本实用新型属于煤矿领域，特别涉及一种煤炭采空区的防灭火系统。
背景技术：
煤矿开采过程中，采空区遗留有煤炭的话，容易发生自燃，发火危险性较大。特别是容易自燃煤层和自燃煤层，其自燃发火期为1-3个月，煤尘具有爆炸危险性，有时在生产和回撤期间会发生多次自燃现象，潜在危险性较大。传统防灭火方法采用灌浆和注气氮等手段，在回撤期间一般采用工作面埋管方式灌浆、注气氮，且仅将其作用于工作面回风巷和工作面机巷处的采空区，采用这种措施，浆液和氮气到采空区的作用范围比较小，采取措施后防灭火效果有限。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种煤炭采空区的防灭火系统，该防灭火系统，流程简单、操作方便、且能够将防灭火物料在采空区倾斜方向出料，并作用于整个采空区，防灭火效果好。
本实用新型的技术方案如下：
一种煤炭采空区的防灭火系统，包括：
注液态防灭火物料硐室，所述注液态防灭火物料硐室位于采区回风巷的中部；
第一钻孔，自地表至所述采区回风巷内设置；
注液态防灭火物料立管，安设于所述第一钻孔内，并连通至所述液态防灭火物料硐室；
注液态防灭火物料管路，所述注液态防灭火物料管路包括第一管路、第二管路和第三管路；
所述第一管路，沿采区回风巷铺设，且通过所述注液态防灭火物料硐室与所述注液态防灭火物料立管连接；
所述第二管路，沿采煤工作面回风联络巷铺设，且连接至所述第一管路上；
所述第三管路，沿工作面回风巷铺设，且连接至所述第二管路的末端；
所述第三管路的末端连接有沿所述工作面回风巷铺设的第一支管，所述第一支管沿所述工作面回风巷延伸至采空区；所述第一支管的末端连接有第一出液管，所述第一出液管在所述采空区的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第一出液管上设置有至少1个第一出液口。
优选地，所述第一出液管距离停采线的距离为25-42.5m。
优选地，所述第一出液口有2-10个，且在所述第一出液管上间隔设置。
优选地，所述第三管路的末端还连接有沿所述工作面回风巷铺设的第二支管，所述第二支管沿所述工作面回风巷延伸至所述采空区；所述第二支管的末端连接有第二出液管，所述第二出液管在所述采空区的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第二出液管上设置有至少1个第二出液口。
优选地，所述第二出液管距离停采线的距离为25-42.5m，且所述第二出液管与所述第一出液管至少间隔10m。
优选地，所述第二出液口有为2-10个，且在所述第二出液管上间隔设置。
优选地，所述注液态防灭火物料管路还包括第四管路，所述第四管路沿采煤工作面下方的风巷铺设，且连接至所述第一管路上；所述风巷为工作面进风巷或者相邻采煤工作面回风巷；所述采空区的下端设置有至少1个第二钻孔，所述第四管路的末端分别连接至所述的至少1个第二钻孔。
优选地，所述第二钻孔有3-5个，且间隔设置。
优选地，所述防灭火系统还包括灌浆管路，所述灌浆管路包括灌浆主管路和灌浆支管路；所述灌浆主管路沿所述采区回风巷铺设，并连接至地面灌浆车间；所述灌浆支管路依次沿车场回风联络巷和所述工作面回风巷铺设，所述灌浆支管路的一端连接至所述灌浆主管路上，另一端延伸至所述采空区。
优选地，所述防灭火系统还包括气态防灭火物料管路，所述气态防灭火物料管路包括气态防灭火物料主管路和气态防灭火物料支管路；所述气态防灭火物料主管路沿所述采区回风巷铺设，并连接至地面注氮车间；所述气态防灭火物料支管路依次沿车场回风联络巷、所述工作面回风巷、工作面措施巷和工作面进风巷铺设，所述气态防灭火物料支管路的一端连接至所述气态防灭火物料主管路上，另一端延伸至所述采空区。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的煤炭采空区的防灭火系统，流程简单、操作方便、且能够将防灭火物料在采空区倾斜方向出料，并作用于整个采空区，防灭火效果好；且能够将防灭火物料在采空区倾斜方向多处区域出料，扩大其作用范围，提高防灭火效果。
附图说明
