一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)及實(shí)施防滅火的方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)及實(shí)施防滅火的方法，包括釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路、氣相色譜儀和惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組；釬桿式多功能測溫系統(tǒng)包括多功能釬桿；多功能釬桿設(shè)于煤礦工作面的煤體中；多功能釬桿的溫度探頭實(shí)時(shí)檢測煤體溫度，并通過礦用溫度數(shù)顯表顯示；通過多功能釬桿的氣體收集口采集煤礦工作面的煤體內(nèi)氣體；根據(jù)煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體，并使滅火用惰性氣體依次經(jīng)過輸氣管路、氣體通道和出氣孔注入到自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域中實(shí)現(xiàn)防滅火。本發(fā)明專利技術(shù)不僅安全可靠、精準(zhǔn)可控，而且節(jié)約成本、操作簡單，能夠有效防治煤體自然發(fā)火。

Mine mobile dry ice phase change fire extinguishing system and method for implementing fire prevention and extinguishment

The invention discloses a mine mobile phase dry ice fire prevention system and implementation method of fire prevention, including drill rod type multifunctional temperature measurement system, gas pipeline, gas chromatograph and inert fire extinguishing materials phase generator unit; rod type multifunctional temperature measurement system comprises a multifunctional drill rod drill rod in coal mine; the working surface of the coal body function; multifunctional drill rod temperature probe real-time detection of coal temperature, and through the mine temperature digital display; by gas collecting multifunctional drill rod in the coal face of coal gas in the collection; the coal temperature and coal body gas composition determine the coal spontaneous combustion danger zone according to the coal industry, control of inertia fire with inert gas to prevent phase generator unit, and the fire extinguishing with inert gas passes through the gas pipeline, and a gas channel The blowhole is injected into the dangerous area of spontaneous combustion to realize fire prevention and extinguishment. The invention is not only safe, reliable, precise and controllable, but also saves cost and is easy to operate, and can effectively prevent spontaneous combustion of coal.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)及實(shí)施防滅火的方法
本專利技術(shù)涉及煤體自然發(fā)火問題的防滅火措施領(lǐng)域，尤其涉及一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)對煤礦工作面實(shí)施防滅火的方法。
技術(shù)介紹
目前，煤礦治理煤體自然發(fā)火問題主要采用采空區(qū)注氮技術(shù)、液態(tài)二氧化碳防滅火技術(shù)、采空區(qū)滯留干冰或工作面堆放干冰等防滅火措施。采空區(qū)注氮技術(shù)是煤礦使用最為普遍防滅火措施，但常溫下煤巖不吸附氮?dú)猓⒌话阒贿m用于密閉性較好的采空區(qū)，對于停采期間支架附近煤體、保安煤柱的自然發(fā)火無法進(jìn)行防治。液態(tài)二氧化碳防滅火技術(shù)利用了煤巖吸附二氧化碳的特性，二氧化碳滅火效果也優(yōu)于氮?dú)猓簯B(tài)二氧化碳狀態(tài)不穩(wěn)定、容易泄漏，這造成了一定的安全隱患。少數(shù)礦井采用采空區(qū)滯留干冰或工作面落山堆放干冰的方式，但堆放的干冰自然升華產(chǎn)生二氧化碳的速率較慢，升華速率無法控制，而且二氧化碳?xì)怏w也大多會(huì)隨風(fēng)流漏走，無法進(jìn)入煤體，因此這種方式也無法達(dá)到較好的防滅火效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本專利技術(shù)提供了一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)及實(shí)施防滅火的方法，不僅安全可靠、精準(zhǔn)可控，而且節(jié)約成本、操作簡單、移動(dòng)方便、容易維護(hù)，能夠有效防治煤體自然發(fā)火。