CN104806287B - 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置 - Google Patents

一种矿山灾害阻隔紧急避险装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104806287B
CN104806287B CN201510177853.7A CN201510177853A CN104806287B CN 104806287 B CN104806287 B CN 104806287B CN 201510177853 A CN201510177853 A CN 201510177853A CN 104806287 B CN104806287 B CN 104806287B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
disaster
water
pressure
bag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510177853.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104806287A (zh
Inventor
刘增辉
冯英华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui University of Science and Technology
Original Assignee
Anhui University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui University of Science and Technology filed Critical Anhui University of Science and Technology
Priority to CN201510177853.7A priority Critical patent/CN104806287B/zh
Publication of CN104806287A publication Critical patent/CN104806287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104806287B publication Critical patent/CN104806287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F11/00—Rescue devices or other safety devices, e.g. safety chambers or escape ways
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/103—Dams, e.g. for ventilation
    • E21F17/107—Dams, e.g. for ventilation inflatable
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires

Abstract

本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。

Description

一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
技术领域
本发明涉及一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，主要适用于瓦斯爆炸、矿井突水和矿井局部火灾。
背景技术
根据煤安字(1995)第50号文“煤炭工业企业职工伤亡事故报告和统计规定”，将煤炭工业行业生产伤亡事故分为以下8类，其中瓦斯爆炸、矿井突水、火灾常常造成群死群伤。
瓦斯爆炸事故，如2007年12月5日山西省临汾市洪洞县发生的瓦斯爆炸事故，造成了105名矿工遇难；2005年2月14日15时，辽宁省阜新矿业有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生一起特别重大瓦斯爆炸事故，共造成214人死亡，30人受伤。矿井突水事故，如2010年3月28日华晋公司王家岭矿透水事故造成153人被困，115人获救，另有38名矿工遇难；2014年4月7日4时云南省曲靖市麒麟区东山镇下海子煤矿透水事故21名遇难者。矿井火灾事故，如2011年1月5日湖南湘潭谭家山立胜煤矿电缆起火造成34人死亡；2011年7月17日陕西渭南韩城市小南沟煤矿电缆火灾事故造成28人死亡。
目前防止瓦斯爆炸灾害主要是通过控制火源，其次监测瓦斯浓度不超过1％。预防瓦斯爆炸灾害的设施有瓦斯探头，隔爆水袋或水槽、风井井口的防爆门。瓦斯探头主要监测瓦斯浓度，当瓦斯浓度超限监控系统能及时报警，采用通风降低瓦斯浓度防止瓦斯爆炸，对瓦斯浓度监测的有效性在于瓦斯探头的布置位置；隔爆水袋或水槽的作用在于当瓦斯爆炸，爆炸产生的冲击波掀翻水袋或水槽实现隔离和扑灭火焰，但爆炸冲击波在掀翻隔爆水袋或水槽后会继续向前传播，造成扬尘，损坏局部通风机，破坏通风设施和电器设备，再次造成瓦斯或煤尘爆炸。风井井口的防爆门布置在风井井口，主要是防止瓦斯爆炸损坏风井井口的抽风机。
