本技术公开了一种隐蔽火源防治装置,包括无缝钢管、液态CO<subgt;2</subgt;储存罐、发泡材料储存罐和稳定剂储存罐,无缝钢管末端设有施效口,无缝钢管内设有自激发泡头,自激发泡头一端设有弯管道段;弯管道段通过液态CO<subgt;2</subgt;输送管道、注射管道与液态CO<subgt;2</subgt;储存罐、稳定剂储存罐连通,液态CO<subgt;2</subgt;输送管道上依次设有相变控制单元和静态混合装置,静态混合装置通过注入管道连通发泡材料储存罐;隐蔽火源防治装置还包括:泡孔结构监测模块、火区防治效果监测模块及地面监控中心;隐蔽火源防治方法,包括:钻孔施工、CO<subgt;2</subgt;输送与相变、混合发泡、发泡与防治、监测与反馈。本发明能够实现隐蔽火源高效覆盖降温、填充煤体裂隙、隔段空气、抑制煤炭氧化与复燃。
背景技术
在煤矿开采过程中,隐蔽火源是严重威胁矿井安全的重大隐患。其形成原因主要包括煤炭自燃和采空区遗煤氧化等。煤炭在开采后,采空区遗留的煤炭在适宜的温度、湿度和通风条件下,会发生缓慢氧化,若热量不能及时散发,当温度达到煤炭燃点时便会自燃,形成隐蔽火源。
传统的隐蔽火源防治方法存在诸多不足。例如,注水灭火法受限于水的渗透性,对于深部火源或有裂隙阻隔的情况,水难以有效到达火源处;灌浆灭火法虽能覆盖一定范围,但对隐蔽性强的火源可能无法完全填充其着火通道,且易对井下环境造成污染;化学灭火剂成本高且可能对井下环境和人员健康产生不良影响。此外,这些传统方法在面对复杂地质条件和难以确定位置的隐蔽火源时,灭火效果有限,无法有效保障煤矿安全生产。
实现思路