[發(fā)明專利]循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410082359.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN103848423A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪映標(biāo);張宗勤;孟石如;張寧甲;楊曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川威特龍消防設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/20
• 分類號(hào): C01B31/20;E21F7/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于消防安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種主動(dòng)安全消防防護(hù)技術(shù)，具體是應(yīng)用于對(duì)煤礦采空區(qū)被保護(hù)的密閉空間進(jìn)行主動(dòng)安全防護(hù)的惰性氣體發(fā)生裝置。?

背景技術(shù)

二氧化碳、IG541、七氟丙烷之類的惰性氣體已經(jīng)作為滅火介質(zhì)用于滅火中，而一旦用完，必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，使得維保成本及時(shí)間成本加大。?

煤礦開采過(guò)程中采空區(qū)瓦斯是我國(guó)煤礦最嚴(yán)重的災(zāi)害。受不穩(wěn)定地質(zhì)的影響，采空區(qū)煤層深處一旦條件突變，瓦斯就會(huì)裹挾著千百噸煤塊瞬間涌出，造成嚴(yán)重災(zāi)難。煤礦自燃嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)、制約著煤礦的生產(chǎn)，而采空區(qū)煤礦自燃在煤礦自燃發(fā)生總體中占有重要的部分。其存在易揮發(fā)的瓦斯、一氧化碳等可燃?xì)怏w，可采用二氧化碳?xì)怏w通過(guò)置換方式，作用于密閉的煤礦采空區(qū)密閉空間，置換掉采空區(qū)密閉空間內(nèi)的瓦斯、一氧化碳等混合氣體，形成惰化氣體保護(hù)區(qū)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦采空區(qū)的相對(duì)密閉空間內(nèi)的瓦斯、一氧化碳可燃?xì)怏w介質(zhì)進(jìn)行主動(dòng)安全消防防護(hù)。但是二氧化碳因貯運(yùn)關(guān)系，需要建造很大的液體儲(chǔ)罐，一旦罐內(nèi)的液態(tài)二氧化碳用完時(shí)需要及時(shí)補(bǔ)充，加大了二氧化碳補(bǔ)給的運(yùn)輸成本及時(shí)間成本，而且通過(guò)二氧化碳置換出來(lái)的瓦斯、一氧化碳等易燃?xì)怏w還需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理，若直接排掉會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供了一種能夠?qū)⒚旱V采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間內(nèi)的瓦斯及一氧化碳?xì)怏w抽出，并送入惰性氣體發(fā)生爐進(jìn)行燃燒，然后將生成的惰性氣體再充入煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間，從而保證煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間安全的循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置，其特征在于：包括產(chǎn)氣單元、檢測(cè)單元、冷卻單元以及控制器，所述產(chǎn)氣單元包括惰性氣體發(fā)生爐以及與惰性氣體發(fā)生爐內(nèi)部連通的燃粉自動(dòng)進(jìn)料單元，所述檢測(cè)單元包括瓦斯?jié)舛燃癘₂氣體分析儀，所述冷卻單元包括至少一組冷卻過(guò)濾器，所述瓦斯?jié)舛燃癘₂氣體分析儀的進(jìn)氣端通過(guò)風(fēng)機(jī)Ⅰ與煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間連通，其出氣端通過(guò)管道與二位三通電控閥Ⅰ的進(jìn)口端連接，所述二位三通電控閥Ⅰ的一個(gè)出口端通過(guò)管道與惰性氣體發(fā)生爐進(jìn)口連通，其另一個(gè)出口端通過(guò)風(fēng)機(jī)Ⅲ與煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間連通，所述惰性氣體發(fā)生爐的出口通過(guò)管道與冷卻單元連通，所述冷卻單元通過(guò)風(fēng)機(jī)Ⅱ與煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間連通，所述燃粉自動(dòng)進(jìn)料單元、瓦斯?jié)舛燃癘₂氣體分析儀以及二位三通電控閥Ⅰ分別與控制器連接。?

本發(fā)明所述的循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置，其所述檢測(cè)單元還包括O₂、CO氣體分析儀，所述O₂、CO氣體分析儀通過(guò)管道與冷卻單元連通，所述風(fēng)機(jī)Ⅱ通過(guò)管道與二位三通電控閥Ⅱ的進(jìn)口端連接，所述二位三通電控閥Ⅱ的一個(gè)出口端通過(guò)管道與煤礦采空區(qū)被保護(hù)的相對(duì)密閉空間連通，其另一個(gè)出口端通過(guò)管道與惰性氣體發(fā)生爐連通，所述O₂、CO氣體分析儀以及二位三通電控閥Ⅱ分別與控制器連接。?

本發(fā)明所述的循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置，其在所述風(fēng)機(jī)Ⅰ與瓦斯?jié)舛燃癘₂氣體分析儀連通的管道上設(shè)置有與控制器連接的氣體流量傳感器。?

本發(fā)明所述的循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置，其所述惰性氣體發(fā)生爐包括由下往上依次連接的支撐座、主加熱區(qū)、副加熱區(qū)以及惰性氣體煙道，在所述支撐座上設(shè)置有與二位三通電控閥Ⅰ連接的主進(jìn)氣道連接盤、與二位三通電控閥Ⅱ連接的非惰性氣體二次燃燒進(jìn)氣道連接盤以及爐門；所述主加熱區(qū)包括主加熱爐內(nèi)爐膽隔熱毯、主加熱爐外爐套以及設(shè)置在主加熱爐內(nèi)爐膽隔熱毯和主加熱爐外爐套之間的主加熱爐內(nèi)爐膽，在所述主加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一組電阻加熱層，在所述主加熱區(qū)上設(shè)置有若干與燃粉自動(dòng)進(jìn)料單元連接的燃料進(jìn)料孔；所述副加熱區(qū)由至少一段副加熱段組成，每段副加熱段包括副加熱爐內(nèi)爐膽隔熱毯、副加熱爐外爐套以及設(shè)置在副加熱爐內(nèi)爐膽隔熱毯和副加熱爐外爐套之間的副加熱爐內(nèi)爐膽，在所述每段副加熱段內(nèi)設(shè)置有由耐高溫托盤及支撐組件構(gòu)成的副加熱層，在所述副加熱層上設(shè)置有至少一組鐵絲卷，在所述每段副加熱段上設(shè)置有用于添加鐵絲卷的加鐵絲卷門；所述惰性氣體煙道包括煙囪外套以及煙囪外套隔熱毯，在所述惰性氣體煙道上設(shè)置有與冷卻單元連接的煙囪煙道出口。?

本發(fā)明所述的循環(huán)閉合式煤礦采空區(qū)惰性氣體發(fā)生裝置，其在所述支撐座內(nèi)、主加熱區(qū)下方設(shè)置有熱反射料粉收集器。?