防止矿井突水事故主要在开采设计、开采工艺、防水矿柱的留设，突水监测预警技术等方面，这些技术对防治突水均有不同的作用；矿井突水事故预防设备主要是水泵配备；当发生突水事故，通过水泵及时排水。
预防矿井火灾设备主要是除尘喷水器，水棚，设置防火门，消防材料库、消防水池等消防设备设施，这些消防设施主要布置在井底车场或者井口附近；当采场发生火灾不能及时灭火和隔离火灾区域，容易造成井下作业人员中毒或窒息伤亡。
针对瓦斯爆炸、矿井突水和火灾灾害发生的特点及目前设备设施的局限性和不足之处，专利申请人设计了一种适用于煤矿瓦斯爆炸、矿井突水和火灾的紧急避险装置。
发明内容
为了克服现有矿山紧急避险装置所存在的不足，本发明在于提供一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，减小矿井灾害影响范围和矿井局部灾害导致的其他次生灾害，以解决目前紧急避险装置和设施的造价成本高，灾害发生人员难以到达等缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，由灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管组成；
(1)气囊支架由基座、顶梁、轴承和气囊固定架组成；气囊固定架由两根钢梁和多根横梁组成；气囊固定架和顶梁之间采用轴承连接，顶梁基座之间采用螺栓连接，基座采用锚索固定在巷道两帮的煤岩体上。
(2)灾害诱发装置有两种形式：一种为自动诱发，一种为手动诱发；该灾害诱发装置钢丝绳，滑轮和水箱三部分组成；①自动诱发状态是在灾害发生的剧烈冲击造成水箱坠落自动诱发钢丝绳松动，气囊支架下落；②灾害发生的缓慢但已超出作业人员控制能力时，有作业人员再撤离工程中手工松动钢丝绳，诱发气囊支架下落。
(3)隔离灾害气囊采用双层气囊组层，外层为充气气囊，内层为充水囊；内外层囊之间用胶带相连；外层气囊的充气孔接高压风管，在外层气囊内的充气管呈辐射状分布，在管口安装有自闭阀门。
(4)高压充气和充水阀门有两种布置形式：一种布置在气囊支架的下端，一种布置在气囊支架的后部；①高压充气和充水阀门位于气囊支架下端，灾害发生避险装置被诱发，气囊支架下落撞击巷道底板，开启高压充气和充水阀门；②高压充气和充水阀门位于气囊支架后部，在顶梁下部再安装一个钢梁，灾害发生避险装置被诱发，气囊支架下落，气囊支架和钢梁之间挤压高压充气和充水阀门，并开启高压充气和充水阀门。
(5)在巷道的两帮安装顶梁基座，气囊支架顶梁基座用锚索固定在两帮煤岩体上，将气囊支架安装到顶梁上，气囊固定在气囊支架上，气囊的接高压风和高压水接头位于气囊支架侧，高压风管和水管分别接入矿井的压风管和水管，然后用钢丝绳吊起气囊支架，钢丝绳的末端固定于水箱上。
本发明的有益技术效果在于：
①该紧急避险装置的造价成本低，安装方便，距离潜在灾害发生地点近。
②瓦斯爆炸诱发该紧急避险装置启动，减小灾害范围扩大，防止了爆炸产生的有害气体的扩散，阻止次生灾害发生。
③能有效的将矿井突水的灾害限制在有限范围内，阻止突水水流造成淹井。
④该装置能有效的阻隔火灾的火焰，将火灾限制在有限范围内，阻止火焰燃烧所需的氧气，达到灭火的目的。
附图说明
图1一种矿山灾害自动紧急避险装置示意图
图2一种矿山灾害自动紧急避险装置被诱发后隔离灾害的示意图
图3一种矿山灾害自动紧急避险装置气囊支架平面布置示意图
图4一种矿山灾害手动紧急避险装置示意图
图5一种矿山灾害手动紧急避险装置气囊支架平面布置示意图
图6一种矿山灾害手动紧急避险装置气囊支架平面布置示意图
图7气囊隔爆平面示意图
图8气囊结构及配件布置示意图
图9气囊充气和水后的平面示意图
图10气囊内充气管布置示意图
图11充气和充水自闭阀门示意图
图中：1-巷道 2-高压风管和水管 3-轴承 4-基座 5-顶梁 6-气囊支架 7-高压风管和水管接口 8-气囊 9-高压风和水软管 10-高压充气和充水阀门 11-上滑轮 12-上滑轮固定杆 13-下滑轮固定杆 14-下滑轮 15-钢丝绳 16-水箱 17-水箱内的水18-水箱支撑梁 19-手动松动钢丝绳诱发器
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
当发生瓦斯爆炸灾害，瓦斯爆炸的冲击波冲翻水箱(16)，导致悬吊气囊支架的钢丝绳(15)松动，气囊支架(6)下落，开启高压风管和水管阀门(10)，高压风管(2-1)内的高压风充填外囊(8-2)膨胀，高压水管(2-2)向内囊(8-1)充水，在巷道(1)内形成气囊(8)封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内。
对于矿井突水灾害，水流较小时，在作业人员撤离的过程中人工手动松动钢丝绳诱发器(19)，气囊支架(6)下落，开启高压风管和水管阀门(10)，高压风管(2-1)内的高压风充填外囊(8-2)膨胀，高压水管(2-2)向内囊(8-1)充水，在巷道(1)内形成气囊(8)封堵突水水流，将突水灾害限制在有限的范围内，防止局部突水造成淹井事故。
