CN106870002B - 矿用井下巷道封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用井下巷道封堵装置，包括充水后与井下巷道断面相适形用于对井下巷道填充进行封堵的充水装置；充水装置充水后形成与井下巷道断面相适形的形状，从而形成对井下巷道空间的填充封堵，大大缩短了现有防爆密闭墙的构建时间，且通过整体性结构的单一的充水装置即实现井下巷道的整体封堵，不但减轻了工人的劳动强度，提升了安全性，封堵效果更加理想；而且，本发明结构合理，投资少，操作简单，只需将水充入充水长袋即可，提高了工作效率，降低了成本，能够有效保证救灾过程安全。

Description

矿用井下巷道封堵装置

技术领域

本发明涉及井下防火技术领域，特别涉及一种矿用井下巷道封堵装置。

背景技术

近年来，随着煤矿综合机械化采煤的不断应用，煤矿井下火灾、瓦斯燃烧和爆炸事故造成的危害不断增大。在煤矿井下发生火灾和瓦斯事故后救援过程中，需要快速切断火灾地点进风和回风的相关巷道，使灾害区域的通风供氧受到有效控制，使火灾、瓦斯事故产生的有毒有害气体、高温火焰和爆炸冲击波等被密封阻挡，从而控制灾害的严重程度，或者将灾害限制在有限的空间范围内，降低、减少或者消除灾害造成的伤亡和损失。

按照煤矿救护规程和煤矿密闭防火规范的要求，在施工防火密闭之前，在紧急情况下，需要先施工快速密闭或防爆墙，主要采用沙袋墙和木板墙喷涂快速发泡材料，一段时间后，在确保安全的情况下，再施工防火密闭墙。由于近年来煤矿规模不断扩大，井下巷道断面显著增加，按照煤矿井下密闭防火规范的要求，密闭防爆墙施工用沙袋总量可能上百吨，需要大量的设备运输和人员作业，在灾区附近作业可能导致大量人员伤亡事故的风险，所以在近年来的煤矿井下火灾和瓦斯事故处理过程中，一般只采用单体液压支柱、木板和快速喷涂材料构筑临时密闭，而施工临时密闭之后，难以及时在确保安全的情况下，在临时密闭的外部施工防火密闭，而且临时密闭容易被或者瓦斯、煤尘爆炸摧毁，无法在较短时间内有效控制灾区灾害事故的发展和蔓延，可能导致损失扩大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种矿用井下巷道封堵装置，可大大缩短了井下封堵墙的构建时间，不但减轻了工人的劳动强度，提升了安全性，封堵效果更加理想。

