[实用新型]一种自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置

说明书

一种自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置，属于煤矿井下自燃灾害防治领域。该装置包括密封罐，隔绝薄片，多孔骨架垫片，泄能片，中空旋盖，固体碳酸氢钠和醋酸水溶液；密封罐由聚乙烯辛烯共弹性体薄片与多孔骨架垫片隔绝为盛装固体碳酸氢钠的固体罐体和盛装醋酸水溶液的液体罐体；所述的隔绝薄片为厚度为2～3mm的聚乙烯辛烯共弹性体(POE)薄片，多孔骨架垫片设置于隔绝薄片的两侧；所述的固体罐体的远离隔绝薄片的端头设置有泄能片，泄能片由中空旋盖固定在固体罐体端头。本装置具有装置简单、体积小、方法易于操作等优点，且防火灭火效果更佳。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下自燃灾害防治技术领域，特别是涉及一种自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置。

背景技术

煤炭的自燃火灾是煤矿生产最主要的威胁之一。在我国重点煤矿中，大约有50％的矿井存在煤炭自燃危险，矿井火灾总次数的94％为煤炭自燃，其中采空区遗煤自燃约占60％。目前，采空区自燃火灾防治的方法较多，应用最广泛的方法之一，即向采空区注入惰性气体，以降低采空区氧气浓度，达到防火灭火目的。

作为惰性气体的二氧化碳在采空区自燃火灾治理过程中，具有吸附阻氧、惰化降氧等多种效果，若直接压注液态二氧化碳，还具有明显的吸热降温作用，对于抑制煤炭氧化自燃的进一步发展具有显著效果。

传统向采空区注入二氧化碳气体的方法主要分为两种：一种是在地面将液态二氧化碳气化后，经管路输送至采空区进行注入的方式；另一种是在井下将液态二氧化碳直接注入采空区的方式。上述两种方式均是通过管路输送，选择合适的释放口位置注入到采空区。从二氧化碳气体的制备、储存、运输、释放等各个环节，整个系统比较复杂，且成本较高。为此，本实用新型致力于研发一种简易便携的自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置及方法，旨在实现采空区遗煤自燃的方便、高效防治。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置。其装置主要包括一种封存两种反应物的密封罐，反应物由聚乙烯辛烯共弹性体薄片与多孔骨架垫片隔绝，将密封罐布置于采空区内，当遗煤氧化自燃达到特定温度时，聚乙烯辛烯共弹性体薄片达到熔融状态，发生破裂，两种反应物接触发生吸热反应，并生成大量二氧化碳，较密封罐体积膨胀100～140倍，产生的高压使得密封罐端头的泄能片破裂，释放出二氧化碳气体，抑制采空区遗煤自燃。该装置具有装置简单、体积小、易于操作等优点，且防火灭火效果更佳。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置，包括密封罐，隔绝薄片，多孔骨架垫片，泄能片，中空旋盖，固体碳酸氢钠和醋酸水溶液；

所述的密封罐由隔绝薄片与多孔骨架垫片隔绝为固体罐体和液体罐体，固体罐体和液体罐体由螺纹连接；所述的固体罐体用于盛装固体碳酸氢钠，所述的液体罐体用于盛装醋酸水溶液；

所述的隔绝薄片为厚度为2～3mm的聚乙烯辛烯共弹性体(POE)薄片，多孔骨架垫片设置于隔绝薄片的两侧；

所述的固体罐体的远离隔绝薄片的端头设置有泄能片，泄能片由中空旋盖固定在固体罐体端头。

所述的自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置，所述的多孔骨架垫片两侧设置有第一对橡胶垫片，目的在于将多孔骨架垫片固定，起到密封作用。

所述的第一对橡胶垫片为环形橡胶垫片。

所述的自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置，按摩尔比，碳酸氢钠：醋酸＝1:(1～1.2)，醋酸水溶液中醋酸的质量浓度为30～36％。

所述的自反应生成二氧化碳的采空区防火灭火装置，所述的固体罐体的材质为钢管，钢管管壁厚度为5～8mm，液体罐体的材质为钢塑复合材料，其外层为厚度2～3mm的钢管，其内层为厚度3～5mm的塑料，内外层材料由热熔胶粘结复合而成。