫等防滅火技術，用于防止采空區(qū)漏風、覆蓋煤層和降低采空區(qū)CO濃度。這些技術雖然對防治煤炭的自燃起到了重要作用，但都只是用氣、液、固三相中的一相或兩相作為防滅火介質，因此防滅火效果不理想。中國專利號為93120630公開了一種三相泡沫滅火技術，它主要用于滅一般固體火災和油場火災，其組份構成是以空氣為氣相介質，化學干粉材料為固相介質，由于礦井下特殊的自然與工作環(huán)境，因此該技術不適用于煤炭自燃的防治和滅火。
三、技術內容(1)發(fā)明目的鑒于已有技術的不足之處，本發(fā)明目的是提供一種用防治煤炭自燃的含有氮氣、水、粉煤灰或黃泥的三相泡沫防滅火技術，該技術包括防治煤炭自燃的三相泡沫的制備方法和用于防治煤炭自燃的三相泡沫制備方法的系統(tǒng)。
(2)技術方案本發(fā)明一種用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法，它包括從制漿站將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液后，通過注漿管到達注漿地點，采用調節(jié)閥調節(jié)所需注漿管中的漿液量，采用防爆電機、無級變速器、發(fā)泡劑箱和螺桿泵將藥劑箱中的發(fā)泡劑加壓后注入注漿管，添加發(fā)泡劑的使用濃度為0.1～0.5％，發(fā)泡劑與定量的粉煤灰漿或黃泥漿在混合器中進行充分的混合，然后進入設有文丘里管的發(fā)泡器中，在與文丘里管相通設置的氮氣管同時注入氮氣，經(jīng)發(fā)泡器將氮氣和含有發(fā)泡劑的粉煤灰漿或黃泥漿充分混合形成穩(wěn)定的三相泡沫。
本發(fā)明一種用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法的系統(tǒng)，它包括將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液的制漿站，注漿管，采用將發(fā)泡劑送入注漿管中的由防爆電機、無級變速器、發(fā)泡劑箱和螺桿泵組成的發(fā)泡劑定量供料裝置；與所述注漿管連接設置混合器和帶有文丘里管的發(fā)泡器，混合器內設置的多塊障礙板，并按一定間距交叉布置，與混合器相連的發(fā)泡器中設有由連接軸固定設置的集流器、活動葉輪和調節(jié)桿組成的射流調節(jié)器；采用將氮氣注入發(fā)泡器文丘里管喉部處的礦用防滅火制氮裝置，發(fā)泡器筒體對應文丘里管喉部處設有與氮氣管相聯(lián)的入口，與制漿站連接的注漿管上設有所需漿液量調節(jié)閥，發(fā)泡劑定量供料裝置與注漿管連接管路上設有逆止閥，發(fā)泡器筒體和礦用防滅火制氮裝置的聯(lián)接管路上設有注氮氣逆止閥。
(3)技術效果本發(fā)明一種用于防治煤炭自燃的防滅火技術，為了克服目前防治煤炭自燃的各種防滅火技術的不足，利用礦井的注漿和注氮系統(tǒng)，在注漿管路中加入一定量的發(fā)泡劑并引入氮氣，通過發(fā)泡裝置而形成氣、液、固三相泡沫，粉煤灰或黃泥漿液經(jīng)發(fā)泡后形成的三相泡沫體積量大幅度增加，泡沫發(fā)泡倍數(shù)大于20～30倍，泡沫穩(wěn)定時間大于12h，在注入?yún)^(qū)中泡沫可向高處堆積，對低、高處的浮煤都能覆蓋；被封裝在泡沫之中的氮氣能長時間滯留在采空區(qū)中，充分發(fā)揮氮氣的窒息防滅火功能，同時，附在氣泡壁上的粉煤灰或黃泥，可持久有效地隔離煤對氧的吸附，防止煤的氧化，從而有效地防治煤炭自然發(fā)火，不僅能有效地防止煤炭自燃，還能進行現(xiàn)場滅火，三相泡沫成本低廉，防滅火效果顯著，具有廣泛的實用性。
四

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖。
圖2是本發(fā)明流程示意圖。
五具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步說明本發(fā)明一種用于防治煤炭自燃的防滅火技術，它包括防治煤炭自燃的三相泡沫制備方法和完成該制備方法的系統(tǒng)。其防滅火制備方法從制漿站1將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液后，通過注漿管2到達注漿地點，用調節(jié)閥5調節(jié)所需注漿管2中的漿液量，采用防爆電機11、無級變速器12和螺桿泵13將藥劑箱6中的發(fā)泡劑加壓后通過連接管4注入注漿管2中，發(fā)泡劑的使用濃度為0.1～0.5％。將定量的粉煤灰漿或黃泥漿和發(fā)泡劑同時注入混合器8中進行充分的混合，然后進入設有文丘里管的發(fā)泡器9中，在與文丘里管相通設置的氮氣管14同時注入氮氣，氮氣由礦用防滅火制氮裝置3提供，經(jīng)發(fā)泡器9將氮氣和含有發(fā)泡劑的粉煤灰漿或黃泥漿充分混合形成穩(wěn)定的三相泡沫15。
其工作過程在粉煤灰漿或黃泥漿和氮氣均到達工作地點后，啟動螺桿泵13，根據(jù)所需漿量大小，將發(fā)泡藥劑定量加壓抽送至注漿管路中，然后緩慢打開分流管路上的截止閥5進泥漿，將漿量控制在需要的范圍內；發(fā)泡劑進入到注漿管道中后，與泥漿同時進入混合器8進行充分混合，再進入到發(fā)泡器9，同時氮氣也引入到發(fā)泡器9中，氮氣和含發(fā)泡劑的粉煤灰或黃泥漿經(jīng)過發(fā)泡器9充分混合后變成三相泡沫15，含氮氣的三相泡沫被直接注入到火區(qū)或被防止發(fā)火的區(qū)域。