本发明的矿用井下巷道封堵装置，包括充水后与井下巷道横向截面相适形用于对井下巷道填充进行封堵的充水装置。

进一步，充水装置包括至少两个袋体单元和连通两相邻袋体单元的波纹管，还包括外套波纹管并固定设置在两个袋体单元之间的压缩弹簧。

进一步，充水装置的袋体单元包括袋本体和相对设置于袋本体内的两隔水体，两隔水体的内侧之间与袋本体共同形成充水空间，每一隔水体的外侧与袋本体之间还形成有间隙。

进一步，每一隔水体的外侧与袋本体之间形成的间隙内还设置有受挤压时提供挤压形变空间的弹性形变体。

进一步，弹性形变体包括与袋本体内侧和对应隔水体外侧紧贴设置的外包裹层和设置于外包裹层内的弹性支撑柱。

进一步，弹性支撑柱为十字形结构。

进一步，袋体单元还包括包裹在袋本体外侧设置的耐火层。

进一步，封堵装置还包括前支撑板和后支撑板，充水装置的前后两端分别对应与前支撑板和后支撑板固定，前支撑板上对应充水装置设置有用于对充水装置充水的充水口。

进一步，每一袋体单元的外侧沿圆周方向设置有与巷道侧壁接触用于密封的密封凸肋。

本发明的有益效果：本发明的矿用井下巷道封堵装置，充水装置充水后形成与井下巷道断面相适形的形状，从而形成对井下巷道空间的填充封堵，大大缩短了现有防爆密闭墙的构建时间，且通过整体性结构的单一的充水装置即实现井下巷道的整体封堵，不但减轻了工人的劳动强度，提升了安全性，封堵效果更加理想；而且，本发明结构合理，投资少，操作简单，只需将水充入充水长袋即可，提高了工作效率，降低了成本，能够有效保证救灾过程安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为充水装置的袋体单元横截面结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，图2为充水装置的袋体单元横截面结构示意图，如图所示：本实施例的矿用井下巷道封堵装置，包括充水后与井下巷道横向截面相适形用于对井下巷道填充进行封堵的充水装置1，充水装置为一个整体式结构的充水袋，其为长条形结构且沿井下巷道的长度方向布置，本实施例中，充水装置1的断面形状与井下巷道的断面相适形，充水装置1充水后可与巷道形成紧密贴合，密闭效果大大提高；充水装置1一端设置有进水口，现场使用铺放时，进水口设置在远离灾区一侧；

充水装置1可实现快速充水，在使用时，可将充水装置1预先放置然后充水进行巷道封堵；在井下发生灾害时能够快速运抵需要的地点，能够在短时间内现场充水形成封堵，通过煤矿井下消防洒水管路向各充水长袋中注水,现场安装时间少于半小时；且由于充水装置充装上百立方水，充水装置1在冲击波作用下能够塑形变形吸收冲击波能量而不出现严重破损，对火焰和冲击波具有明显的抑制作用，可在短时间内对火灾和瓦斯事故灾区实现有效隔离，能够确保救护队员在安全的情况下、在较短时间内在防火防爆墙外施工防火密闭，显著缩短救灾时间，减少灾害扩大可能带来的损失，确保人员在灾害发生后近距离作业过程中的安全。

本实施例中，每一充水装置1包括至少两个袋体单元1-1和连通两相邻袋体单元1-1的波纹管，还包括外套波纹管并固定设置在两个袋体单元1-1之间的压缩弹簧1-3；波纹管与袋体单元1-1为一体成型结构，当充水装置1充水对巷道封堵后，当受到火焰和冲击波时，波纹管和压缩弹簧1-3会产生在充水装置1长度方向的压缩变形从而对冲击波形成抑制作用；在两相邻袋体单元1-1上设置有弹簧安装板1-4，压缩弹簧1-3的两端分别通过弹簧安装板与对应侧的袋体单元1-1连接。

本实施例中，充水装置1的袋体单元1-1包括袋本体1-1-1和相对设置于袋本体1-1-1内的两隔水体1-1-2，两隔水体1-1-2的内侧之间与袋本体1-1-1共同形成充水空间1-1-3，每一隔水体1-1-2的外侧与袋本体1-1-1之间还形成有间隙(图中为间隙1-1-4和间隙1-1-4a)；袋本体1-1-1和隔水体1-1-2由具有一定耐压强度的防火人造革制成且为一体成型结构，具备阻燃抗静电性能满足井下使用需要；充水空间用于存水。

本实施例中，每一隔水体1-1-2的外侧与袋本体1-1-1之间形成的间隙内还设置有受挤压时提供挤压形变空间的弹性形变体(图中为弹性形变体1-5和弹性形变体1-5a)；以弹性形变体1-5a为例，弹性形变体包括与袋本体1-1-1内侧和对应隔水体1-1-2外侧紧贴设置的外包裹层1-1-5和设置于外包裹层1-1-5内的弹性支撑柱1-1-6；弹性支撑柱1-1-6为十字形结构；当受到火焰或爆炸冲击波时，袋体单元1-1可能会受到径向挤压，在径向挤压作用下，弹性形变体提供一个挤压形变空间，从而提高对冲击波的抑制作用。

