適用於井工礦井井筒的高效滅火系統的製作方法

2023-12-09 16:48:01

本發明涉及礦井井筒滅火系統，具體的說是一種適用於井工礦井井筒的高效滅火系統。

背景技術：

目前，我國井筒內火災滅火技術還比較單一，井筒滅火困難重重。井工礦井由於井下空間狹小，風流沿巷道流動，如果井工礦井井筒內、井底馬頭門附近或井下發生火災，影響範圍大，遇險人數多，尤其是井工礦井井筒內和井底馬頭門附近火災，由於著火位置的隨機性、井筒燒焊作業地點僅配有限的滅火器材和井筒深度大等多種原因，現有的滅火工具很難達到著火區域進行有效滅火。即使是採取反風措施，也僅是為了減少礦井受災範圍和減少涉險人員，反而更增加了井筒滅火的難度。因此，礦井井筒內火災往往因滅火不及時或者滅火手段達不到，給企業安全和資產帶來重大損失。

礦井井筒及井底馬頭門附近火災具有影響範圍大、涉險人數多、造成的安全後果和財產損失巨大等特點，從全國來看，對於礦井井筒內及井底馬頭門附近火災管理的重點還是以預防火災為主。對於井筒內和井底馬頭門附近已經出現明火的火災，由於存在井筒內和馬頭門附近風速大、蔓延快、作業現場滅火器材有限、滅火空間狹小和井筒深度大、現有的滅火工具很難達到著火區域進行有效滅火等制約因素，井筒內和井底馬頭門附近發生火災後的安全後果往往是災難性的，這些已經在我礦歷次井筒火災事故中得到驗證。因此，發明一種行之有效的滅火技術顯得尤為重要，勢在必行。但是，從全國範圍內來看，井工礦井井筒內和井底馬頭門附近的滅火技術還是空白。

技術實現要素：

為解決上述存在的技術問題，本發明提供了一種適用於井工礦井井筒的高效滅火系統，利用礦井主通風機反風系統配合氮氣滅火系統、礦井在線監測監控系統實現井筒內及馬頭門附近的高效滅火，適用於各類井工礦井，有效保護井下現場工作人員的人身安全和礦井的財產安全。

為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：

一種適用於井工礦井井筒的高效滅火系統，包含有位於地面的氮氣儲存站、若干環形氮氣出口、礦井反風系統以及若干反風風量控制風門，在井筒內壁上自上而下每間隔一定距離設置一個環形氮氣出口，在井底車場與進風井底聯通的所有巷道內距離井底馬頭門一定距離的位置均設置一個環形氮氣出口，所述反風風量控制風門設置於井底車場與進風井底聯通的巷道內環形氮氣出口的下風側，用以實現井筒反風期間控制各個進風井的反風風量，若干所述環形氮氣出口分別與氮氣儲存站連接形成並聯網絡，每個所述環形氮氣出口設置有獨立的開關用於開啟或者關閉氮氣的釋放，每兩個所述環形氮氣出口之間設置氧氣濃度傳感器，上述若干環形氮氣出口、反風風量控制風門的開關均通過地面遠程控制,遠程控制失效時，也可以手動操作，所述氧氣濃度傳感器接入礦井在線監測監控系統，實現實時監測

本發明將礦井反風系統和注氮滅火系統、礦井在線監測監控系統有效融合，主要以反風風流為載體，通過對反風風量控制風門的控制將地面氮氣儲存站內的氮氣通過環形氮氣出口向火災井筒內和井底馬頭門附近持續注入大量氮氣，利用井底馬頭門附近和井筒內的氧氣濃度傳感器來監測氧氣濃度，並通過調整氮氣流量，使井筒中著火點以下空氣中的氧氣含量迅速降低到10%以下，當低氧空氣經過著火點時達到隔絕滅火的效果，適用於井筒內各個位置的火災滅火，不存在滅火盲區；環形氮氣出口和反風風量控制風門的開關均有地面遠程控制，氧氣濃度傳感器通過礦井在線監測監控系統實時監測，井筒內進行滅火作業時，滅火人員均不進入火區和災區，避免滅火過程中造成的人員傷亡；該系統結構簡單，環形氮氣出口與氮氣儲存站均並聯連接，互不幹擾，避免滅火中氮氣的浪費，實現滅火的高效和安全，安裝後可長期使用，應用和維修成本低，適合大規模推廣應用，填補了國內礦井井筒滅火的空白，有效保證礦井井筒火災過程中的人員和財產的安全。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為反風系統工作前的礦井通風示意圖，箭頭指向為新鮮風流；

