[实用新型]采空区抑制遗煤早期氧化的装备

说明书

本实用新型公开了一种采空区抑制遗煤早期氧化的装备，通过在采空区预先布置输送管路，管路间隔一段距离设有喷头，喷头处设置有易熔合金与温度传感器，当采空区发生遗煤氧化，温度传感器检测空间温度上升，采用减小向采空区漏风抑制煤体氧化；若煤体持续氧化，易熔合金由于区域温度升高熔化，浆体从喷头注至高温区域治理早期氧化；注浆后，通过收集分析气体数据还可实时检测治理情况，相对于传统煤自燃防灭火技术，本实用新型在煤自燃发生之前的氧化阶段，通过控制漏风以及后续的定点喷浆，遏制煤体持续氧化造成燃烧，能够准确判定高温位置并及时进行治理，从而防止遗煤大范围自燃，造成资源浪费与环境污染。

技术领域

本实用新型涉及一种采空区抑制遗煤早期氧化的装备，属于煤矿防灭火技术领域。

背景技术

矿井火灾是煤矿的重大自然灾害之一，煤自燃是导致矿井火灾的主要原因。煤自然发火的发展过程通常可分成三个时期：准备期(即温度＜70℃)，此时煤中的基团与空气接触发生缓慢氧化反应；自热期(即温度70～350℃)，期间煤体加速氧化，产生大量有害气体；燃烧期(即温度＞350℃)，煤氧化速度骤升产生大量的热。而采空区由于存有大量遗煤，为煤氧化自热提供了良好的蓄热环境，同时，在煤自然发火过程准备期，由于发生缓慢氧化无明显现象，且采空区内较为隐蔽，无法及时发现遗煤氧化，从而失去了治理火灾的最佳阶段。

通常情况下，当煤自然发火到自热期时，区域温度上升产生大量有害气体，通过对密闭或钻孔处进行气体收集分析才能发现采空区遗煤自燃。但此时遗煤发火的过程已至第二阶段，煤体已进行加速氧化，温度上升较快易造成大范围自然发火，且由于自燃产生的气体可随空气流动，造成虽然能发现自燃却不能准确判断发火位置，无法进行精确治理抑制自燃，导致遗煤快速自热达到燃烧期形成火灾。当煤体在自热及燃烧阶段进行治理时，不仅加大了治理难度，同时造成了资源浪费与环境污染。为此，如何能在煤处于自然发火阶段的准备期即能被发现并确定具体位置，进而对该位置采取防灭火措施，从而在遗煤早期氧化阶段实现抑制遗煤发生自燃，是本行业的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种采空区抑制遗煤早期氧化的装备，能在煤处于自然发火阶段的准备期即能被发现并确定具体位置，进而对该位置采取防灭火措施，从而在遗煤早期氧化阶段实现抑制遗煤发生自燃。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采空区抑制遗煤早期氧化的装备，包括注浆系统、自动喷浆系统、温度监测系统和气体检测系统；

所述注浆系统包括制浆桶、风动搅拌机、螺杆泵和输浆管路，风动搅拌机装在制浆桶内，制浆桶通过管路与螺杆泵的进口连接，螺杆泵的出口与输浆管路一端连接，输浆管路上装有压力表和输浆阀门；

所述自动喷浆系统包括主管路和多个支管路，多个支管路一端封堵、另一端均与主管路一端连接，每个支管路上均装有多个喷头，所述喷头由喷管和多个喷口组成，喷管一端封堵、另一端与支管路连接，多个喷口分布在喷管上，所述每个喷口内部设有易熔塞、且喷口处通过易熔盖密封；其中易熔盖用于防止顶板碎石掉落封堵喷口，易熔塞用于阻止喷管内部的浆液从喷口喷出；主管路另一端通过连管与输浆管路另一端连接；

所述温度监测系统包括多个无线温度传感器、数据接收器和数据处理器，数据接收器和数据处理器通过数据传输线连接，每个无线温度传感器分别设置在一个喷头上，用于检测喷头所处位置的实时温度值，并将检测的温度值通过无线信号发出；数据接收器用于接收各个无线温度传感器发出的温度值，并将数据反馈给数据处理器；数据处理器对实时温度值进行分析处理，并发出预警信号；

所述气体检测系统包括气体分析仪和气体采集器，气体分析仪和气体采集器通过橡胶管连接，在需要进行气体检测时，先将主管路另一端与输浆管路另一端断开连接，然后主管路另一端通过连管与气体采集器连接，气体采集器通过自动喷浆系统的各个喷头采集气体数据，气体分析仪对气体采集器采集的气体数据进行分析处理。