专利名称：矿用泡沫防灭火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿井防灭火装置，特别是一种适合煤矿井下采空区或煤堆深部灭火用的、利用泡沫灭火的矿用泡沫防灭火装置。
背景技术：
目前，我国地面或煤矿井下消防常用的泡沫发生装置有电动高泡发生器和引射式中泡发生器等。就煤矿井下应用而言，前者通常是在巷道中输送泡沫灭火，后者射程小，往往是直接将泡沫喷射在火堆上。两种泡沫发生器都是利用空气喷射产生泡沫，在喷射泡沫的同时也供给了空气，对灭火不利；二者均不能用以扑救采空区或煤堆深部火灾。
发明内容
为了克服现有矿用泡沫防灭火装置不能满足煤矿现场灭火要求以及利用空气发泡对灭火不利的不足，本实用新型提供一种发泡和灭火效果好、使用方便、适合煤矿现场灭火实际需要的、即能向采空区和煤堆内部压注泡沫进行防灭火的矿用泡沫防灭火装置。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是矿用泡沫防灭火装置由泡沫液的发泡部分、泡沫液的供液部分和供给氮气的制氮机组成。发泡部分是发泡器，由供气扩散锥、稳流段、发泡段和泡沫收缩锥等构成。其中，供气扩散锥中安设有喷嘴，喷嘴经管路接泡沫液的供液部分，在发泡段中安设有发泡网，供气扩散锥的进气口与制氮机的注氮管连接，泡沫收缩锥的出泡口与泡沫压注管路连接。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是矿用泡沫防灭火装置喷嘴采用多槽螺旋孔雾化喷嘴，它由前部的喷头、后部的喷嘴进水管体、夹在二者之间的多槽螺旋体、套在三者外面并通过其内螺纹将三者固联为一体的喷嘴罩构成。多槽螺旋体内有截锥状的中心孔，孔的内壁上有多道螺旋槽。其发泡网采用可拆卸抛物面状棉纱织发泡网。
本实用新型的有益效果是①该装置能沿管路或钻孔压向采空区和煤堆内部压注氮气泡沫进行防灭火。它不需另加动力装置，仅依靠稳定的氮气源提供的气动压力驱动装置工作。主管路系统无电动机，主机无转动部件。该装置为煤矿防治采空区自燃发火和巷道火灾的处理开辟了新途径。
②该装置具有结构紧凑、性能良好、发泡效果好、使用方便、操作简便、连续可调、运行稳定等优点，符合现场的实际应用。
图1是本实用新型矿用泡沫防灭火装置的结构示意图主视图图2是本实用新型的喷嘴的结构示意图主剖视图图中1-供气扩散锥、2-流量计、3-喷嘴、4-压力表、5-稳流段、6-供液泵、7-发泡网、8-发泡段、9-泡沫收缩锥、10-液桶、11-制氮机、12-喷嘴罩、13-喷头、14-多槽螺旋体、15-喷嘴进水管体具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
在图1中示出本实用新型矿用泡沫防灭火装置由三部分组成一是发泡器，二是供液部分，三是制氮机(11)。
①发泡器是矿用泡沫防灭火装置的泡沫液发泡部分、本装置的关键部件。它由供气扩散锥(1)、稳流段(5)、发泡段(8)和泡沫收缩锥(9)等构成。其中，供气扩散锥(1)中安设有喷嘴(3)，用以雾化喷洒泡沫液，在发泡段(8)中安设有可拆卸抛物面状棉纱织发泡网(7)二层，在此界面上可产生泡沫。供气扩散锥(1)的进气口经阀门与制氮机(11)的注氮管连接，泡沫收缩锥(9)的出泡口与泡沫压注管路连接。泡沫收缩锥(9)出泡口的两侧有侧路管。
发泡器的发泡段(8)、稳流段(5)为圆形断面直筒式，发泡器两端的供气扩散锥(1)、泡沫收缩锥(9)为截锥状，即圆台状。
②供液部分即泡沫液的吸、压系统，由一皮带传动的电动供液泵(6)、压力表(4)、流量计(2)、泡沫液的液桶(10)、管路等组成。
供液泵的电机功率为2.2kW，其电压为380V/660V。泵本身还具有压力、流量调节装置。流量计最大量程为50m3/h，压力表为0～1.0MPa。
③制氮机(11)是发泡用的氮气源，提供有压氮气，氮气压力0.5MPa。制氮机采用KMDS-5000型，是煤矿井下防灭火用的移动式制氮装置，为膜分离制氮装置，由兖矿集团公司机厂生产。
