專利名稱：一種煤礦井下用快速密閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦安全設(shè)施領(lǐng)域，涉及一種用于煤礦火災(zāi)時(shí)期的井下臨時(shí)快速密閉裝置。
背景技術(shù)：
礦井火災(zāi)是煤礦的主要自然災(zāi)害之一。一旦礦井發(fā)生煤炭自燃，輕則影響生產(chǎn)，重則可 能燒毀井下的全部生產(chǎn)設(shè)備及導(dǎo)致礦井的停產(chǎn)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，我國(guó)煤礦井 下火災(zāi)事故及造成的損失愈發(fā)嚴(yán)重，究其原因就是我國(guó)煤礦整體防滅火技術(shù)和裝備水平與 生產(chǎn)發(fā)展不相適應(yīng)。在救災(zāi)過程中，因密閉不及時(shí)，密閉范圍過大，控制火勢(shì)時(shí)間較長(zhǎng)而引 起二次事故發(fā)生的事例不勝枚舉。在礦井救災(zāi)過程中如何實(shí)現(xiàn)快速封閉火區(qū)、減小封閉范 圍是縮短火災(zāi)延續(xù)時(shí)間、減小事故損失、避免二次災(zāi)害的主要技術(shù)難題。目前現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用的是木板加涂黃泥的臨時(shí)密閉，該方法雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特 點(diǎn)，但由于安設(shè)密閉的地點(diǎn)隨發(fā)火地點(diǎn)的不同而改變，所以使木板、木柱、黃泥等材料的運(yùn) 輸顯得十分困難。因此在現(xiàn)場(chǎng)中很難做到迅速，且安裝后密封效果也差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)時(shí)期快速密閉，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶操作方便、漏 風(fēng)量小、安全性高、可靠性好的膠囊式臨時(shí)快速密閉裝置。一種煤礦井下用快速密閉裝置，其特征在于它是由帶有掛鉤(1)、主體氣囊(2)、 風(fēng)堵布(3)、高壓膠管(4)、壓力平衡裝置(5)、高壓氣源(6)拉繩扣(7)、拉繩(8)、單向充氣 嘴(9)、楔子(10)組成。掛鉤(1)與拉繩扣(7)通過特種膠均勻?qū)ΨQ的黏合在風(fēng)堵布(3) 上，兩個(gè)單向充氣嘴(9)安裝在主體氣囊(2)的兩端，高壓氣源(6)連接著高壓膠管(4)，通 過單向充氣嘴(9)向主體氣囊(2)內(nèi)充氣。單向充氣嘴(9)、壓力平衡裝置(5)和高壓氣源 (6 )通過高壓膠管(4 )連接在一起，拉繩(8 )通過楔子(10 )固定在巷道壁上，用于防止密閉 時(shí)風(fēng)壓過大導(dǎo)致的風(fēng)堵布脫落。所述掛鉤(1)與拉繩(8)通過強(qiáng)力膠黏結(jié)在風(fēng)堵布的相應(yīng) 位置上。所述主體氣囊(2)和風(fēng)堵布(3)由新型海龍橡膠材料制作，耐高溫、耐磨且經(jīng)過防 靜電處理，取得煤安標(biāo)志。主體氣囊(2)帶有掛扣；單向充氣嘴(9)為銅質(zhì)。壓力平衡裝置主要由氣壓計(jì)(11)、絲口接口(12)、三通管(13)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥(14)、 隔爆外箱(15)和帶接口的高壓膠管(4)組成，考慮到本質(zhì)安全問題和防止氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在井 下惡劣工作環(huán)境下失效，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥(14)采用全銅或不銹鋼，且放置在隔爆外箱(15)內(nèi)。 