[实用新型]一种煤田火区中煤岩空洞及松散区灭火降温系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤田火区中煤岩空洞及松散区灭火降温系统，尤其适用于煤田空洞区及松散区的煤火的快速灭火降温。 

背景技术

煤炭是我国经济发展的主要能源之一，在一次能源生产和消费结构中占70%左右。我国煤炭资源主要分布在西北和华北地区，其中新疆、内蒙、山西、陕西、宁夏、甘肃等六省区探明煤炭储量约占全国80%左右。然而在这些区域目前存在大量的煤田火区，如新疆目前煤田火区面积达992万m²，宁夏现有煤田火区394.56万m²等。煤田火不仅烧毁大量的煤炭资源，同时还间接造成数十倍的呆滞资源不能开采。此外，煤田火还造成土壤沙化、植被死亡、地面塌陷，大量CO、CO₂等有毒有害气体排入大气中，严重破坏环境。煤田火区的治理已受到社会的广泛关注。 

目前煤田火区的治理主要采取通过地表或钻孔向火区灌注水、浆来灭火降温。该方法能有效的消除煤田火区中与水浆接触的高温区，但由于煤田火的高温区多分布于煤岩的空洞和松散区域，这些区域空间大、空隙多、煤岩破碎、裂隙结构丰富，且多与先前煤层开采后产生的采空区沟通；注入的水浆会很快沿着高温区内固定的煤岩裂隙通道流向低洼处或与之联通的采空区，使得水浆在煤田火煤岩空洞及松散区的治理过程中与火区的接触面有限，不能对火区中的煤岩空洞和松散区域的高温区（特别是对这些区域的中上部高温区）形成有效覆盖，造成大量的水浆起不到吸热降温的作用而白白流失、治理效率低。此外，煤田火区与一般的井下煤炭自燃相比燃烧面积大、分布范围广，治理过程中施工治理钻孔多，需要经常变换灌注孔和治理区域，而常规的注水、注浆的防灭火装置及其输送系统多为固定的焊接铁管法兰连接，拆卸安装复杂、费时费力；加之，我国煤田火多分布于山区和人烟稀少的野外，这些区域电极不方便；这些都制约了煤田火区的快速有效治理。为减少煤田火区治理过程中水浆的流失，将治理用水雾化或发泡，分别在煤火空洞区的高温区注入细水雾，在松散区灌注泡沫，利用雾化后细水雾的强扩散特性和发泡后泡沫的高堆积特性，可大幅增加水浆与煤岩高温区的接触面，充分利用水的吸热降温优势，来提高煤田火区的治理效率，将会是一种有效的治理方法。但是目前细水雾与泡沫在煤田火区治理中还未开展应用，更没有配套的治理系统。 

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种结构简单、拆卸安装容易、省时省力、效果好的煤田火区中煤岩空洞及松散区灭火降温系统。 

技术方案：本实用新型的煤田火区中煤岩空洞及松散区灭火降温系统，包括进水管、比例混合器、储液罐、泡沫发生器、细水雾发生器、地面钻孔用灭火介质灌注装置和空压机，所述比例混合器的入口管路上设有进水管调节阀和Ⅰ压力表，比例混合器与储液罐连接的吸液管上设有Ⅰ止回阀；所述进水管调节阀的进口管与比例混合器的出口管上设有旁通管，旁通管上设有调节阀；比例混合器与旁通管的出口管与泡沫发生器和细水雾发生器的进口管连接，泡沫发生器和细水雾发生器并联，泡沫发生器的进液管路上设有Ⅰ闸阀和Ⅱ压力表，泡沫发生器的进气口管路与细水雾发生器的进气口管路相连，相连的管路上经进气管与空压机连接；泡沫发生器的进气口管路上依次设有Ⅱ止回阀、Ⅳ压力表和Ⅰ气体控制阀，泡沫发生器的出口管路上设有Ⅲ闸阀；细水雾发生器的进液口管路上设有Ⅱ闸阀和Ⅲ压力表，细水雾发生器的进气口管路上依次设有Ⅲ止回阀、Ⅴ压力表和Ⅱ气体控制阀，细水雾发生器的出口管路上设有Ⅳ闸阀；泡沫发生器和细水雾发生器的出口汇合通过柔性耐高压软管连接有分流器，分流器的进口处设有观察孔，观察孔上设有球阀，分流器的出口管路上设有与地面钻孔用灭火介质灌注装置相连的柔性耐高压软管，柔性耐高压软管上依次设有Ⅴ闸阀、安全泄压阀和Ⅵ压力表。 

所述的分流器为进口小出口大的扇形弧面空腔结构，扇形弧面上布有2-6个出口；所述的空压机为通过胶轮运输方式运输的柴油空压机；所述的柔性耐高压软管上设有快速接头或连接卡箍。