当突水水量很大时，突水水流冲翻水箱(16)，导致悬吊气囊支架的钢丝绳松动(15)，气囊支架(6)下落，开启高压风管和水管阀门(10)，高压风管(2-1)内的高压风充填外囊(8-2)膨胀，高压水管(2-2)向内囊(8-1)充水，在巷道(1)内形成气囊(8)封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内。
对于矿山火灾，当火灾超出现场作业人员扑灭能力时，在作业人员撤离的过程中人工手动松动钢丝绳诱发器(19)，气囊支架(6)下落，开启高压风管和水管阀门(10)，高压风管(2-1)内的高压风充填外囊(8-2)膨胀，高压水管(2-2)向内囊(8-1)充水，在巷道(1)内形成气囊(8)封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内。
为了防止高压风管(2-1)损坏造成外囊(8-2)的气体泄漏在管口安装有自闭阀门(8-7)，当外囊(8-2)内的高压气体向外流动时，气流带动自闭阀门(8-7)关闭。
为了防止高压水管(2-2)损坏造成内囊(8-1)的高压水泄漏在管口安装有自闭阀门(8-7)，当内囊(8-1)内的高压水向外流动时，水流带动自闭阀门(8-7)关闭。
为了保证内囊(8-1)内有效充水，在内囊开有泄气孔(8-10)，当内囊充满水后，泄气孔(8-10)自动关闭。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工程技术人员在本发明的技术范围内，可做一些变换，如支架形式、气囊结构、灾害诱发装置的开启形式和该装置数量等，都应该作为侵犯本发明的保护范围，因此本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，由灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管组成，其特征在于：
①灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成，钢丝绳的一端固定在水箱上，另一端固定在气囊支架上；灾害发生的剧烈冲击，水箱坠落，水箱和气囊支架之间的钢丝绳松动脱落，诱发气囊支架下落；灾害发生的缓慢但已超出作业人员控制能力时，由作业人员手工松动钢丝绳，诱发气囊支架下落；气囊支架下落撞击巷道底板，开启高压充气和充水阀门；
②隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用胶带相连；外层气囊的充气孔接高压风管，在外层气囊内的充气管呈辐射状分布，在管口安装有自闭阀门；
③气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上。
2.根据权利要求1所述的矿山灾害紧急避险装置的操作方法，其特征在于：
①在巷道的两帮安装顶梁基座，气囊支架顶梁基座用锚索固定在两帮煤岩体上，将气囊支架安装到顶梁上，气囊固定在气囊支架上，气囊的高压风管和高压水管布置在气囊支架一侧，并分别接入矿井的压风管和水管，然后用钢丝绳吊起气囊支架，钢丝绳的末端固定于水箱上；
②当发生瓦斯爆炸灾害，瓦斯爆炸的冲击波冲翻水箱，导致悬吊气囊支架的钢丝绳松动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；
③对于矿井突水灾害，水流较小时，在作业人员撤离的过程中人工松动钢丝绳，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵突水水流，将突水灾害限制在有限的范围内，防止局部突水造成淹井事故；当突水水量很大时，突水水流冲翻水箱，导致悬吊气囊支架的钢丝绳松动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；
④对于矿山火灾，当火灾超出现场作业人员扑灭能力时，在作业人员撤离的过程中人工松动钢丝绳，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内。
CN201510177853.7A 2015-04-15 2015-04-15 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置 Active CN104806287B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510177853.7A CN104806287B (zh) 2015-04-15 2015-04-15 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510177853.7A CN104806287B (zh) 2015-04-15 2015-04-15 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104806287A CN104806287A (zh) 2015-07-29
CN104806287B true CN104806287B (zh) 2017-02-22

