本实用新型专利技术公开了一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置，包括液氮储存罐、输送管、增压装置、氮气容纳器、灭火软管和钻孔机构；所述氮气容纳器与输送管的另一端密封连接，增压泵装在排出管道内，用于对进入排出管道内的液氮和氮气混合物增压并排至输送管内；所述搅拌装置的搅拌电机输出轴伸入搅拌腔内，多个搅拌叶片装在输出轴上，用于在输出轴转动时对搅拌腔内的液氮和氮气混合物搅拌均匀；所述钻孔机构设置在氮气容纳器下方，钻孔机构的驱动电机经过旋转柱能带动钻头旋转进行钻孔；在钻孔完成后即能对井下火区进行液氮注入，防止火区内的有毒有害气体排至地面，而且能对液氮注入压力进行控制，最终有效提高地面钻孔对井下火区的灭火效果。灭火效果。灭火效果。
【技术实现步骤摘要】
一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置
[0001]本技术涉及一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置，属于煤矿钻孔灭火
技术介绍
[0002]煤矿井下出现火灾后，由于井下环境的复杂性，在无法从井下直接灭火的情况下，需要撤离到地面接着从地面向火区实施垂直钻孔，通过地面钻孔采取灌注灭火剂的方式对井下的火区进行控制和治理。目前采用这种方式进行煤矿灭火技术，主要使用的设备为灭火剂存储罐、灭火剂泵送设备和钻孔设备，其实施过程为：先采用钻孔设备从地面向井下火区钻设通孔，完成后再将灭火剂泵送设备的输出端与通孔的地面孔口连接、灭火剂泵送设备的输入端与灭火剂存储罐连接，接着启动灭火剂泵送设备将灭火剂输送至通孔内，进而达到井下火区进行灭火治理；这种方式存在如下问题：一是在钻孔设备完成通孔后需要将钻孔设备从通孔内取出，然后再将灭火剂泵送设备与通孔密封连通，这样就会存在火区燃烧后产生的有毒有害气体从通孔排至地面的情况；二是由于灭火剂存储罐和灭火剂泵送设备并不是一体化设备，导致其需要现场连接，对于灭火剂为灭火注浆是没问题的，但是若采用液氮作为灭火剂，一旦连接处发生泄漏，则会导致在输送氮气的过程中会快速结冰发生堵管现象，另外目前的泵送设备没法对液氮注入的压力进行控制，最终导致现有地面对火区钻孔灭火的效果较差，因此如何能提供一种装置，使其具有在钻孔完成后即能对井下火区进行液氮注入，防止火区内的有毒有害气体排至地面，而且能保证液氮在注入时输送顺利，降低发生结冰堵管现象，并且能对液氮注入压力进行控制，最终有效提高地面钻孔对井下火区的灭火效果，是本行业的研究方向之一。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置，使其具有在钻孔完成后即能对井下火区进行液氮注入，防止火区内的有毒有害气体排至地面，而且能保证液氮在注入时输送顺利，降低发生结冰堵管现象，并且能对液氮注入压力进行控制，最终有效提高地面钻孔对井下火区的灭火效果。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置，包括液氮储存罐、开关阀门、输送管、增压装置和压力表，液氮储存罐与输送管的一端密封连接，开关阀门、增压装置和压力表均装在输送管上，还包括氮气容纳器、灭火软管和钻孔机构；
[0005]所述氮气容纳器与输送管的另一端密封连接，氮气容纳器与灭火软管一端连接，灭火软管另一端装有压力控制阀，所述增压装置包括进入管道、搅拌腔、排出管道、搅拌装置和增压泵，搅拌腔的进口和出口分别与进入管道一端和排出管道一端连接，进入管道另一端和排出管道另一端均与输送管连接，进入管道内装有单向阀，单向阀的出口朝向搅拌腔；增压泵装在排出管道内并靠近排出管道另一端，用于对进入排出管道内的液氮和氮气
混合物增压并排至输送管内；所述搅拌装置包括搅拌电机、固定座和多个搅拌叶片，搅拌电机通过固定座装在排出管道内并靠近排出管道一端，且使搅拌电机的输出轴伸入搅拌腔内，多个搅拌叶片装在输出轴上，用于在输出轴转动时对搅拌腔内的液氮和氮气混合物搅拌均匀；
[0006]所述钻孔机构设置在氮气容纳器下方，其包括圆柱形壳体、驱动电机、旋转柱和钻头，圆柱形壳体一端固定在氮气容纳器下部，驱动电机装在圆柱形壳体内，驱动电机的转动轴与旋转柱一端同轴连接，旋转柱另一端穿出圆柱形壳体另一端与钻头同轴连接，使驱动电机经过旋转柱能带动钻头旋转进行钻孔；所述灭火软管一端处于圆柱形壳体内、另一端从圆柱形壳体另一端伸出。
[0007]进一步，所述增压装置还包括筛网，筛网装在排出管道与搅拌腔之间，用于对搅拌腔进入排出管道内的液氮与氮气混合物进行缓冲。采用这种方式能降低液氮与氮气混合物快速大量涌入排出管道，对增压泵及搅拌电机的冲击力，从而延长两者的使用寿命。