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，用于對煤礦工作面實(shí)施防滅火，包括：釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路以及用于將惰性防滅火材料轉(zhuǎn)化為滅火用惰性氣體的惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組；釬桿式多功能測溫系統(tǒng)包括多功能釬桿、礦用溫度數(shù)顯表和電纜；電纜在多功能釬桿的內(nèi)部由前端向后端延伸，并且電纜的前端與設(shè)于多功能釬桿前端內(nèi)部的溫度探頭電連接，而電纜的后端與設(shè)于多功能釬桿外部的礦用溫度數(shù)顯表電連接；多功能釬桿的前端設(shè)有出氣孔，多功能釬桿的后端設(shè)有氣體收集口，并且該氣體收集口設(shè)有密封蓋；多功能釬桿的內(nèi)部設(shè)有由前端向后端延伸的氣體通道，并且氣體通道的前端與出氣孔連通，而氣體通道的后端與氣體收集口連通，同時(shí)氣體通道的后端還通過輸氣管路與惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組連通；多功能釬桿設(shè)置于煤礦工作面的煤體中；溫度探頭實(shí)時(shí)檢測煤礦工作面的煤體溫度，并通過礦用溫度數(shù)顯表顯示；通過多功能釬桿的氣體收集口采集煤礦工作面的煤體內(nèi)氣體；根據(jù)煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體，并使滅火用惰性氣體依次經(jīng)過輸氣管路、氣體通道和出氣孔注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體中，從而實(shí)現(xiàn)對煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的防滅火。優(yōu)選地，所述的多功能釬桿為多根，并且這些多功能釬桿設(shè)于煤礦工作面的不同部位的煤體中；所述的輸氣管路包括輸氣管路主干管和多條輸氣管路支管；輸氣管路支管與輸氣管路主干管連通，并且輸氣管路支管上均設(shè)有閥門；多根多功能釬桿分別與不同的輸氣管路支管連通，并且根據(jù)不同多功能釬桿所獲取的煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制不同輸氣管路支管上的閥門開合，使滅火用惰性氣體精準(zhǔn)注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域中。優(yōu)選地，所述的輸氣管路主干管上設(shè)有閥門和氣體流量計(jì)；所述的輸氣管路支管上設(shè)有氣體流量計(jì)。優(yōu)選地，所述多功能釬桿設(shè)置在煤體中的深度為3～5米，并且所述多功能釬桿的設(shè)置方向與水平面夾角為0°～90°。優(yōu)選地，所述的控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體包括控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣時(shí)間。優(yōu)選地，多功能釬桿的氣體通道的后端設(shè)有礦用管路快速接頭；多功能釬桿的氣體通道通過該礦用管路快速接頭與輸氣管路連通。優(yōu)選地，所述輸氣管路采用礦用膠管或鋼管，并且輸氣管路的外壁設(shè)有保溫材料。一種對煤礦工作面實(shí)施防滅火的方法，采用上述技術(shù)方案中所述的礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)對煤礦工作面實(shí)施防滅火。優(yōu)選地，所述礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)包括釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路和惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組；在煤礦工作面的多個(gè)不同區(qū)域分別設(shè)置釬桿式多功能測溫系統(tǒng)，并利用這些釬桿式多功能測溫系統(tǒng)探測各區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分；根據(jù)所述各區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，并控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體，使滅火用惰性氣體依次經(jīng)過輸氣管路、氣體通道和出氣孔注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體中，從而實(shí)現(xiàn)對煤礦工作面實(shí)施防滅火。優(yōu)選地，在將滅火用惰性氣體注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體時(shí)，通過釬桿式多功能測溫系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測該煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的該煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分，調(diào)整注入到該煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的滅火用惰性氣體的注入量和注入時(shí)間。由上述本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案可以看出，本專利技術(shù)所提供的礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)通過在煤礦工作面的不同區(qū)域設(shè)置多個(gè)釬桿式多功能測溫系統(tǒng)來獲取各區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分，若某區(qū)域的煤體溫度較高且以較快速度繼續(xù)上升，或者煤體內(nèi)氣體中出現(xiàn)濃度較高的指標(biāo)氣體，則將該區(qū)域確定為煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域；通過惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組將惰性防滅火材料轉(zhuǎn)化為滅火用惰性氣體，并通過控制輸氣管路支管的閥門將滅火用惰性氣體精準(zhǔn)注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域；在注入滅火用惰性氣體的過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測該區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分，根據(jù)該區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分反饋，及時(shí)調(diào)整滅火用惰性氣體的注入量，直至該區(qū)域的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分達(dá)到安全值，則停止向該區(qū)域注入滅火用惰性氣體。由此可見，本專利技術(shù)不僅安全可靠、精準(zhǔn)可控，而且節(jié)約成本、操作簡單、移動(dòng)方便、容易維護(hù)，能夠有效防治煤體自然發(fā)火。