本實(shí)用新型涉及煤自燃防治領(lǐng)域，具體涉及一種防治煤自燃的離子液體阻化劑技術(shù)發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

煤炭產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入了科技化生產(chǎn)的時(shí)代，對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度也越來(lái)越高；而煤火作為礦井安全生產(chǎn)的五大災(zāi)害之一，對(duì)其有效防治是確保礦井安全生產(chǎn)的主要保障；因此高效的礦井防滅火技術(shù)裝備及應(yīng)用工藝顯得尤為重要。離子液體阻化劑可溶解或破壞煤中易氧化活性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，以減弱或抑制煤的氧化能力，從本質(zhì)上達(dá)到防治煤自燃的目的。且離子液體是新型的綠色溶劑，可回收循環(huán)利用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此有必要實(shí)用新型一種用于煤火防治的離子液體阻化劑發(fā)生裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種防治煤自燃的離子液體阻化劑技術(shù)發(fā)生裝置，當(dāng)井下發(fā)現(xiàn)自燃傾向性煤層時(shí)，可以做到防與滅的協(xié)同進(jìn)行，有效保障礦井生產(chǎn)的安全高效進(jìn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

防治煤自燃的離子液體阻化劑技術(shù)發(fā)生裝置，包括通過(guò)管路依次連通的離子液體阻化劑儲(chǔ)槽、冷水機(jī)組、定體積50L離子液體阻化劑裝載器、恒速攪拌器、梭形射流器，所述恒速攪拌器上端連接有定體積100L載水裝置，所述定體積100L載水裝置通過(guò)氣凝膠保溫耐高壓管路連接有礦用水箱，所述離子液體阻化劑儲(chǔ)槽與冷水機(jī)組之間設(shè)有離子液體阻化劑輸送動(dòng)力泵，所述離子液體 阻化劑儲(chǔ)槽包括Q235碳鋼外層和儲(chǔ)槽內(nèi)層，離子液體阻化劑儲(chǔ)槽上布設(shè)有液位計(jì)、防泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警閉鎖裝置、儲(chǔ)槽內(nèi)壓測(cè)定壓力表和無(wú)源自增壓裝置，離子阻化劑儲(chǔ)槽一側(cè)設(shè)有出料口，所述出料口上安裝有阻化劑出口渦街流量計(jì)、截止閥和泄壓閥，另一側(cè)設(shè)有一放空口，所述放空口上設(shè)有放空閥。離子液體阻化劑和水體分別注滿定體積50L離子液體阻化劑裝載器和100L水體載水裝置后同時(shí)開(kāi)啟各自閥門(mén)進(jìn)入渦輪式恒速攪拌器進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)離子液體阻化劑混合液濃度的50％配比；氣凝膠輸送管路能夠防止阻化劑混合液在輸送過(guò)程中的熱量損失，其耐高壓特性也為混合液的輸送安全性提供保障；通過(guò)恒速攪拌實(shí)現(xiàn)離子液體阻化劑與水體混合均勻；梭形射流裝置用于進(jìn)一步確?；旌弦哼M(jìn)入氣凝膠輸送管路的流體均勻性。

優(yōu)選地，所述阻化劑輸送動(dòng)力泵采用BP102-1000型柱塞式離子液體阻化劑輸送動(dòng)力泵，為離子液體阻化劑及其與水體攪拌均勻混合液整體輸送過(guò)程中提供動(dòng)力保證，泵送裝置布設(shè)壓力變送器，用于監(jiān)測(cè)離子阻化劑混合液輸送過(guò)程中壓力變化情況。

優(yōu)選地，所述恒速攪拌器采用圓盤(pán)渦輪式-HY型恒速攪拌器，內(nèi)布設(shè)速度傳感器、濃度傳感器、渦街式流量計(jì)，用于監(jiān)測(cè)離子液體阻化劑混合液在攪拌器轉(zhuǎn)速、濃度及流量情況。

優(yōu)選地，所述冷水機(jī)組采用冷熱兩用15HP風(fēng)冷式冷水機(jī)組，用于對(duì)通過(guò)管路輸送的離子液體阻化劑進(jìn)行降溫處理，實(shí)現(xiàn)離子液體阻化劑的低溫輸送，確保離子液體阻化劑對(duì)煤層的阻化降溫處理。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)槽內(nèi)層由316不銹鋼層及氣凝膠絕熱材料構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述阻化劑輸送動(dòng)力泵的柱塞泵額定功率11KW，流量1000L/h，最大工作壓力15Mpa。

優(yōu)選地，所述冷水機(jī)組布設(shè)溫度傳感器和多功能觸屏式參數(shù)采集儀21，溫度傳感器的監(jiān)測(cè)溫度范圍為-30℃～30℃，用于對(duì)冷水機(jī)組內(nèi)的離子液體阻化劑溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

優(yōu)選地，所述防泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警閉鎖裝置包括光電探測(cè)器、聲光報(bào)警電路及防爆電磁閥。

優(yōu)選地，所述無(wú)源自增壓裝置采用儲(chǔ)槽壓力變送器，用于確保離子液體阻化劑正常從出液口輸出。

本實(shí)用新型的發(fā)生裝置所選的離子液體阻化劑為目前市場(chǎng)性價(jià)比較高、普適性較強(qiáng)的[BMIM]BF₄離子液體阻化劑，對(duì)于易自燃型或自燃型礦井，即可將所述裝置利用礦用平板車運(yùn)下井進(jìn)行阻化降溫，本質(zhì)上抑制煤自燃。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