上述用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法的系統(tǒng)它包括將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液的制漿站1，與制漿站1連接的注漿管2，設置混合器8和帶有文丘里管的發(fā)泡器9，混合器8的入口與注漿管2相連，注漿管2靠近混合器8管口處設有用以調節(jié)進入三相泡沫泥漿量的調節(jié)閥5；設置發(fā)泡劑定量供料裝置，發(fā)泡劑定量供料裝置由防爆電機11、無級變速器12，發(fā)泡劑箱6和螺桿泵13組成，定量裝置由連接管4與注漿管2連接，通過定量供料裝置中的螺桿泵13，將發(fā)泡劑箱6中的發(fā)泡劑根據(jù)漿量的大小注入注漿管2，定量發(fā)泡劑濃度為0.1～0.5％，發(fā)泡劑定量供料裝置的連接管路上設有逆止閥7?；旌掀?內設有的多塊障礙板，障礙板為矩形，按一定間距交叉布置，混合器8與發(fā)泡器9相連，發(fā)泡器9中設有由連接軸固定設置的集流器、活動葉輪和調節(jié)桿組成的射流調節(jié)器，發(fā)泡器9筒體對應文丘里管喉部處設有與氮氣管14相聯(lián)的入口。采用已有的礦用防滅火制氮裝置3，將氮氣注入發(fā)泡器9文丘里管喉部處與發(fā)泡劑和漿液充分混合，發(fā)泡器9筒體和礦用防滅火制氮裝置3的聯(lián)接管路上設有注氮氣逆止閥10。
權利要求
1.一種用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法，它包括從制漿站(1)將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液后，通過注漿管(2)到達注漿地點，其特征在于采用調節(jié)閥(5)調節(jié)所需注漿管(2)中的漿液量，采用防爆電機(11)、無級變速器(12)和螺桿泵(13)將藥劑箱(6)中的發(fā)泡劑加壓后注入注漿管(2)，發(fā)泡劑與定量的粉煤灰漿或黃泥漿在混合器(8)中進行充分的混合，然后進入設有文丘里管的發(fā)泡器(9)中，在與文丘里管相通設置的氮氣管(14)同時注入氮氣，經(jīng)發(fā)泡器(9)將氮氣和含有發(fā)泡劑的粉煤灰漿或黃泥漿充分混合形成穩(wěn)定的三相泡沫(15)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法，其特征在于所述發(fā)泡劑的使用濃度為0.1～0.5％。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火制備方法的系統(tǒng)，它包括將水與粉煤灰或黃泥按比例混合成漿液的制漿站(1)，注漿管(2)，其特征在于采用將發(fā)泡劑送入注漿管(2)中的由防爆電機(11)、無級變速器(12)、發(fā)泡劑箱(6)和螺桿泵(13)組成的發(fā)泡劑定量供料裝置；與所述注漿管(2)連接設置混合器(8)和帶有文丘里管的發(fā)泡器(9)；采用將氮氣注入發(fā)泡器(9)文丘里管喉部處的礦用防滅火制氮裝置(3)，發(fā)泡器(9)筒體對應文丘里管喉部處設有與氮氣管(14)相聯(lián)的入口。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火系統(tǒng)，其特征在于所述混合器(8)內設置的多塊障礙板，并按一定間距交叉布置。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火系統(tǒng)，其特征在于與混合器(8)相連的發(fā)泡器(9)中設有由連接軸固定設置的集流器、活動葉輪和調節(jié)桿組成的射流調節(jié)器。
6.根據(jù)權利要求3或所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)泡劑定量供料裝置與注漿管(2)連接管路上設有逆止閥(7)。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火系統(tǒng)，其特征在于所述的注漿管(2)上設有漿液量調節(jié)閥(5)。
8.根據(jù)權利要求3所述的一種用于防治煤炭自燃的防滅火系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)泡器(9)筒體和礦用防滅火制氮裝置(3)的聯(lián)接管路上設有注氮氣逆止閥(10)。
全文摘要
一種用于防治煤炭自燃的防滅火技術，它包括防治煤炭自燃的三相泡沫的制備方法和用于防治煤炭自燃的三相泡沫制備方法的系統(tǒng)，利用礦井的注漿和注氮系統(tǒng)，在注漿管路中加入一定量的發(fā)泡劑并引入氮氣，通過發(fā)泡裝置而形成氣、液、固三相泡沫，粉煤灰或黃泥漿液經(jīng)發(fā)泡后形成的三相泡沫體積量大幅度增加，被封裝在泡沫之中的氮氣能長時間滯留在采空區(qū)中，充分發(fā)揮氮氣的窒息防滅火功能，同時附在氣泡壁上的粉煤灰或黃泥，可持久有效地隔離煤對氧的吸附，防止煤的氧化，不僅能有效地防止煤炭自燃，還能進行現(xiàn)場滅火，三相泡沫成本低廉，防滅火效果顯著，具有廣泛的實用性。
文檔編號A62D1/00GK1411876SQ0214841
公開日2003年4月23日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權日2002年12月2日
發(fā)明者王德明, 李增華, 張仁貴, 秦波濤, 梁曉渝 申請人:中國礦業(yè)大學