一种抑制采空区煤自燃的超声波雾化阴离子微细颗粒方法与流程

文档序号:13572412阅读:191来源:国知局

本发明涉及煤矿火灾防治的技术领域,特别是一种抑制采空区煤自燃的超声波雾化阴离子微细颗粒方法。



背景技术:

2016年我国煤炭产量达33.64亿吨,成为世界第一大产煤国,且煤矿开采深度以每年8~10m向地层深部延伸,矿山压力和地温越来越突出。在煤矿生产过程中,煤炭自燃严重威胁着井下人员的生命安全和矿井安全生产。随着煤炭的大规模开发和开采条件的恶化,煤炭自燃火灾已成为煤矿生产程的一大突出灾害。

煤炭工业已经步入了智能化、精准化开采的科技化生产的时代,对安全生产和劳动保护的重视程度也越来越高;而煤炭自燃作为矿井安全生产的五大灾害之一,对其有效防治是确保矿井安全生产的重要保障;因此高效、绿色、环保的矿井防灭火技术及工艺显得尤为重要。大流量阴离子微细颗粒超声波雾化后喷入煤矿采空区使采空区空气湿度增加、氧含量降低、吸收氧化产生的热量、凝结形成碱性水膜彻底隔绝煤氧复合作用,从而抑制煤的氧化能力,从物理和化学两方面综合达到防治煤自燃的目的。且该方法具有无环境污染、无毒、无害、防灭火效果好、操作简单、经济等优点,具有广阔的应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的是如何提供一种成本低、效果好的防止煤矿采空区煤自燃的方法。

本发明所采用的技术方案是:一种抑制采空区煤自燃的超声波雾化阴离子微细颗粒方法,将氢氧化钙水溶液通过高频超声波阴离子发生器连续产生大量的电子和粒径为0.4~5微米的微细颗粒组成的负电颗粒,借助动力风机将负电颗粒喷入煤矿采空区,采空区中氧气迅速捕获电子产生大量的主要以阴氧离子为主的阴离子团和微细矿物颗粒,保持“类分子热运动”的阴离子团和微细颗粒随着采空区漏风扩散到采空区的不同位置的煤岩孔裂隙中,增加空气中湿度,降低空气中的氧含量,吸收氧化产生的热量,提高煤自燃的燃点温度,矿物微细颗粒与空气中二氧化碳反应在煤表面形成一层致密的碳酸钙膜,彻底隔绝煤氧复合作用,从而达到高效抑制煤矿采空区煤自燃的目的。

作为一种优选方式:氢氧化钙水溶液的质量百分比浓度为0.1%。

作为一种优选方式:借助动力风机将负电颗粒喷入煤矿采空区,采空区中氧气迅速捕获电子产生大量的主要以阴氧离子为主的阴离子团和微细矿物颗粒,保持“类分子热动”的阴离子团和矿物微细颗粒随着采空区漏风扩散到采空区的不同位置的煤岩孔裂隙中。

本发明的有益效果是:本发明通过将阴离子团和微细矿物颗粒喷矿煤矿采空区,进而扩散到所有采空区和煤岩体孔裂隙中,增加空气中湿度,降低空气中的氧含量,吸收氧化产生的热量,提高煤自燃的燃点温度,矿物微细颗粒与空气中二氧化碳反应在煤表面形成一层致密的碳酸钙膜,彻底隔绝煤炭和空气(主要是空气中的氧气),实现高效的防火、灭火功能。

具体实施方式

将制作新鲜的氢氧化钙水溶液,由于氢氧化钙溶解度很小,需要通过振荡器,形成氢氧化钙质量百分比浓度为0.1%的均匀的氢氧化钙悬浮液,将氢氧化钙悬浮液通过高频超声波阴离子发生器连续产生大量的电子和粒径为0.4~5微米的微细颗粒组成的负电颗粒,借助动力风机将负电颗粒喷入煤矿采空区,采空区中氧气迅速捕获电子产生大量的主要以阴氧离子为主的阴离子团和微细颗粒,保持“类分子热动”的阴离子团和矿物微细颗粒随着采空区漏风扩散到采空区的不同位置的煤岩孔裂隙中,增加空气中湿度,降低空气中的氧含量,吸收氧化产生的热量,提高煤自燃的燃点温度,矿物微细颗粒与空气中二氧化碳反应在煤表面形成一层致密的碳酸钙膜,彻底隔绝煤氧复合作用,从而实现高效防灭火。

本发明中大流量超声波雾化阴离子微细颗粒后喷入煤矿采空区使采空区空气湿度增加、氧含量降低、吸收氧化产生的热量、凝结形成碱性水膜彻底隔绝煤氧复合作用,从而抑制煤的氧化能力,从物理和化学两方面综合达到防治煤自燃的目的。且该方法具有无环境污染、无毒、无害、防灭火效果好、操作简单、经济等优点,具有广阔的应用前景,是采空区煤炭自燃火灾防治的新兴技术。



技术特征:

技术总结
本发明涉及煤矿火灾防治的技术领域,特别是一种抑制采空区煤自燃的超声波雾化阴离子微细颗粒方法。一种抑制采空区煤自燃的超声波雾化阴离子微细颗粒方法,将氢氧化钙水溶液通过高频超声波阴离子发生器连续产生大量的电子和粒径为0.4~5微米的微细颗粒组成的负电颗粒,借助动力风机将负电颗粒喷入煤矿采空区,增加空气中湿度,降低空气中的氧含量,吸收氧化产生的热量,提高煤自燃的燃点温度。

技术研发人员:吴玉国;周春山;王俊峰;张玉龙;唐一博
受保护的技术使用者:太原理工大学
技术研发日:2017.11.08
技术公布日:2018.01.30
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