在图2中示出喷嘴(3)的结构。喷嘴是发泡器的重要零部件，喷嘴的结构直接影响发泡质量以及整套装置的技术指标。本发泡器的喷嘴(3)采用多槽螺旋孔雾化喷嘴。它由喷嘴罩(12)、喷头(13)、多槽螺旋体(14)、喷嘴进水管体(15)构成。喷头(13)位于前部，喷嘴进水管体(15)位于后部，多槽螺旋体(14)夹在二者之间，喷嘴罩(12)套在三者外面，通过其内螺纹与喷头(13)、喷嘴进水管体(15)联接，并将三者固联为一体。多槽螺旋体(14)内有截锥状的中心孔，孔的内壁上有多道螺旋槽。喷头(13)前端有中心圆孔，圆孔后部为截锥状的中心孔。喷嘴罩(12)的外表面带滚花。
该喷嘴(3)对发泡网喷射泡沫液，能在一定的压力范围内，产生与泡沫液粘度相应的液雾，并且使液雾分布适合配气的要求，即有一个合理的雾化角，尽可能使雾流形成均匀的实体锥。另外，该喷嘴结构简单、运行可靠，操作和调节方便及检修清理容易，非常适应井下使用条件的要求。
喷嘴(3)的尺寸、喷口的面积、螺旋槽的参数，喷嘴(3)与发泡网(7)的距离、发泡段(8)的直径、发泡网(7)的面积，氮气的流量和压力，泡沫液的流量和粘度等，均需通过优化设计和实测调整。
工作原理本装置以制氮机提供的有压氮气为气源，通过喷嘴喷雾雾化，网式发泡，由发泡器连续地大量地产生氮气泡沫，沿管路或钻孔向采空区和煤堆内部压注氮气泡沫，进行防灭火。该装置利用氮气发泡，也称氮气泡沫发生装置；因在煤矿井下使用，氮气不助燃，具有惰性，故也简称惰泡发生装置。
使用方法①压注惰泡前检查压注装备各部件的运转情况，准备好高倍泡沫液体。
②先开供液泵阀门，等供液泵上液后打开注氮管的阀门。其中，通过发泡器的侧路管检查发泡的效果，当有效的泡沫生成时，方可打开惰泡压注管路、即泡沫压注管路，向火区压注惰泡。
③必须保证注惰泡孔畅通，不准随意关闭阀门，防止因此而造成的注氮机压力超限而受损。
④为了防止大量的惰泡从供液箱里返出，在停止注惰泡时必须先关注氮管阀门，然后再停供液泵。
⑤必须保证水液比，同时注意成泡效果，确保注惰泡质量。
由兖州煤业股份有限公司按上述技术方案，研制设计的YK-200型惰气泡沫发生装置，于2003年9月～11月在兴隆庄煤矿4324综放面进行了工业试验。压注惰泡灭火的各项性能指标均达到了预期要求。
权利要求1.一种矿用泡沫防灭火装置，包括泡沫液的发泡部分和供液部分，其特征在于所说的发泡部分是发泡器，包括供气扩散锥(1)、稳流段(5)、发泡段(8)和泡沫收缩锥(9)，其中，供气扩散锥(1)中安设有喷嘴(3)，喷嘴(3)经供液管路接泡沫液的供液部分，在发泡段(8)中安设有发泡网(7)，供气扩散锥(1)的进气口与制氮机(11)的注氮管相连接，泡沫收缩锥(9)的出泡口与泡沫压注管路相连接。
2.根据权利要求1所述的矿用泡沫防灭火装置，其特征在于所说的喷嘴(3)是多槽螺旋孔雾化喷嘴；它包括前部的喷头(13)、后部的喷嘴进水管体(15)、夹在二者之间的多槽螺旋体(14)、套在三者外面并通过其内螺纹将三者固联为一体的喷嘴罩(12)；多槽螺旋体(14)内有截锥状的中心孔，孔的内壁上有多道螺旋槽。
3.根据权利要求1所述的矿用泡沫防灭火装置，其特征在于所说的发泡网(7)是可拆卸的抛物面状棉纱织发泡网。
4.根据权利要求1所述的矿用泡沫防灭火装置，其特征在于所说的泡沫收缩锥(9)的出泡口旁侧有侧路管。
专利摘要一种矿用泡沫防灭火装置，由发泡器、供液部分、制氮机(11)组成。发泡器由供气扩散锥(1)、稳流段(5)、发泡段(8)和泡沫收缩锥(9)构成。其中，供气扩散锥(1)中安设有喷嘴(3)，喷嘴(3)经供液管路接泡沫液的供液部分，在发泡段(8)中安设有发泡网(7)，供气扩散锥(1)的进气口接制氮机(11)的注氮管，泡沫收缩锥(9)的出泡口接泡沫压注管路。该装置依靠制氮机提供的具有一定压力的氮气完成压注工作，不需另加动力装置，主管路系统无电机；结构紧凑，性能良好，使用方便，运行稳定，符合现场实际应用；为煤矿防灭火，特别是扑救采空区和煤堆深部火灾开辟了新途径。
文档编号E21F5/00GK2782148SQ200520082138
公开日2006年5月24日 申请日期2005年4月12日 优先权日2005年4月12日
发明者王振平, 王洪权, 夏孝明, 孟祥军, 宋先明, 陈建峰, 郝迎格 申请人:兖州煤业股份有限公司