本实施例中，袋体单元1-1还包括包裹在袋本体1-1-1外侧设置的耐火层1-6；提高袋体单元1-1的耐火性能。

本实施例中，封堵装置包括前支撑板2和后支撑板3，充水装置1的前后两端分别对应与前支撑板和后支撑板固定，前支撑板上对应充水装置1设置有用于对充水装置1充水的充水口；将充水口采用高压胶管和三通并联连接到煤矿井下消防洒水管路上进行装水，装水完毕后，不必人工断开井下快速充水封堵墙的高压进水管和煤矿井下消防洒水管路，以保证充水装置1内水压和煤矿井下消防洒水管路水压接近，并可以远程切断煤矿井下消防洒水管路供水，以确保人员操作过程中的安全。

本实施例中，每一袋体单元的外侧沿圆周方向设置有与巷道侧壁接触用于密封的密封凸肋1-7；密封凸肋1-7设置在防火层的外围，其由橡胶材料制成，具有一定压缩变形性，在袋本体内充水充满后密封凸肋1-7会与巷道的内壁形成紧密接触，从而形成良好的密封性；密封凸肋1-7可为在每一袋体单元外侧螺旋设置，也可为多个沿轴向并列设置的环形结构的密封凸肋1-7。

在矿用井下巷道封堵装置的充水装置1充装足够水量后，即可形成一道封堵巷道风流、可承受火焰和冲击波的防火防爆墙，可有效控制灾区通风和灾害范围扩大。在现场使用的过程中，可向充水装置1中充装高吸水树脂，在充水后形成粘性大、流动性差的胶体，以免在井下环境条件下局部划裂情况，快速泄漏耗费大量的水。出现在封堵墙墙外远离灾区一侧，可在确保安全情况下，按照煤矿救护规程和煤矿井下密闭防火规范的要求施工防火墙。

当灾害得到有效控制，火区熄灭后，启封过程中需要拆掉防火防爆墙时，首先进行放水，然后拆掉充水装置1即可。由于火区封闭后灭火封闭时间长，灾区烟气、冲击波和火焰等作用，井下快速充水防火防爆墙的各个充水长袋一般情况下不复用。需要复用时，需在储备期间进行充水耐压测试。

在煤矿井下发生严重的火灾或瓦斯事故后，灾区可能发生多次严重的瓦斯、煤尘爆炸，为确保人员作业安全，可在救灾过程中，在灾区的进风巷和回风巷中，间隔一定距离，安装多个井下快速充水防火防爆墙。

井下快速充水防火防爆墙的长度一般为井下巷道断面水力直径的0.5～3倍，井下快速充水防火防爆墙膨胀后的高度一般为巷道高度的0.8～1倍，胶囊束膨胀后的宽度一般为巷道宽度的1.0～1.2倍。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种矿用井下巷道封堵装置，其特征在于：包括充水后与井下巷道断面相适形用于对井下巷道填充作业时进行封堵的充水装置；所述充水装置包括至少两个袋体单元和连通两相邻袋体单元的波纹管，还包括外套波纹管并固定设置在两个袋体单元之间的压缩弹簧；所述充水装置的袋体单元包括袋本体和相对设置于袋本体内的两隔水体，两隔水体的内侧之间与袋本体共同形成充水空间，每一隔水体的外侧与袋本体之间还形成有间隙；每一隔水体的外侧与袋本体之间形成的间隙内还设置有受挤压时提供挤压形变空间的弹性形变体；每一所述袋体单元的外侧沿圆周方向设置有与巷道侧壁接触用于密封的密封凸肋。

2.根据权利要求1所述的矿用井下巷道封堵装置，其特征在于：所述弹性形变体包括与袋本体内侧和对应隔水体外侧紧贴设置的外包裹层和设置于外包裹层内的弹性支撑柱。

3.根据权利要求2所述的矿用井下巷道封堵装置，其特征在于：所述弹性支撑柱为十字形结构。

4.根据权利要求3所述的矿用井下巷道封堵装置，其特征在于：所述袋体单元还包括包裹在袋本体外侧设置的耐火层。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的矿用井下巷道封堵装置，其特征在于：所述封堵装置还包括前支撑板和后支撑板，所述充水装置的前后两端分别对应与前支撑板和后支撑板固定，所述前支撑板上对应充水装置设置有用于对充水装置充水的充水口。

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