CN103726867B - 一种煤矿远程自动密闭系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤矿远程自动密闭系统及方法，其特征在于：它包括分别安装在矿井的进风巷道和回风巷道内的自动密闭装置，以及设置在进风大巷内与所述自动密闭装置相对应的气动开关。本发明的自动密闭装置采用高压气体推动设置在气动机构中活塞在固定杆中运动，由于活塞连接活动杆，而活动杆上设置防爆材料板，设置于活动杆底端的抗爆材料板通过重力作用带动其他抗爆材料板向下滑动，形成密闭阻隔，可以阻止空气进入，达到隔绝氧气的目的。当不需要使用自动密闭装置时，将抗爆材料板收起，具有占据空间小，使用方便，不影响正常生产。本发明可以广泛用于矿山井下采空区临时密闭、永久密闭等领域。

Description

一种煤矿远程自动密闭系统及方法
技术领域
本发明涉及一种密闭系统及方法，特别是关于一种煤矿远程自动密闭系统及方法。
背景技术
当矿井下发生火灾或者火情无法控制时采取的措施是砌密闭墙，而此措施存在种种的缺点和弊端，其中最大的缺点和弊端是在密闭人员现场施工过程中，瓦斯、煤尘等高风险因素时刻威胁着火区密闭施工人员的生命安全。近年来，全国已发生多起密闭施工过程中的爆炸事故，造成了重大人员伤亡。因此，当井下发生火灾或者火情无法控制时，有必要设计一种快速封闭火灾区域的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种远程快速自动封闭火灾区域的煤矿远程自动密闭系统及方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种煤矿远程自动密闭系统，其特征在于：它包括分别安装在矿井的进风巷道和回风巷道内的自动密闭装置，以及设置在进风大巷内与所述自动密闭装置相对应的气动开关；所述自动密闭装置包括两对称间隔设置的气动机构和设置在两所述气动机构之间的折叠密闭门机构；每一所述气动机构均包括一顶端和底端封闭的中空固定杆，且在所述固定杆的顶端和顶端的侧壁之一上开设一上充气口，在所述固定杆的底端和底端的侧壁之一上开设一下充气口，所述上充气口和所述下充气口分别连接所述气动开关；在所述上充气口下方的所述固定杆内侧壁上对称设置两个活动突点，在所述下充气口上方的所述固定杆内设置一活塞，所述活塞的底部紧固连接一活动杆的上端，所述活动杆的下端贯穿所述固定杆底端并竖直向下延伸；所述折叠密闭门机构包括横向设置在两所述活动杆之间的若干抗爆材料板，位于最下层的所述抗爆材料板两端各通过一活动连接扣与固定在所述活动杆底端的固定套连接，其余的所述抗爆材料板两端各通过一所述活动连接扣与滑动设置在所述活动杆上的活动套连接。
所述上充气口和所述下充气口分别通过压风管路与所述气动开关连接。
相邻两所述抗爆材料板之间通过一柔性材料板连接成一体。
在所述固定杆的下方设置一侧凹形状的折叠门轨道，所述活动杆滑动设置在所述折叠门轨道内。
一种采用煤矿远程自动密闭系统的密闭方法，其包括以下步骤：1）在采空区一侧的开采区两旁的进风巷道和回风巷道内各设置一自动密闭装置，在进风大巷内设置对应控制自动密闭装置的两气动开关，自动密闭装置包括气动机构和折叠密闭门机构，且气动机构中上充气口和下充气口分别通过压风管路与气动开关连接；2）当进行正常采矿作业时，自动密闭装置不启动，气动机构中活塞位于活动突点上方，折叠密闭门机构中抗爆材料板为靠近固定杆底端的水平折叠状态；3）当采空区内火灾无法控制需要隔绝空气时，开启进风大巷内与气动机构的上充气口相连接的气动开关，高压气体通过压风管路从上充气口注入固定杆内；高压气体推动活塞向下滑动，活塞滑过活动突点，设置于活动最下层的抗爆材料板在重力作用下带动其他抗爆材料板向下滑动，活塞滑动到固定杆底端，抗爆材料板全部展开形成巷道密闭；4）当火灾得以控制需要开启自动密闭装置时，开启进风大巷内与气动机构的下充气口相连接的气动开关，高压气体通过压风管路从下充气口注入固定杆内，推动活塞向上滑动，同时位于活动杆上的抗爆材料板从下到上依次水平折叠；活塞滑过活动突点并卡设其上，抗爆材料板均为靠近固定杆底端的水平折叠状态。
