[发明专利]一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法

说明书

一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法，用于煤矿采空区堵漏风防灭火，该防灭火装置是由主管路、注浆支管、注浆分管网一、注浆分管网二、电动三通阀、钢花管、浆池、搅拌泵、数显旋转粘度计、控制板、控制阀、气动注浆泵、压力表、流量计、均压器、调压阀所组成，通过数显旋转粘度计实时监测具有良好触变性、流动性的矿用堵漏风防灭火无机触变凝胶的粘度，并将粘度信号传递给控制板，通过控制板控制搅拌泵搅拌无机触变凝胶，使凝胶粘度始终不大于200mPa·s~450mPa·s，避免凝胶在注浆过程中堵塞管路，采用双管网间歇交替注浆的方式，实现无机触变凝胶在采空区内沿工作面走向方向不断由低处向高处堆积，及时封堵漏风，防治煤自燃。

技术领域

本发明属于煤自燃火灾防治领域，具体涉及一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法。

背景技术

矿井火灾是煤矿生产中的五大自然灾害之一，根据引火源不同，矿井火灾可分为内因火灾和外因火灾，而内因火灾占比则高达90%~94%。近年来，随着机械化综采放顶煤技术的广泛应用，大量残煤遗留在采空区内，构成由大量遗煤所形成的采空区多孔介质空间，受工作面漏风影响，采空区内遗煤自然发火事故频发。

为保证煤炭的安全开采，国内外普遍采用灌浆、注惰性气体、阻化泡沫、凝胶等技术防治采空区遗煤自燃。这些防灭火技术对保证煤矿安全生产起着至关重要的作用，但在现场应用方面仍存在一些不足之处。如灌浆覆盖范围小，不能向高处堆积，易形成“拉沟”现象；惰性气体易随风逸散，灭火降温能力较弱；聚合物泡沫不仅在产生泡沫过程中会释放的热量，加速煤自燃，还易失水破裂失去阻化防灭火作用；传统的凝胶失水速率快，扩散范围小，注浆过程中易堵管等。同时，由于采空区多孔介质特性，导致采空区漏风规律不明确，自然发火高温点无法确定，高位火源无法及时探查，传统注浆方法无法及时有效作用于火源，只能针对采空区自燃带进行区域惰化或采用高倍数发泡泡沫进行大范围覆盖，造成注浆防灭火成本高，难以达到预期效果。

发明内容

本发明一种矿用间歇式注浆防灭火装置及方法,其目的在于针对上述防灭火技术的不足之处，提供一种能将具有良好触变性、流动性、密封性、保水性、热稳定性的防灭火无机触变凝胶顺利注入采空区内部，实现凝胶在采空区内沿工作面走向方向不断由低处向高处堆积，阻隔工作面向采空区漏风，防止遗煤自然发火的间歇式注浆防灭火装置。

一种矿用间歇式注浆防灭火装置，其特征在于由主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3、注浆分管网一4、注浆分管网二5、电动三通阀6、钢花管7、浆池8、搅拌泵9、数显旋转粘度计10、控制板11、气动注浆泵12、控制阀13、压力表14、流量计15、均压器一16、均压器二17、调压阀18所组成；

所述主管路1上安装有压力表14、流量计15、控制阀13，主管路1进口处连接有气动注浆泵12，气动注浆泵12安装有调压阀18，连接有浆池8，浆池8正上方安装有搅拌泵9，搅拌泵9上安装有数显旋转粘度计10和控制板11，控制板11连接气动注浆泵12数显旋转粘度计10、搅拌泵9和电动三通阀6，电动三通阀6在主管路1出口处连接有注浆支管一2和注浆支管二3，所述注浆支管一2上安装有均压器一16，连接有注浆分管网一4，注浆分管网一4末端连接有钢花管7，所述注浆支管二3上安装有均压器二17，连接有注浆分管网二5，注浆分管网二5末端连接有钢花管7。

所述主管路1、注浆支管一2、注浆支管二3为高压胶管，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5为无缝钢管，所述均压器一16实现注浆分管网一4各注浆分管的压力相等，所述均压器二17实现注浆分管网二5各注浆分管压力相等，所述注浆分管网一4和注浆分管网二5末端连接的钢花管7长度为2~6m，所述气动注浆泵12通过调压阀18调节自身注浆压力。