[0008]进一步，在液氮储存罐和增压装置之间的输送管上装有过滤装置，所述过滤装置包括过滤网、过滤腔体和多个磁性挡板，过滤腔体两侧分别开设进口和出口，过滤网装在过滤腔体的进口处，多个磁性挡板交错分布在过滤腔体内，过滤腔体下部设有排屑口。增设过滤装置通过过滤网进行初级过滤，以及各个磁性挡板能将过滤后剩余杂质中的铁质颗粒吸附，从而防止由于液氮在制作过程中存在的杂质，在后续输送及注入灭火时会对输送管、增压泵等设备造成影响，保证灭火时液氮输送的工作稳定性。
[0009]进一步，所述液氮储存罐上部装有观察窗，用于查看液氮储存罐内的液氮储量。这样在液氮储存罐内的液氮量较少时能及时进行补充。
[0010]进一步，还包括固定铁板，固定铁板固定在氮气容纳器下部，用于对钻孔进行密封，固定铁板中心开设通槽，用于使圆柱形壳体一端穿过通槽与氮气容纳器下部固定连接。设置固定铁板能对钻孔从地面进行密封，这样防止钻孔与井下火区连通后其内部气体从钻孔排至地面。
[0011]与现有技术相比，本技术采用液氮储存罐、输送管、增压装置、氮气容纳器、灭火软管和钻孔机构相结合方式，具有如下优点：
[0012]1、本技术采用钻孔机构钻设钻孔与火区顶板最后一段距离，这样当钻孔机构打通地面与井下火区后，固定铁板及氮气容纳器能对钻孔进行密封，并且后续无需取出钻孔机构，直接将氮气容纳器内的氮气输出至火区进行后续的氮气灭火工作，从而防止火区内的有毒有害气体排至地面。
[0013]2、本技术在进行灭火输送液氮过程中，由于液氮储存罐与输送管为已经连接的整体设备，无需现场组装，并且采用增压装置能将液氮与氮气混合均匀进行增压，这样也能保证液氮在注入时输送顺利，降低发生结冰堵管现象，最后通过调节压力控制阀及增压泵，并通过压力表观察输送管内的压力，从而有效保证对井下火区的灭火效果。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体结构示意图；
[0015]图2为本技术中过滤装置的内部结构示意图；
[0016]图3为本技术中增压装置的内部结构示意图；
[0017]图4为本技术中钻孔机构的内部结构示意图。
[0018]图中：1、液氮储存罐；2、观察窗；3、过滤装置；4、开关阀门；5、增压装置；6、压力表；7、输送管；8、氮气容纳器；9、固定铁板；10、钻孔机构；31、过滤网；32、过滤腔体；33、磁性挡板；34、排屑口；51、进入管道；52、单向阀；53、搅拌叶片；54、增压泵；55、排出管道；56、固定座；57、搅拌电机；58、筛网；101、驱动电机；102、转动轴；103、旋转柱；104、灭火软管；105、圆柱形壳体；106、压力控制阀；107、钻头。
具体实施方式
[0019]下面将对本技术作进一步说明。
[0020]如图1所示，本技术包括液氮储存罐1、开关阀门4、输送管7、增压装置5和压力表6，液氮储存罐1与输送管7的一端密封连接，开关阀门4、增压装置5和压力表6均装在输送管7上，还包括氮气容纳器8、灭火软管104和钻孔机构10；所述液氮储存罐1上部装有观察窗2，用于查看液氮储存罐1内的液氮储量。这样在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤层钻孔灭火用液态氮气的输送装置，包括液氮储存罐、开关阀门、输送管、增压装置、固定铁板和压力表，液氮储存罐与输送管的一端密封连接，开关阀门、增压装置和压力表均装在输送管上，其特征在于，还包括氮气容纳器、灭火软管和钻孔机构；所述氮气容纳器与输送管的另一端密封连接，氮气容纳器与灭火软管一端连接，灭火软管另一端装有压力控制阀，所述增压装置包括进入管道、搅拌腔、排出管道、搅拌装置和增压泵，搅拌腔的进口和出口分别与进入管道一端和排出管道一端连接，进入管道另一端和排出管道另一端均与输送管连接，进入管道内装有单向阀，单向阀的出口朝向搅拌腔；增压泵装在排出管道内并靠近排出管道另一端，用于对进入排出管道内的液氮和氮气混合物增压并排至输送管内；所述搅拌装置包括搅拌电机、固定座和多个搅拌叶片，搅拌电机通过固定座装在排出管道内并靠近排出管道一端，且使搅拌电机的输出轴伸入搅拌腔内，多个搅拌叶片装在输出轴上，用于在输出轴转动时对搅拌腔内的液氮和氮气混合物搅拌均匀；所述钻孔机构设置在氮气容纳器下方，其包括圆柱形壳体、驱动电机、旋转柱和钻头，圆柱形壳体一端固定在氮气容纳器下部...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁德才，冀凯，贾林林，戴子栋，张冠东，王涛，上官明磊，靳月祥，沙路冲，郭晓伟，陈振宇，王彬，高国斌，庄修欣，徐文鑫，高超，闫书亚，芦伟，李顺，
申请(专利权)人：河南龙宇能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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