所述步骤1）中在固定杆的下方设置一侧凹形状的折叠门轨道，活动杆滑动设置在折叠门轨道内。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的自动密闭装置采用高压气体推动设置在气动机构中活塞在固定杆中运动，由于活塞连接活动杆，而活动杆上设置防爆材料板，设置于活动杆底端的抗爆材料板通过重力作用带动其他抗爆材料板向下滑动，形成密闭阻隔，可以阻止空气进入，达到隔绝氧气的目的。当不需要使用自动密闭装置时，将抗爆材料板收起，具有占据空间小，使用方便，不影响正常生产。2、本发明的气动装置由于采用高压气体控制折叠密闭门机构的封闭与否，因此不受当矿井内因发生火灾而实行断电措施的影响。折叠密闭门机构所用材料均为防爆材料，在密闭过程中具有不产出电火花的优点，有效防止灾害的进一步扩大。3、当采空区发生火灾时，只需控制位于进风大巷内的气动开关，即可实现火灾区域的密闭，工人人员无需进入火灾现场操作，因此有效保证了现场施工人员的生命安全。本发明可以广泛用于矿山井下采空区临时密闭、永久密闭等领域。
附图说明
图1是本发明的应用状态示意图
图2是本发明自动密闭装置的安装位置示意图
图3是本发明自动密闭装置的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明的煤矿远程自动密闭系统包括分别安装在矿井的进风巷道1和回风巷道2内的自动密闭装置3，以及设置在进风大巷4内的气动开关5。
如图3所示，自动密闭装置3包括两对称间隔设置的气动机构31和设置在两气动机构31之间的折叠密闭门机构32。每一气动机构31均包括一顶端和底端封闭的中空固定杆311，且在固定杆311的顶端或靠近顶端的侧壁上开设一上充气口312，在固定杆311的底端或靠近底端的侧壁上开设一下充气口313，上充气口312和下充气口313分别通过压风管路与气动开关5连接。在上充气口312下方的固定杆311内侧壁上对称设置两个活动突点314，在下充气口313上方的固定杆311内设置一活塞315，活塞315的底部紧固连接一活动杆316的上端，活动杆316的下端贯穿固定杆311的底端并竖直向下延伸。
折叠密闭门机构32包括横向设置在两活动杆316之间的若干抗爆材料板321，相邻两抗爆材料板321之间通过柔性材料板322连接成一体。其中，位于最下层的抗爆材料板321两端各通过一活动连接扣323与固定在活动杆316底端的固定套324连接，其余的抗爆材料板321两端各通过一活动连接扣323与滑动设置在活动杆316上的活动套325连接。
在上述实施例中，可以在固定杆311的下方设置一侧凹形状的折叠门轨道6，活动杆316滑动设置在折叠门轨道6内，以实现折叠密闭门机构32侧边更好的密封效果以及在折叠密闭门机构32升降时不会产生摇摆。
煤矿远程自动密闭方法包括以下步骤：
1）在采空区7一侧的开采区8两旁的进风巷道1和回风巷道2内各设置一自动密闭装置3，且进风巷道1和回风巷道2内自动密闭装置3下方对应设置侧凹形状的折叠门轨道6，使其活动杆316滑动设置在折叠门轨道6内。在进风大巷4内设置对应控制自动密闭装置3的气动开关5，且自动密闭装置3中的气动机构31中上充气口312和下充气口313分别通过压风管路与气动开关5连接；
