[發(fā)明專利]一種礦用間歇式注漿防滅火裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110633051.8
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113339048A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵和;張俊;韓福志;司俊鴻;高揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: E21F5/08
• 分類號: E21F5/08;E21F15/00;C04B28/26
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種礦用間歇式注漿防滅火裝置及方法，用于煤礦采空區(qū)堵漏風(fēng)防滅火，該防滅火裝置是由主管路、注漿支管、注漿分管網(wǎng)一、注漿分管網(wǎng)二、電動三通閥、鋼花管、漿池、攪拌泵、數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、控制板、控制閥、氣動注漿泵、壓力表、流量計(jì)、均壓器、調(diào)壓閥所組成，通過數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測具有良好觸變性、流動性的礦用堵漏風(fēng)防滅火無機(jī)觸變凝膠的粘度，并將粘度信號傳遞給控制板，通過控制板控制攪拌泵攪拌無機(jī)觸變凝膠，使凝膠粘度始終不大于200mPa·s~450mPa·s，避免凝膠在注漿過程中堵塞管路，采用雙管網(wǎng)間歇交替注漿的方式，實(shí)現(xiàn)無機(jī)觸變凝膠在采空區(qū)內(nèi)沿工作面走向方向不斷由低處向高處堆積，及時(shí)封堵漏風(fēng)，防治煤自燃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤自燃火災(zāi)防治領(lǐng)域，具體涉及一種礦用間歇式注漿防滅火裝置及方法。

背景技術(shù)

礦井火災(zāi)是煤礦生產(chǎn)中的五大自然災(zāi)害之一，根據(jù)引火源不同，礦井火災(zāi)可分為內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)，而內(nèi)因火災(zāi)占比則高達(dá)90%~94%。近年來，隨著機(jī)械化綜采放頂煤技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大量殘煤遺留在采空區(qū)內(nèi)，構(gòu)成由大量遺煤所形成的采空區(qū)多孔介質(zhì)空間，受工作面漏風(fēng)影響，采空區(qū)內(nèi)遺煤自然發(fā)火事故頻發(fā)。

為保證煤炭的安全開采，國內(nèi)外普遍采用灌漿、注惰性氣體、阻化泡沫、凝膠等技術(shù)防治采空區(qū)遺煤自燃。這些防滅火技術(shù)對保證煤礦安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用，但在現(xiàn)場應(yīng)用方面仍存在一些不足之處。如灌漿覆蓋范圍小，不能向高處堆積，易形成“拉溝”現(xiàn)象；惰性氣體易隨風(fēng)逸散，滅火降溫能力較弱；聚合物泡沫不僅在產(chǎn)生泡沫過程中會釋放的熱量，加速煤自燃，還易失水破裂失去阻化防滅火作用；傳統(tǒng)的凝膠失水速率快，擴(kuò)散范圍小，注漿過程中易堵管等。同時(shí)，由于采空區(qū)多孔介質(zhì)特性，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律不明確，自然發(fā)火高溫點(diǎn)無法確定，高位火源無法及時(shí)探查，傳統(tǒng)注漿方法無法及時(shí)有效作用于火源，只能針對采空區(qū)自燃帶進(jìn)行區(qū)域惰化或采用高倍數(shù)發(fā)泡泡沫進(jìn)行大范圍覆蓋，造成注漿防滅火成本高，難以達(dá)到預(yù)期效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種礦用間歇式注漿防滅火裝置及方法,其目的在于針對上述防滅火技術(shù)的不足之處，提供一種能將具有良好觸變性、流動性、密封性、保水性、熱穩(wěn)定性的防滅火無機(jī)觸變凝膠順利注入采空區(qū)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)凝膠在采空區(qū)內(nèi)沿工作面走向方向不斷由低處向高處堆積，阻隔工作面向采空區(qū)漏風(fēng)，防止遺煤自然發(fā)火的間歇式注漿防滅火裝置。

一種礦用間歇式注漿防滅火裝置，其特征在于由主管路1、注漿支管一2、注漿支管二3、注漿分管網(wǎng)一4、注漿分管網(wǎng)二5、電動三通閥6、鋼花管7、漿池8、攪拌泵9、數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)10、控制板11、氣動注漿泵12、控制閥13、壓力表14、流量計(jì)15、均壓器一16、均壓器二17、調(diào)壓閥18所組成；

所述主管路1上安裝有壓力表14、流量計(jì)15、控制閥13，主管路1進(jìn)口處連接有氣動注漿泵12，氣動注漿泵12安裝有調(diào)壓閥18，連接有漿池8，漿池8正上方安裝有攪拌泵9，攪拌泵9上安裝有數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)10和控制板11，控制板11連接氣動注漿泵12數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)10、攪拌泵9和電動三通閥6，電動三通閥6在主管路1出口處連接有注漿支管一2和注漿支管二3，所述注漿支管一2上安裝有均壓器一16，連接有注漿分管網(wǎng)一4，注漿分管網(wǎng)一4末端連接有鋼花管7，所述注漿支管二3上安裝有均壓器二17，連接有注漿分管網(wǎng)二5，注漿分管網(wǎng)二5末端連接有鋼花管7。

所述主管路1、注漿支管一2、注漿支管二3為高壓膠管，所述注漿分管網(wǎng)一4和注漿分管網(wǎng)二5為無縫鋼管，所述均壓器一16實(shí)現(xiàn)注漿分管網(wǎng)一4各注漿分管的壓力相等，所述均壓器二17實(shí)現(xiàn)注漿分管網(wǎng)二5各注漿分管壓力相等，所述注漿分管網(wǎng)一4和注漿分管網(wǎng)二5末端連接的鋼花管7長度為2~6m，所述氣動注漿泵12通過調(diào)壓閥18調(diào)節(jié)自身注漿壓力。