專利名稱:一種煤礦巷道快速封堵氣囊的制作方法
【專利摘要】一種煤礦巷道快速封堵氣囊包括由外氣囊和內(nèi)氣囊構(gòu)成的氣囊組，外氣囊至少包括兩個(gè)內(nèi)囊腔，其中一個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)氣囊；內(nèi)氣囊由上到下依次包括上氣室、扁平球狀氣室和下氣室，上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器與控制開關(guān)相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，反應(yīng)和動作速度快，自動化程度高，可有效減弱瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)事故造成的人員傷亡和井下設(shè)備損壞，消除或控制瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)事故對其他巷道的影響，防止煤礦重大災(zāi)害事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)；且裝置制作成本低，便于攜帶和移動，隔絕性好，封堵速度快的特點(diǎn)，滿足安全高效封堵的要求。
【專利說明】一種煤礦巷道快速封堵氣囊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦井下封堵設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于防范煤礦瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)的煤礦巷道快速封堵氣囊。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國的煤礦以井工開采為主。在生產(chǎn)過程中，存在著水災(zāi)、火災(zāi)、瓦斯、礦塵和頂板等五大礦井災(zāi)害。
[0003]我國是礦井受水災(zāi)危害最嚴(yán)重的國家之一，據(jù)統(tǒng)計(jì):目前受水害威脅的礦井有222處，占國有重點(diǎn)煤礦礦井總數(shù)的48%以上，受水害威脅比較嚴(yán)重的礦井有171處，另外51處礦井隨時(shí)都有突水的可能。同時(shí)，瓦斯也是威脅我國煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出是當(dāng)今煤礦的災(zāi)害之最，每年都會造成大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，重大、特大瓦斯事故不僅發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地方的小型煤礦，國有大型現(xiàn)代化煤礦也時(shí)有發(fā)生。因此，預(yù)防瓦斯災(zāi)害對降低煤礦事故，保證煤炭工業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
[0004]傳統(tǒng)的防范措施是:綜采工作面上下兩端頭的封堵大多是采用編織袋裝填碎煤，然后堆筑墻體進(jìn)行封堵。在工作面不斷推進(jìn)的過程中，該種形式的封堵墻體是不可移動的，因此，需要不斷地重復(fù)進(jìn)行綜采工作面兩端的封堵工作。在煤炭生產(chǎn)過程中，堆筑封堵墻體的工作不僅費(fèi)工、廢料，而且工人的勞動強(qiáng)度很大，工作效率極低；并且，采用煤袋堆筑的墻體漏風(fēng)量大，極易造成上下隅角瓦斯超量，給安全生產(chǎn)帶來很大的隱患，安全系數(shù)低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、便于移動、自動化程度高和安全可靠的煤礦巷道快速封堵氣囊。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種煤礦巷道快速封堵氣囊，包括由外氣囊和內(nèi)氣囊構(gòu)成的氣囊組，氣囊組上連接有控制開關(guān)；所述外氣囊至少包括兩個(gè)內(nèi)囊腔，其中一個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)氣囊；所述內(nèi)氣囊由上到下依次包括上氣室、扁平球狀氣室和下氣室，上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器與控制開關(guān)相連。
[0007]所述外氣囊包括四個(gè)內(nèi)囊腔，一端的內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余三個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)氣囊。
[0008]所述上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有安全閥；內(nèi)氣囊中設(shè)有追蹤定位器。
[0009]所述控制開關(guān)包括手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)，手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)分別與氣體發(fā)生器相連。
[0010]所述內(nèi)氣囊由尼龍纖維層、噴涂在尼龍纖維層內(nèi)部的橡膠層和噴涂在尼龍纖維層外部的防摩防火層構(gòu)成；外氣囊由高強(qiáng)陶瓷纖維層構(gòu)成。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:
[0012]1、本實(shí)用新型包括由外氣囊和內(nèi)氣囊構(gòu)成的氣囊組，氣囊組上連接有控制開關(guān)；所述外氣囊至少包括兩個(gè)內(nèi)囊腔，其中一個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)氣囊；所述內(nèi)氣囊由上到下依次包括上氣室、扁平球狀氣室和下氣室，上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器與控制開關(guān)相連，其結(jié)構(gòu)簡單，可廣泛用于煤礦瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)等的治理中，既可放置于事故多發(fā)地區(qū)，也可根據(jù)要求在巷道進(jìn)行任意移動，操作簡便，反應(yīng)和動作速度快，自動化程度高，可有效減弱瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)事故造成的人員傷亡和井下設(shè)備損壞，消除或控制瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和水災(zāi)事故對其他巷道的影響，能最大限度的減少人員傷亡，為礦山應(yīng)急救援贏取寶貴時(shí)間，防止煤礦重大災(zāi)害事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)；且裝置制作成本低，便于攜帶和移動，隔絕性好，封堵速度快的特點(diǎn)，滿足安全高效封堵的要求。
[0013]2、內(nèi)氣囊由上到下依次包括上氣室、扁平球狀氣室和下氣室，扁平球狀氣室的上半部分和下半部分分別位于上氣室和下氣室內(nèi)，扁平球狀氣室可使內(nèi)氣囊更大限度的承受來自正面的作用力。
[0014]3、控制開關(guān)包括手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)，手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)分別與氣體發(fā)生器相連，感應(yīng)開關(guān)可迅速感應(yīng)事故信號，并傳遞給氣體發(fā)生器，使氣體發(fā)生器迅速進(jìn)行工作；如果感應(yīng)開關(guān)出現(xiàn)故障，可以通過手動開關(guān)啟動氣體發(fā)生器，雙重保障，安全可靠。
[0015]4、在內(nèi)氣囊中設(shè)有追蹤定位器，定位準(zhǔn)確，可為救援提供可靠信息；上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有安全閥，可在上氣室、扁平球狀氣室和下氣室受壓過大時(shí)，自動打開進(jìn)行排氣泄壓，以減弱外力對內(nèi)氣囊造成的傷害，當(dāng)壓力降低到一定程度時(shí)安全閥關(guān)閉，可有效防止內(nèi)氣囊受壓過大而爆炸。
[0016]5、內(nèi)氣囊由尼龍纖維層、噴涂在尼龍纖維層內(nèi)部的橡膠層和噴涂在尼龍纖維層外部的防摩防火層構(gòu)成，可以承受較大的沖擊波；外氣囊由高強(qiáng)陶瓷纖維層構(gòu)成，可以承受較高的溫度和較大的摩擦。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中氣囊組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為圖2的左視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2和圖3所示的煤礦巷道快速封堵氣囊，其包括由外氣囊7和內(nèi)氣囊6構(gòu)成的氣囊組8，外氣囊7包括四個(gè)內(nèi)囊腔，右端的內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽12，其余三個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)氣囊6。
[0021]內(nèi)氣囊6由上到下依次包括上氣室9、扁平球狀氣室10和下氣室11，扁平球狀氣室10的上半部分和下半部分分別位于上氣室9和下氣室11內(nèi)，扁平球狀氣室10可使內(nèi)氣囊6更大限度的承受來自正面的作用力。在上氣室9、扁平球狀氣室10和下氣室11內(nèi)分別設(shè)有氣體發(fā)生器5，氣體發(fā)生器5上連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)包括手動開關(guān)2和感應(yīng)開關(guān)1，手動開關(guān)2和感應(yīng)開關(guān)I分別與氣體發(fā)生器5相連，感應(yīng)開關(guān)I可迅速感應(yīng)事故信號，并傳遞給氣體發(fā)生器5，使氣體發(fā)生器5迅速進(jìn)行工作；如果感應(yīng)開關(guān)I出現(xiàn)故障，可以通過手動開關(guān)2啟動氣體發(fā)生器5，雙重保障，安全可靠。
[0022]在內(nèi)氣囊6中設(shè)有追蹤定位器3，上氣室9、扁平球狀氣室10和下氣室11內(nèi)分別設(shè)有安全閥4，可在上氣室9、扁平球狀氣室10和下氣室11受壓過大時(shí)，安全閥4會自動打開進(jìn)行排氣泄壓，以減弱外力對內(nèi)氣囊6造成的傷害，當(dāng)壓力降低到一定程度時(shí)安全閥4關(guān)閉，可有效防止內(nèi)氣囊6受壓過大而爆炸。
[0023]在本實(shí)用新型中，內(nèi)氣囊6由尼龍纖維層、噴涂在尼龍纖維層內(nèi)部的橡膠層和噴涂在尼龍纖維層外部的防摩防火層構(gòu)成，可以承受較大的沖擊波；外氣囊7由高強(qiáng)陶瓷纖維層構(gòu)成，可以承受較高的溫度和較大的摩擦。
[0024]在本實(shí)施方式中，氣體發(fā)生器5包括氮化鈉加氧化劑和壓縮氮?dú)?，氮化鈉加氧化劑燃燒生成氮?dú)饬鳎瑫r(shí)釋放壓縮氮?dú)?，使?nèi)氣囊6快速充氣膨脹；雙層凹形避難槽12完全按照國家針對井下救生艙要求的規(guī)格設(shè)置空間大小，且安裝有簡易呼吸裝置，保證人員呼吸。
[0025]本實(shí)用新型使用工作過程為:1、需要了解礦井中煤與瓦斯爆炸、突出、水災(zāi)等事故的主要分布地點(diǎn)，在事故發(fā)生地點(diǎn)的巷道13內(nèi)安裝本實(shí)用新型；2、當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，感應(yīng)開關(guān)I將感應(yīng)信號傳遞給氣體發(fā)生器5，氣體發(fā)生器5迅速產(chǎn)生氣體，使內(nèi)氣囊6充氣膨脹，當(dāng)感應(yīng)開關(guān)I失靈時(shí)，使用手動開關(guān)2啟動氣體發(fā)生器5，使氣體發(fā)生器5正常工作；3、當(dāng)瓦斯爆炸對氣囊作用時(shí)，氣囊組8通過層層緩沖，內(nèi)氣囊6泄壓且整個(gè)裝置在外力作用下移動，來逐層減弱爆炸產(chǎn)生的傷害，并且有效封堵有害氣體等向更大空間蔓延，起到有效的阻擋保護(hù)作用；4、同時(shí)，遇險(xiǎn)工人可以進(jìn)入外氣囊7 —端的雙層凹形避難槽12中，從而防止受到直接傷害，當(dāng)外界壓力對遇險(xiǎn)工人人身造成危險(xiǎn)時(shí)，安全閥4打開，緩緩放出氣體，當(dāng)壓力降低到一定程度時(shí)，安全閥4關(guān)閉；5、追蹤定位器3發(fā)出位置信息，等待救援。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦巷道快速封堵氣囊，其特征在于，包括由外氣囊和內(nèi)氣囊構(gòu)成的氣囊組，氣囊組上連接有控制開關(guān)；所述外氣囊至少包括兩個(gè)內(nèi)囊腔，其中一個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)氣囊；所述內(nèi)氣囊由上到下依次包括上氣室、扁平球狀氣室和下氣室，上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器與控制開關(guān)相連。2.如權(quán)利要求1所述的煤礦巷道快速封堵氣囊，其特征在于，所述外氣囊包括四個(gè)內(nèi)囊腔，一端的內(nèi)囊腔內(nèi)設(shè)有雙層凹形避難槽，其余三個(gè)內(nèi)囊腔內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)氣囊。3.如權(quán)利要求1或2所述的煤礦巷道快速封堵氣囊，其特征在于，所述上氣室、扁平球狀氣室和下氣室內(nèi)分別設(shè)有安全閥；內(nèi)氣囊中設(shè)有追蹤定位器。4.如權(quán)利要求3所述的煤礦巷道快速封堵氣囊，其特征在于，所述控制開關(guān)包括手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)，手動開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)分別與氣體發(fā)生器相連。5.如權(quán)利要求4所述的煤礦巷道快速封堵氣囊，其特征在于，所述內(nèi)氣囊由尼龍纖維層、噴涂在尼龍纖維層內(nèi)部的橡膠層和噴涂在尼龍纖維層外部的防摩防火層構(gòu)成；外氣囊由高強(qiáng)陶瓷纖維層構(gòu)成。
【文檔編號】E21F17-107GK204283496SQ201420725975
【發(fā)明者】夏大平, 劉泉, 侯斌, 任華, 譚軒, 陽志新, 王新杰, 王向華 [申請人]河南理工大學(xué)