2）当进行正常采矿作业时，自动密闭装置3不启动，气动机构31中活塞315位于活动突点314上方，折叠密闭门机构32中抗爆材料板321为靠近固定杆311底端的水平折叠状态；
3）当采空区7内火灾无法控制需要隔绝空气时，开启进风大巷4内与气动机构31的上充气口312相连接的气动开关5，高压气体通过压风管路从上充气口312注入固定杆311内。高压气体推动活塞315向下滑动，活塞315滑过活动突点314，设置于活动316最下层的抗爆材料板321在重力作用下带动其他抗爆材料板321向下滑动，活塞315滑动到固定杆311底端，抗爆材料板321全部展开形成密闭，以阻止空气进入采空区7，达到隔绝氧气的目的。因开采区8内为密实煤矿，不会发生火灾，因此只需隔绝空气进入即可阻止灾害进一步扩大；
4）当火灾得以控制需要开启自动密闭装置3时，开启进风大巷4内与气动机构31的下充气口313相连接的气动开关5，高压气体通过压风管路从下充气口313注入固定杆311内，推动活塞315向上滑动，同时位于活动杆316上的抗爆材料板321从下到上依次水平折叠。活塞315滑过活动突点314并卡设其上，抗爆材料板321均为靠近固定杆311底端的水平折叠状态。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (2)

1.一种煤矿远程自动密闭系统的密闭方法，该煤矿远程自动密闭系统包括分别安装在矿井的进风巷道和回风巷道内的自动密闭装置，以及设置在进风大巷内与自动密闭装置相对应的气动开关；自动密闭装置包括两对称间隔设置的气动机构和设置在两气动机构之间的折叠密闭门机构；每一气动机构均包括一顶端和底端封闭的中空固定杆，且在固定杆的顶端和顶端的侧壁之一上开设一上充气口，在固定杆的底端和底端的侧壁之一上开设一下充气口，上充气口和下充气口分别连接气动开关；在上充气口下方的固定杆内侧壁上对称设置两个活动突点，在下充气口上方的固定杆内设置一活塞，活塞的底部紧固连接一活动杆的上端，活动杆的下端贯穿固定杆底端并竖直向下延伸；折叠密闭门机构包括横向设置在两活动杆之间的若干抗爆材料板，位于最下层的抗爆材料板两端各通过一活动连接扣与固定在活动杆底端的固定套连接，其余的抗爆材料板两端各通过一活动连接扣与滑动设置在活动杆上的活动套连接；上充气口和下充气口分别通过压风管路与气动开关连接；相邻两抗爆材料板之间通过一柔性材料板连接成一体；在固定杆的下方设置一侧凹形状的折叠门轨道，活动杆滑动设置在折叠门轨道内，其特征在于，该密闭方法包括以下步骤：
1)当进行正常采矿作业时，自动密闭装置不启动，气动机构中活塞位于活动突点上方，折叠密闭门机构中抗爆材料板为靠近固定杆底端的水平折叠状态；
2)当采空区内火灾无法控制需要隔绝空气时，开启进风大巷内与气动机构的上充气口相连接的气动开关，高压气体通过压风管路从上充气口注入固定杆内；高压气体推动活塞向下滑动，活塞滑过活动突点，设置于活动最下层的抗爆材料板在重力作用下带动其他抗爆材料板向下滑动，活塞滑动到固定杆底端，抗爆材料板全部展开形成巷道密闭；
3)当火灾得以控制需要开启自动密闭装置时，开启进风大巷内与气动机构的下充气口相连接的气动开关，高压气体通过压风管路从下充气口注入固定杆内，推动活塞向上滑动，同时位于活动杆上的抗爆材料板从下到上依次水平折叠；活塞滑过活动突点并卡设其上，抗爆材料板均为靠近固定杆底端的水平折叠状态。
2.如权利要求1所述的一种煤矿远程自动密闭方法，其特征在于：所述步骤1)中在固定杆的下方设置一侧凹形状的折叠门轨道，活动杆滑动设置在折叠门轨道内。
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