利用離子液體阻化劑具有熔點(diǎn)低、不燃性、熱穩(wěn)定性高、優(yōu)良的溶解性能以及物理化學(xué)性質(zhì)可調(diào)性等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，離子液體阻化劑能夠有效的降低煤層自燃傾向性，可溶解或破壞煤中易氧化活性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，以減弱或抑制煤的氧化能力，從本質(zhì)上達(dá)到防治煤自燃的目的；宏觀上離子液體可使煤的波峰溫度向高溫方向移動(dòng)，說(shuō)明離子液體處理延遲了煤的氧化進(jìn)程，使得煤中結(jié)構(gòu)參與氧化放熱反應(yīng)的開(kāi)始溫度點(diǎn)被提高。本實(shí)用新型離子液體阻化劑發(fā)生裝置整體采用移動(dòng)式設(shè)計(jì)，與其他防滅火技術(shù)工藝相比本實(shí)用新型具有移動(dòng)靈活、體積小、運(yùn)輸便捷的特點(diǎn)，是煤火防治中新興的工藝技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例防治煤自燃的離子液體阻化劑技術(shù)發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了防治煤自燃的離子液體阻化劑技術(shù) 發(fā)生裝置，包括通過(guò)管路依次連通的離子液體阻化劑儲(chǔ)槽1、冷水機(jī)組2、定體積50L離子液體阻化劑裝載器4、恒速攪拌器6、梭形射流器7，所述恒速攪拌器6上端連接有定體積100L載水裝置5，所述定體積100L載水裝置5通過(guò)氣凝膠保溫耐高壓管路8連接有礦用水箱9，所述離子液體阻化劑儲(chǔ)槽1與冷水機(jī)組2之間設(shè)有離子液體阻化劑輸送動(dòng)力泵3，所述離子液體阻化劑儲(chǔ)槽1包括Q235碳鋼外層10和儲(chǔ)槽內(nèi)層11，離子液體阻化劑儲(chǔ)槽1上布設(shè)有液位計(jì)12、防泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警閉鎖裝置13、儲(chǔ)槽內(nèi)壓測(cè)定壓力表14和無(wú)源自增壓裝置19，離子液體阻化劑儲(chǔ)槽1一側(cè)設(shè)有出料口，所述出料口上安裝有阻化劑出口渦街流量計(jì)15、截止閥16和泄壓閥18，另一側(cè)設(shè)有一放空口，所述放空口上設(shè)有放空閥17。

優(yōu)選地，所述阻化劑輸送動(dòng)力泵3采用BP102-1000型柱塞式離子液體阻化劑輸送動(dòng)力泵3，為離子液體阻化劑及其與水體攪拌均勻混合液整體輸送過(guò)程中提供動(dòng)力保證，泵送裝置布設(shè)壓力變送器22，用于監(jiān)測(cè)離子液體阻化劑混合液輸送過(guò)程中壓力變化情況。

所述恒速攪拌器6采用圓盤(pán)渦輪式-HY型恒速攪拌器，內(nèi)布設(shè)速度傳感器23、濃度傳感器24、渦街式流量計(jì)25，用于監(jiān)測(cè)離子液體阻化劑混合液在攪拌器轉(zhuǎn)速、濃度及流量情況。

優(yōu)選地，所述冷水機(jī)組2采用冷熱兩用15HP風(fēng)冷式冷水機(jī)組，用于對(duì)通過(guò)管路輸送的離子液體阻化劑進(jìn)行降溫處理，實(shí)現(xiàn)離子液體阻化劑的低溫輸送，確保離子液體阻化劑對(duì)煤層的阻化降溫處理。

所述儲(chǔ)槽內(nèi)層11由316不銹鋼層及氣凝膠絕熱材料構(gòu)成。

所述阻化劑輸送動(dòng)力泵3的柱塞泵額定功率11KW，流量1000L/h，最大工作壓力15Mpa。

所述冷水機(jī)組2布設(shè)溫度傳感器和多功能觸屏式參數(shù)采集儀21，溫度傳感器的監(jiān)測(cè)溫度范圍為-30℃～30℃，用于對(duì)冷水機(jī)組內(nèi)的離子阻化劑溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

所述防泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警閉鎖裝置13包括光電探測(cè)器、聲光報(bào)警電路及防爆電磁閥。

所述無(wú)源自增壓裝置采用儲(chǔ)槽壓力變送器，用于確保離子液體阻化劑正常從出液口輸出。

本具體實(shí)施選用[BMIM][BF₄]離子液體阻化劑，該阻化劑目前市場(chǎng)性價(jià)比高，普適性高等優(yōu)良特點(diǎn)，離子液體阻化劑經(jīng)儲(chǔ)槽自增壓作用下從出液口流入柱塞泵，在泵送壓力作用下進(jìn)入冷熱兩用15HP風(fēng)冷式冷水機(jī)組進(jìn)行冷卻，冷卻至設(shè)定溫度后打開(kāi)冷水機(jī)組出液口，通過(guò)氣凝膠保溫耐高壓膠管送入定體積50L離子液體阻化劑裝載器，注滿裝載器后關(guān)閉冷水機(jī)組閥門(mén)，同時(shí)打開(kāi)礦用水箱出液口閥門(mén)使水注滿定體積100L載水裝置后關(guān)閉水箱閥門(mén)。等定體積裝置各自液體注滿后打開(kāi)圓盤(pán)渦輪式-HY型攪拌機(jī)進(jìn)行恒速攪拌，當(dāng)濃度傳感器和速度傳感器達(dá)到設(shè)定值時(shí)打開(kāi)射流器進(jìn)液口閥門(mén)，射流加速后通過(guò)氣凝膠輸送管路送至易自燃或自燃型煤層進(jìn)行火災(zāi)防治。

為了保證本實(shí)用新型裝置在施工過(guò)程中整體的便捷性及氣密性，本實(shí)用新型裝置管路連接統(tǒng)一采用K型快接頭插銷式連接。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。