图1是本实用新型的煤炭采空区的防灭火系统在一种实施方式中的流程图。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以下通过具体实施方式对本实用新型的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本实用新型的内容，实用新型并不仅限于下述实施方式或实施例。应用本实用新型的构思对本实用新型进行的简单改变都在本实用新型要求保护的范围内。
本实用新型提供一种煤炭采空区的防灭火系统，如图1所示，包括：
注液态防灭火物料硐室，所述注液态防灭火物料硐室位于采区回风巷1的中部；
第一钻孔，自地表至所述采区回风巷1内设置；
注液态防灭火物料立管，安设于所述第一钻孔内，并连通至所述液态防灭火物料硐室；
注液态防灭火物料管路，所述注液态防灭火物料管路包括第一管路5、第二管路6和第三管路7；
所述第一管路5，沿采区回风巷1铺设，且通过所述注液态防灭火物料硐室与所述注液态防灭火物料立管连接；
所述第二管路6，沿采煤工作面回风联络巷2铺设，且连接至所述第一管路5上；
所述第三管路7，沿工作面回风巷3铺设，且连接至所述第二管路6的末端；
所述第三管路7的末端连接有沿所述工作面回风巷3铺设的第一支管71，所述第一支管71沿所述工作面回风巷3延伸至采空区11；所述第一支管71的末端连接有第一出液管73，所述第一出液管73在所述采空区11的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第一出液管73上设置有至少1个第一出液口731。
本领域技术人员理解，液态防灭火物料一般指液氮或者液态二氧化碳。
本领域技术人员理解，硐室是指空间三个轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如绞车房、变电所、煤仓等。本实用新型中，其相当于一个中转站。
本实用新型的煤炭采空区的防灭火系统，流程简单、操作方便、且能够将防灭火物料在采空区倾斜方向出料，并作用于整个采空区，防灭火效果好。
在一种实施方式中，所述第一出液管73距离停采线10的距离为25-42.5m。
本领域技术人员理解，停采线10与采空区11之间的通道为回撤通道。
由于所述第一出液管73与停采线10之间的距离过小时，液态防灭火物料汽化后容易扩散到采煤工作面及回撤通道内，造成采煤工作面和回撤通道内氧气浓度降低，威胁工作人员的人身安全；而该距离过大时，不容易控制采空区浅部着火点，防灭火效果不显著。而该距离为25-42.5m比较合适，液态防灭火物料既不容易扩散到采煤工作面和回撤通道，又容易控制采空区浅部着火点。
在一种实施方式中，所述第一出液管73上分别间隔设置有至少2个第一出液口731。
在一种实施方式中，所述第一出液口731有2-10个，比如3个、5个、7个或9个，且在所述第一出液管73上间隔设置。
这种设置进一步扩大了液态防灭火物料在采空区的出料范围和作用范围，提高了防灭火效果。
相邻两个第一出液管73可间隔17-25m。
在一种实施方式中，所述第一出液口731有9个，且分别位于采煤工作面的20#支架、35#支架、50#支架、65#支架、80#支架、95#支架、110#支架、125#支架和135#支架的后部，所述后部指的是位于采空区11内的部分。
在一种实施方式中，所述第三管路7的末端还连接有沿所述工作面回风巷3方向的第二支管72，所述第二支管72沿所述工作面回风巷3延伸至所述采空区11；所述第二支管72的末端连接有第二出液管74，所述第二出液管74在所述采空区11的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第二出液管74上设置有至少1个第二出液口741。
这也进一步提高了防灭火物料在采空区的作用范围，提高了防灭火效果。
在一种实施方式中，所述第二出液管74距离停采线的距离为25-42.5m，且所述第二出液管74与所述第一出液管73至少间隔10m。