Family

ID=53691439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510177853.7A Active CN104806287B (zh) 2015-04-15 2015-04-15 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104806287B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105888719A (zh) * 2016-06-13 2016-08-24 安徽理工大学 一种采煤工作面用便携应急装置
CN105909310B (zh) * 2016-06-23 2018-04-03 河北拓为工程设计有限公司 一种抗爆隔墙
CN106198086A (zh) * 2016-08-24 2016-12-07 安徽理工大学 一种煤矿瓦斯爆炸阻隔装置的实验系统
CN106368736B (zh) * 2016-11-04 2019-02-15 安徽理工大学 一种矿山火灾预警阻隔装置
CN110821562A (zh) * 2018-08-07 2020-02-21 栗磊 一种堆叠囊袋式巷道快速封闭系统及其使用方法
CN109372579B (zh) * 2018-12-20 2024-01-05 西安科技大学 矿井灾变区域临时快速密闭装置及方法
CN110295945A (zh) * 2019-07-31 2019-10-01 中铁隧道局集团有限公司 隧道软弱围岩开挖应急抢险气囊及其使用方法
CN114215597A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 郑州工程技术学院 一种可自筑挡水墙的城市暴雨隧道灾害智能预警系统
CN114802633B (zh) * 2022-05-16 2023-05-05 武汉理工大学 一种船舶应急堵漏装置及其使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2085418U (zh) * 1990-10-13 1991-09-25 宋九成 气囊式煤矿防护门
CN102061930B (zh) * 2010-12-09 2012-07-25 北京科技大学 一种煤矿井下用快速密闭装置
CN202007666U (zh) * 2011-02-27 2011-10-12 山东盛泉矿业有限公司 煤矿井下防尘水幕自动控制装置
CN104454002B (zh) * 2014-10-23 2016-08-31 河南理工大学 煤矿瓦斯爆炸快速封堵系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104806287A (zh) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104806287B (zh) 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
WO2011034334A9 (ko) 무재해 소방방재 대책용품의 관노즐이동형 소방센서펌프
CN109630186B (zh) 一种co2/n2快速抑爆的矿井热动力灾害应急处置装置及方法
CN202055865U (zh) 矿井防爆井盖安全气囊自动封堵装置
CN204402553U (zh) 一种煤矿紧急避险气囊
CN1966938A (zh) 应急避难救援装置
CN205989717U (zh) 一种汽车自救装置
CN202327268U (zh) 防爆泄压阀
CN105317455A (zh) 一种矿井综合防灭火方法
CN101721775A (zh) 救生索
CN204767078U (zh) 一种高层建筑火灾避难逃生装置
CN106126946A (zh) 一种矿山灾害阻隔紧急避险装置安装位置的确定方法
CN106368736B (zh) 一种矿山火灾预警阻隔装置
CN202031638U (zh) 坦克式井下避难硐室
CN109200498B (zh) 一种高层建筑消防自动逃生筒
CN117090625B (zh) 矿用自动报警灭火隔爆控制系统
CN203075490U (zh) 高层建筑消防救援系统
CN204050729U (zh) 一种高层建筑楼梯井封堵装置
CN204059645U (zh) 高层建筑电梯井封堵装置
CN106869975B (zh) 煤矿井下掘进工作面突出灾害预防系统
CN102146805A (zh) 坦克式井下避难硐室
CN219605342U (zh) 一种煤矿井下阻火装置
CN102996161A (zh) 综合预防掘进工作面“一通三防”事故装备
CN202228126U (zh) 综合预防回采工作面“一通三防”事故装备
CN202459885U (zh) 一种应急自救箱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant