一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置
技术领域
1.本实用新型属于煤矿防灭火技术领域，特别涉及一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置。
背景技术：
2.在矿井巷道掘进过程中，受地质构造应力、煤层瓦斯压力、地应力等影响，顶部煤岩体会抛向巷道，继而在巷道顶板形成高冒区。由于高冒区孔洞周围存在大量孔裂隙，煤体破碎成多孔介质，形成良好的蓄热环境，巷道通风提供新鲜风流，极易引发巷道高冒区煤自燃；同时，巷道顶部抛出煤后形成的空顶区域容易积聚瓦斯，造成局部瓦斯超限，自燃的煤体与到达爆炸浓度范围(5％～16％)的瓦斯接触后易造成爆炸事故，引发二次灾害，造成人员伤亡。因此，对于煤矿，尤其是高瓦斯矿井，研究一套适用于巷道高冒区煤自燃火灾快速处置的装备意义重大。
3.高冒区煤体高温点极其隐蔽且易复燃，多年来的防灭火技术发展主要围绕减氧和降温两个方面，国内外常规高冒区灭火技术主要有注水、注浆及注胶体等防治手段，其弊端明显，有如下几点：
4.(1)上述高冒区防灭火技术都必须以水为主要载体，向顶板输送的灭火材料会被迅速向下运动的水带走，大部分未产生作用就随水落到底板，灭火效果低同时易造成材料浪费；
5.(2)高瓦斯矿井中，高冒区往往存在瓦斯积聚现象，正常手段难以处理顶部积聚的瓦斯，积聚的瓦斯到达一定浓度遇明火会引发爆炸事故；
6.(3)常规高冒区防灭火技术靠水带动灭火材料运移效率过低，单处钻孔覆盖范围较小，需要大量密集钻孔辅助。
技术实现要素：
7.为了克服以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，能够使液态二氧化碳压注入异常高冒破碎区后会迅速汽化，汽化过程中会带走大量的热，气态二氧化碳在破碎区域内能较长时间保持，灭火效率增加。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
9.一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，包括液态二氧化碳储罐1、增压泵2、液体分流器3和堵头镀锌焊管6，所述液态二氧化碳储罐1、增压泵2、液体分流器3和堵头镀锌焊管6通过低温高压软管5连接。
10.所述液态二氧化碳储罐1用于储存液态二氧化碳。
11.所述增压泵2将从液态二氧化碳储罐1中流出的液态二氧化碳加压输送。
12.所述液体分流器3将加压的液态二氧化碳分流至各个输出位置。
13.所述堵头镀锌焊管6相隔固定距离加工若干注射孔，且堵住一头。
14.所述低温高压软管5上设置有阀门4。
15.本实用新型的有益效果。
16.(1)液态二氧化碳压注入异常高冒破碎区后会迅速汽化，汽化过程中会带走大量的热，气态二氧化碳在破碎区域内能较长时间保持，灭火效率增加。
17.(2)煤对二氧化碳的吸附能力远大于氧气，二氧化碳会迅速被煤体表面吸附，降低煤的氧化能力，从而抑制了煤继续的自燃能力；
18.(3)汽化膨胀后的二氧化碳会迅速将积聚的甲烷气体稀释并置换，随后将其压出空顶区域进入巷道风流稀释后随风排除，防止了瓦斯爆炸的危险；
19.(4)液态二氧化碳汽化后将膨胀为原体积640倍左右，气体在煤空隙间运移范围大大增加，单个钻孔辐射面广，辐射效果好。
附图说明：
20.图1为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1所示：装置连接顺序如图所示，组装方式如下：将液态二氧化碳储罐1、增压泵2、液体分流器3、堵头镀锌焊管6依次用低温高压软管5连接，即可完成安装。
23.液态二氧化碳储罐1：储存液态二氧化碳的容器；
24.增压泵2：低温液体增压泵2目的将从储罐中流出的液态二氧化碳加压输送；
25.液体分流器3：将加压的液态二氧化碳分流至各个输出位置；
26.堵头镀锌焊管6：给普通镀锌焊管相隔固定距离加工若干注射孔，且堵住一头，目的是加压后的液态二氧化碳注射入高冒破碎区域。
27.本实用新型工作原理：
28.将液态二氧化碳储罐1用无轨胶轮车或平板车运送至指定位置；依次将液态二氧化碳储罐1、增压泵2、液体分流器3、堵头镀锌焊管6用低温高压软管5连接，在高冒破碎异常区施工钻孔，将堵头镀锌焊管6插入，将所有加工孔全部没入破碎顶板上，完成基本布置工作；确保所有阀门4打开后，打开增压泵2，开始将液态二氧化碳压注入高冒破碎异常区。
技术特征：
1.一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，包括液态二氧化碳储罐(1)、增压泵(2)、液体分流器(3)和堵头镀锌焊管(6)，所述液态二氧化碳储罐(1)、增压泵(2)、液体分流器(3)和堵头镀锌焊管(6)通过低温高压软管(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，所述液态二氧化碳储罐(1)用于储存液态二氧化碳。3.根据权利要求1所述的一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，所述增压泵(2)将从液态二氧化碳储罐(1)中流出的液态二氧化碳加压输送。4.根据权利要求1所述的一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，所述液体分流器(3)将加压的液态二氧化碳分流至各个输出位置。5.根据权利要求1所述的一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，所述堵头镀锌焊管(6)相隔固定距离加工若干注射孔，且堵住一头。6.根据权利要求1所述的一种矿用高冒破碎区液态co2快速灭火装置，其特征在于，所述低温高压软管(5)上设置有阀门(4)。
技术总结
一种矿用高冒破碎区液态CO2快速灭火装置，包括液态二氧化碳储罐、增压泵、液体分流器和堵头镀锌焊管，所述液态二氧化碳储罐、增压泵、液体分流器和堵头镀锌焊管通过低温高压软管连接。本实用新型能够使液态二氧化碳压注入异常高冒破碎区后会迅速汽化，汽化过程中会带走大量的热，气态二氧化碳在破碎区域内能较长时间保持，灭火效率增加。灭火效率增加。灭火效率增加。
技术研发人员：金永飞 刘文永 郭军 张林江 张泽 王喆 程明 杨程帆
受保护的技术使用者：西安天河矿业科技有限责任公司
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/12/14