壓力平衡裝置通過高壓膠管(4)與高壓氣源(6)連接，組成一個(gè)完整的供氣系統(tǒng)，屬于整套 快速密閉設(shè)備最重要的一個(gè)附件可以確保氣囊內(nèi)氣壓保持在設(shè)定的水平不變。本發(fā)明中的風(fēng)堵布和主體氣囊都是由新型海龍橡膠材料制作而成，具有耐高溫、 耐磨的特性；壓力平衡裝置由氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥、壓力計(jì)、防爆外殼及其他配件組成，位于高 壓氣源和主體氣囊之間，用于無人值守時(shí)的主體氣囊的壓力自動(dòng)補(bǔ)償。實(shí)際應(yīng)用中，掛靠好 風(fēng)堵布后，將主體氣囊沿巷道斷面對(duì)稱擺好，然后利用高壓氣源快速充氣，將膨脹后的主體 氣囊作為支撐骨架，借助橡膠材料的柔韌性使氣囊與巷道壁密合，從而達(dá)到快速密閉的效果。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。包括掛鉤1、主體氣囊2、風(fēng)堵布3、高壓膠管4、壓力平衡裝置5、高壓氣源6、拉繩 扣7、拉繩8、單向充氣嘴9和楔子10。圖2為壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。包括氣壓計(jì)11、絲口接口 12、三通管13、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥14、隔爆外箱15和帶接口的
高壓膠管4。圖3為封堵矩形斷面巷道示意圖。圖中，主體氣囊沿巷道邊緣彎折成矩形，作為骨 架支撐風(fēng)堵布。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的工作原理如下使用時(shí)先選擇好合適的位置，原則是選擇支架及頂板比較完 整且無抽冒的地點(diǎn)進(jìn)行施工。施工時(shí)先找好支架的中心位置然后將風(fēng)堵布的中心掛鉤掛在 支架的中心線上，同時(shí)將兩側(cè)的掛鉤分別掛在支架的兩側(cè)，并用鉛絲將鉤環(huán)固定在支架上 使只成為一個(gè)整體。對(duì)于無支架的錨噴或砌碹巷道，在吊掛前用快干水泥或速凝劑在巷道 的上頂及兩側(cè)按照風(fēng)堵布上的掛鉤的間距粘上數(shù)個(gè)掛鉤，然后將風(fēng)堵布上的掛鉤掛在該鉤 上，并將風(fēng)堵布兩側(cè)的拉繩通過楔子固定，防止瞬時(shí)風(fēng)壓過大導(dǎo)致風(fēng)堵布被掀起。當(dāng)風(fēng)堵布 掛好后，進(jìn)行氣囊的吊掛，吊掛時(shí)先將氣囊的中心吊環(huán)掛在風(fēng)堵布上的中心吊鉤上，然后將 兩側(cè)的鉤環(huán)分別掛在風(fēng)堵布的掛鉤上。當(dāng)風(fēng)堵布、氣囊及支架吊掛為一體后便可對(duì)氣囊進(jìn) 行充氣。充氣時(shí)可采用高壓氮?dú)馄砍錃庖部刹捎谩捌だ匣ⅰ比斯こ錃?，在充氣的過程中應(yīng)做 到邊充邊調(diào)整氣囊，使氣囊與巷道四周接觸嚴(yán)密，同時(shí)將富余長(zhǎng)度的氣囊圍過來壓在巷道 的底板上，第一次充氣量不超過總進(jìn)氣量的70%。當(dāng)氣囊與巷道完全接觸嚴(yán)密后，最后將氣 囊充滿達(dá)到額定壓力lOKpa，鎖定壓力平衡裝置在lOKpa。此時(shí)快速密閉吊掛完成，達(dá)到密 閉效果。靠近巷道底板，在氣囊的富余段未壓上的地方可用煤矸石或舊木料壓上防止風(fēng)流 將風(fēng)堵布掀起。應(yīng)用實(shí)例
本發(fā)明在某煤礦15108工作面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)。利用本發(fā)明按照具體實(shí)施方式
進(jìn)行該工作面回風(fēng)巷(4. 8mX2. 7m)和聯(lián)絡(luò)巷 (3. 5mX2. 3m)的封堵試驗(yàn)。試驗(yàn)相關(guān)的測(cè)定數(shù)據(jù)見表1_2。
表1回風(fēng)巷(4. 8mX2. 7m)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
序號(hào)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1巷道斷面形狀矩形2巷道凈斷面/m213. 163安裝快速密閉所需時(shí)間/min84密閉前通過巷道的風(fēng)量/m3 · min-118125密閉后通過巷道的風(fēng)量/m3· s—167. 16密閉兩端風(fēng)壓差/pa17157密閉漏風(fēng)率/%3. 7
表2聯(lián)絡(luò)巷(3. 5mX 2. 3m)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種煤礦井下用快速密閉裝置，其特征是密閉裝置由帶有掛鉤(1)、主體氣囊(2)、 風(fēng)堵布(3)、高壓膠管(4)、壓力平衡裝置(5)、高壓氣源(6)拉繩扣(7)、拉繩(8)、單向充氣 嘴(9)、楔子(10)組成；掛鉤(1)與拉繩扣(7)黏合在風(fēng)堵布(3)上，兩個(gè)單向充氣嘴(9)安 裝在主體氣囊(2)的兩端，高壓氣源(6)連接著高壓膠管(4)，通過單向充氣嘴(9)向主體氣 囊(2)內(nèi)充氣；單向充氣嘴(9)、壓力平衡裝置(5)和高壓氣源(6)通過高壓膠管(4)連接在 一起，拉繩(8)通過楔子(10)固定在巷道壁上，用于防止密閉時(shí)風(fēng)壓過大導(dǎo)致的風(fēng)堵布脫 落。
2.如權(quán)利要求1所述一種煤礦井下用快速密閉裝置，其特征在于所述主體氣囊(2)帶 有掛扣；單向充氣嘴(9)為銅質(zhì)；主體氣囊(2)和風(fēng)堵布(3)由海龍橡膠材料制作，耐高溫、 耐磨且經(jīng)過防靜電處理，取得煤安標(biāo)志。
3.如權(quán)利要求1所述一種煤礦井下用快速密閉裝置，其特征在于所述壓力平衡裝置由 氣壓計(jì)(11)、絲口接口(12)、三通管(13)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥(14)、隔爆外箱(15)和帶接口的高壓 膠管(4)組成，考慮到本質(zhì)安全問題和防止氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在井下惡劣工作環(huán)境下失效，氣動(dòng)調(diào) 節(jié)閥(14)采用全銅或不銹鋼，且放置在隔爆外箱(15)內(nèi)；壓力平衡裝置通過高壓膠管(4) 與高壓氣源(6)連接，組成一個(gè)完整的供氣系統(tǒng)，屬于整套快速密閉設(shè)備最重要的一個(gè)附 件，能確保氣囊內(nèi)氣壓保持在設(shè)定的水平不變。
全文摘要
本發(fā)明屬于煤礦安全設(shè)施領(lǐng)域，涉及一種用于煤礦火災(zāi)時(shí)期的井下臨時(shí)快速密閉裝置。密閉裝置由帶有掛鉤(1)、主體氣囊(2)、風(fēng)堵布(3)、高壓膠管(4)、壓力平衡裝置(5)、高壓氣源(6)拉繩扣(7)、拉繩(8)、單向充氣嘴(9)、楔子(10)組成。本發(fā)明采用了風(fēng)堵布為密閉主體、氣囊為支撐骨架的結(jié)構(gòu)，減少了充氣體積，從而大大縮短了充氣時(shí)間；其次，新型壓力平衡裝置的應(yīng)用使無人值守情況下氣囊的自動(dòng)調(diào)控能力增加，極大地提高了密閉膠囊的穩(wěn)定性、安全性和可靠性；再次，新型海龍橡膠材料的應(yīng)用增加了密閉裝置與巷道壁之間的密合程度，減少了漏風(fēng)量，同時(shí)也加強(qiáng)了耐高溫性能，進(jìn)一步提高了膠囊的密閉效果。
文檔編號(hào)E21F17/107GK102061930SQ20101058060
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張英華, 楊甲帥, 陳升國(guó), 高玉坤, 黃志安 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)