这种设置，一方面使得液态防灭火物料汽化后既不容易扩散到采煤工作面和回撤通道，且容易控制采空区浅部着火点；另一方面也防止所述第二出液管74与所述第一出液管73输出的液态防灭火物料相重叠而影响防灭火效果，进一步扩大液态防灭火物料在采空区中部区域的作用范围，提高防灭火效果。
在一种实施方式中，所述第二出液管74上设置有至少2个第二出液口741。
在一种实施方式中，所述第二出液口741有2-10个，且在所述第二出液管74上间隔设置。
这种设置进一步扩大了液态防灭火物料在采空区的作用范围，提高了防灭火效果。
相邻两个第二出液口741可间隔17-25m。
在一种实施方式中，所述第二出液口741有6个，且分别位于采煤工作面的80#支架、90#支架、100#支架、110#支架、120#支架和130#支架的后部，所述后部指的是位于采空区11内的部分。
第一出液口731和第二出液口741的上面可通过安装角钢来加以保护。角钢长度为15-25cm，比如20cm。
在实际应用时，还可以根据实际情况增减出液管，比如，可根据实际情况新增一条或多条在所述采空区11的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设的出液管。相应地，也可以同步增加连接至所述第三管路7末端的支管。
在一种实施方式中，所述注液态防灭火物料管路还包括第四管路8，所述第四管路8沿采煤工作面下方的风巷铺设，且连接至所述第一管路5上；所述风巷为工作面进风巷16或者相邻采煤工作面回风巷4；所述采空区的下端设置有至少1个第二钻孔9，所述第四管路8的末端分别连接至所述的至少1个第二钻孔9。
在一种实施方式中，所述风巷为工作面进风巷16，所述第二钻孔9设置于所述采空区下端的左侧边缘。
在一种实施方式中，所述风巷为相邻采煤工作面回风巷4，所述第二钻孔9设置于所述采空区下端的底部边缘。
这种设置，使得液态防灭火物料可自采空区11的下端输送至采空区11并在采空区11多处出料，从而进一步扩大了液态防灭火物料在采空区的作用范围，提高防灭火效果。
在一种实施方式中，所述第二钻孔9至少有2个，且间隔设置。
在一种实施方式中，所述第二钻孔9有3-5个，且间隔设置。
这种设置方式，也进一步扩大了液态防灭火物料的作用范围，提高防灭火效果。
在一种实施方式中，所述防灭火系统还包括灌浆管路，所述灌浆管路包括灌浆主管路12和灌浆支管路；所述灌浆主管路12沿所述采区回风巷1铺设，并连接至地面灌浆车间；所述灌浆支管路依次沿车场回风联络巷13和所述工作面回风巷3铺设，所述灌浆支管路的一端连接至所述灌浆主管路12上，另一端延伸至所述采空区11，进一步提高对采空区的防灭火效果。
在一种实施方式中，所述防灭火系统还包括气态防灭火物料管路，所述气态防灭火物料管路包括气态防灭火物料主管路14和气态防灭火物料支管路；所述气态防灭火物料主管路14沿所述采区回风巷1铺设，并连接至地面注氮车间；所述气态防灭火物料支管路依次沿车场回风联络巷13、所述工作面回风巷3、工作面措施巷15和工作面进风巷16铺设，所述气态防灭火物料支管路的一端连接至所述气态防灭火物料主管路14上，另一端延伸至所述采空区11，进一步提高对采空区的防灭火效果。
本领域技术人员可以理解，气态防灭火物料一般为气氮。
本实用新型的煤炭采空区的防灭火系统，在使用时如图1所示。
一部分液态防灭火物料(比如液氮或者液态二氧化碳)依次经注液态防灭火物料立管、注液态防灭火物料硐室、第一管路5、第二管路6、第三管路7及连接于所述第三管路7末端的第一支管71和第二支管72分别将液态防灭火物料自采空区11的上端输送至第一出液管73和第二出液管74，并分别自第一出液管73上的第一出液口731和第二出液管74上的第二出液口741将液态防灭火物料分散输送至采空区；
一部分液态防灭火物料(比如液氮或者液态二氧化碳)依次经注液态防灭火物料立管、注液态防灭火物料硐室、第四管路8及连接于所述第四管路8末端的第二钻孔9将液态防灭火物料自采空区的下端输送至采空区；
浆料自灌浆车间依次经灌浆主管路12和灌浆支管路输送至采空区；
气态防灭火物料(比如气氮)自注氮车间经气态防灭火物料主管路14和气态防灭火物料支管路输送至采空区。