圖3為反風系統工作後的礦井通風示意圖，圖標指向為乏風。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述：

如圖1所示，該適用於井工礦井井筒的高效滅火系統，包含有位於地面的氮氣儲存站1、若干環形氮氣出口11、礦井反風系統以及若干反風風量控制風門2，在井筒內壁上自上而下每間隔一定距離設置一個環形氮氣出口11，在井底車場與進風井底聯通的所有巷道內距離井底馬頭門4一定距離的位置均設置一個環形氮氣出口11，所述反風風量控制風門2設置於井底車場與進風井底聯通的巷道內環形氮氣出口11的下風側，用以實現井筒反風期間控制各個進風井的反風風量，若干所述環形氮氣出口11分別與氮氣儲存站1連接形成並聯網絡，每個所述環形氮氣出口11設置有獨立的開關用於開啟或者關閉氮氣的釋放，每兩個所述環形氮氣出口11之間設置氧氣濃度傳感器3，上述若干環形氮氣出口11、反風風量控制風門2的開關均通過地面遠程控制，所述氧氣濃度傳感器3通過礦井在線監測監控系統實時監測。

下面通過一個具體實施例來說明本發明的結構及應用。

本實施例中，如圖1所示，首先在井筒內建立氮氣滅火系統。由於氮氣的密度1.25g/l，空氣的密度是1.293g/l，所以氮氣是煤礦治理內因火災使用的隔絕式滅火的主要原料。所謂的氮氣滅火系統就是在地面建一個氮氣儲存站1，井筒內每隔一定距離設置一個環形氮氣出氣口11，在井底車場與進風井底聯通的所有巷道內距離井底馬頭門4一定距離的位置分別設置一個環形氮氣出口11，每個環形出氣口11均與氮氣儲存站1並聯，均可以單獨開啟，釋放氮氣，本實施例中井筒內兩個環形氮氣出口11之間的間隔距離設計為100米，可根據井筒的深度自行控制，井底車場與進風井底聯通的巷道內的環形氮氣出口11與井底馬頭門4的距離設計為50-100米。在每兩個環形氮氣出口11之間設置氧氣濃度傳感器3。

如圖2和圖3所示，在井下建立反風風量控制風門2若干。在井底車場與進風井底聯通的所有巷道均建立反風風量控制風門2，所述反風風量控制風門2設置於環形氮氣出口11的下風側，用於井工礦井反風期間控制各個進風井的反風風量。礦井反風技術是井筒發生火災後為減少受災範圍保證井下人員安全的一貫做法，這裡對於反風技術的結構不在贅述。當井筒發生火災的時候，必然要啟動反風系統。

本實施例中，比如在井工礦井副井井口以下350米處發生火災，按照每兩個環形氮氣出口11之間的間距100米計算，也就是圖1中的第3個環形氮氣出口11c與第4個環形氮氣出口11d中間的位置發生火災，此時首先根據著火點的位置打開第4個環形氮氣出口11d、第5個環形氮氣出口11e和第6個環形氮氣出口11f三個環形氮氣出口11以及井底的第7個環形氮氣出口11g和第8個環形氮氣出口11h兩個環形氮氣出口11，然後立即對主井井筒進行反風，同時關閉與副井井筒聯通的反風風量控制風門2（圖3中的第1個風門2m和第2個風門2n），並將副井反風期間的風速控制在0.25m/s，風速的控制通過反風風量控制風門2上的電控調節窗實現遠程控制或者現場手動控制，以控制反風風流的流動速度，地面氮氣儲存站1通過五個環形氮氣出口11持續向副井井筒內注入大量氮氣，利用井底馬頭門4附近和井筒內的氧氣濃度傳感器3來監測氧氣濃度，通過調節氮氣流量，使副井井筒中的著火點以下空氣中的氧氣含量迅速降低到10%以下，當低氧空氣經過著火點時，就會使著火點因為缺氧而窒息熄滅，達到隔絕滅火的效果。

當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。