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例所提供礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例所提供釬桿式多功能測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。下面對本專利技術(shù)所提供的礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，用于對煤礦工作面實(shí)施防滅火，其具體結(jié)構(gòu)可以包括：釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路以及用于將惰性防滅火材料轉(zhuǎn)化為滅火用惰性氣體的惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組。釬桿式多功能測溫系統(tǒng)包括多功能釬桿、礦用溫度數(shù)顯表和電纜；電纜在多功能釬桿的內(nèi)部由前端向后端延伸，并且電纜的前端與設(shè)于多功能釬桿前端內(nèi)部的溫度探頭電連接，而電纜的后端與設(shè)于多功能釬桿外部的礦用溫度數(shù)顯表電連接。多功能釬桿的前端設(shè)有出氣孔，多功能釬桿的后端設(shè)有氣體收集口，并且該氣體收集口設(shè)有密封蓋；多功能釬桿的內(nèi)部設(shè)有由前端向后端延伸的氣體通道，并且氣體通道的前端與出氣孔連通，而氣體通道的后端與氣體收集口連通，同時(shí)氣體通道的后本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，用于對煤礦工作面實(shí)施防滅火，其特征在于，包括：釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路以及用于將惰性防滅火材料轉(zhuǎn)化為滅火用惰性氣體的惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組；釬桿式多功能測溫系統(tǒng)包括多功能釬桿、礦用溫度數(shù)顯表和電纜；電纜在多功能釬桿的內(nèi)部由前端向后端延伸，并且電纜的前端與設(shè)于多功能釬桿前端內(nèi)部的溫度探頭電連接，而電纜的后端與設(shè)于多功能釬桿外部的礦用溫度數(shù)顯表電連接；多功能釬桿的前端設(shè)有出氣孔，多功能釬桿的后端設(shè)有氣體收集口，并且該氣體收集口設(shè)有密封蓋；多功能釬桿的內(nèi)部設(shè)有由前端向后端延伸的氣體通道，并且氣體通道的前端與出氣孔連通，而氣體通道的后端與氣體收集口連通，同時(shí)氣體通道的后端還通過輸氣管路與惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組連通；多功能釬桿設(shè)置于煤礦工作面的煤體中；溫度探頭實(shí)時(shí)檢測煤礦工作面的煤體溫度，并通過礦用溫度數(shù)顯表顯示；通過多功能釬桿的氣體收集口采集煤礦工作面的煤體內(nèi)氣體；根據(jù)煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體，并使滅火用惰性氣體依次經(jīng)過輸氣管路、氣體通道和出氣孔注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體中，從而實(shí)現(xiàn)對煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的防滅火。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，用于對煤礦工作面實(shí)施防滅火，其特征在于，包括：釬桿式多功能測溫系統(tǒng)、輸氣管路以及用于將惰性防滅火材料轉(zhuǎn)化為滅火用惰性氣體的惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組；釬桿式多功能測溫系統(tǒng)包括多功能釬桿、礦用溫度數(shù)顯表和電纜；電纜在多功能釬桿的內(nèi)部由前端向后端延伸，并且電纜的前端與設(shè)于多功能釬桿前端內(nèi)部的溫度探頭電連接，而電纜的后端與設(shè)于多功能釬桿外部的礦用溫度數(shù)顯表電連接；多功能釬桿的前端設(shè)有出氣孔，多功能釬桿的后端設(shè)有氣體收集口，并且該氣體收集口設(shè)有密封蓋；多功能釬桿的內(nèi)部設(shè)有由前端向后端延伸的氣體通道，并且氣體通道的前端與出氣孔連通，而氣體通道的后端與氣體收集口連通，同時(shí)氣體通道的后端還通過輸氣管路與惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組連通；多功能釬桿設(shè)置于煤礦工作面的煤體中；溫度探頭實(shí)時(shí)檢測煤礦工作面的煤體溫度，并通過礦用溫度數(shù)顯表顯示；通過多功能釬桿的氣體收集口采集煤礦工作面的煤體內(nèi)氣體；根據(jù)煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制惰性防滅火材料相變發(fā)生器機(jī)組產(chǎn)生滅火用惰性氣體，并使滅火用惰性氣體依次經(jīng)過輸氣管路、氣體通道和出氣孔注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的煤體中，從而實(shí)現(xiàn)對煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域的防滅火。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的多功能釬桿為多根，并且這些多功能釬桿設(shè)于煤礦工作面的不同部位的煤體中；所述的輸氣管路包括輸氣管路主干管和多條輸氣管路支管；輸氣管路支管與輸氣管路主干管連通，并且輸氣管路支管上均設(shè)有閥門；多根多功能釬桿分別與不同的輸氣管路支管連通，并且根據(jù)不同多功能釬桿所獲取的煤礦工作面的煤體溫度和煤體內(nèi)氣體成分確定出煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域，控制不同輸氣管路支管上的閥門開合，使滅火用惰性氣體精準(zhǔn)注入到煤體自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用移動(dòng)式干冰相變防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的輸氣管路主干管上設(shè)有閥門和氣體流量計(jì)；所述的輸氣管路支管上設(shè)有氣體流量計(jì)。4.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦躍平，劉偉，楊小彬，陳有強(qiáng)，王文強(qiáng)，張繼友，
申請(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11