本实用新型的煤炭采空区的防灭火系统，流程简单、操作方便、且能够将防灭火物料(包括液态防灭火物料、气态防灭火物料和浆料)作用于在采空区的底板上，防灭火效果好；防灭火物料在采空区的作用范围大，防灭火效果好。
1.一种煤炭采空区的防灭火系统，其特征在于，包括：
注液态防灭火物料硐室，所述注液态防灭火物料硐室位于采区回风巷(1)的中部；
第一钻孔，自地表至所述采区回风巷(1)内设置；
注液态防灭火物料立管，安设于所述第一钻孔内，并连通至所述液态防灭火物料硐室；
注液态防灭火物料管路，所述注液态防灭火物料管路包括第一管路(5)、第二管路(6)和第三管路(7)；
所述第一管路(5)，沿采区回风巷(1)铺设，且通过所述注液态防灭火物料硐室与所述注液态防灭火物料立管连接；
所述第二管路(6)，沿采煤工作面回风联络巷(2)铺设，且连接至所述第一管路(5)上；
所述第三管路(7)，沿工作面回风巷(3)铺设，且连接至所述第二管路(6)的末端；
所述第三管路(7)的末端连接有沿所述工作面回风巷(3)铺设的第一支管(71)，所述第一支管(71)沿所述工作面回风巷(3)延伸至采空区(11)；所述第一支管(71)的末端连接有第一出液管(73)，所述第一出液管(73)在所述采空区(11)的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第一出液管(73)上设置有至少1个第一出液口(731)。
2.根据权利要求1所述的防灭火系统，其特征在于，所述第一出液管(73)距离停采线(10)的距离为25-42.5m。
3.根据权利要求2所述的防灭火系统，其特征在于，所述第一出液口(731)有2-10个，且在所述第一出液管(73)上间隔设置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防灭火系统，其特征在于，所述第三管路(7)的末端还连接有沿所述工作面回风巷(3)铺设的第二支管(72)，所述第二支管(72)沿所述工作面回风巷(3)延伸至所述采空区(11)；所述第二支管(72)的末端连接有第二出液管(74)，所述第二出液管(74)在所述采空区(11)的底板上沿采煤工作面倾向方向铺设；所述第二出液管(74)上设置有至少1个第二出液口(741)。
5.根据权利要求4所述的防灭火系统，其特征在于，所述第二出液管(74)距离停采线的距离为25-42.5m，且所述第二出液管(74)与所述第一出液管(73)至少间隔10m。
6.根据权利要求5所述的防灭火系统，其特征在于，所述第二出液口(741)有2-10个，且在所述第二出液管(74)上间隔设置。
7.根据权利要求1-3和5-6中任一项所述的防灭火系统，其特征在于，所述注液态防灭火物料管路还包括第四管路(8)，所述第四管路(8)沿采煤工作面下方的风巷铺设，且连接至所述第一管路(5)上；所述风巷为工作面进风巷(16)或者相邻采煤工作面回风巷(4)；所述采空区的下端设置有至少1个第二钻孔(9)，所述第四管路(8)的末端分别连接至所述的至少1个第二钻孔(9)。
8.根据权利要求7所述的防灭火系统，其特征在于，所述第二钻孔(9)有3-5个。
9.根据权利要求7所述的防灭火系统，其特征在于，所述防灭火系统还包括灌浆管路，所述灌浆管路包括灌浆主管路(12)和灌浆支管路；所述灌浆主管路(12)沿所述采区回风巷(1)铺设，并连接至地面灌浆车间；所述灌浆支管路依次沿车场回风联络巷(13)和所述工作面回风巷(3)铺设，所述灌浆支管路的一端连接至所述灌浆主管路(12)上，另一端延伸至所述采空区(11)。
10.根据权利要求8或9所述的防灭火系统，其特征在于，所述防灭火系统还包括气态防灭火物料管路，所述气态防灭火物料管路包括气态防灭火物料主管路(14)和气态防灭火物料支管路；所述气态防灭火物料主管路(14)沿所述采区回风巷(1)铺设，并连接至地面注氮车间；所述气态防灭火物料支管路依次沿车场回风联络巷(13)、所述工作面回风巷(3)、工作面措施巷(15)和工作面进风巷(16)铺设，所述气态防灭火物料支管路的一端连接至所述气态防灭火物料主管路(14)上，另一端延伸至所述采空区(11)。
技术总结