CN109184788B - 可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，包括多根气囊管，多根气囊管两两通过能够伸缩的风筒连接成气囊管框架，在气囊管框架一侧连接有两层气密布，气囊管框架和气密布上均设有单向气阀；与气囊管框架和气密布平行设置并连接的支撑结构，支撑结构包括竖向支架和横向支架，支架括两根具有内螺纹结构的钢管，及连接两根钢管的调节杆，调节杆两端设有外螺纹，分别与两根钢管的内螺纹配合，调节杆中部设有与调节杆垂直的手柄；横向支架的两端通过连接件与两根竖向支架连接，竖向支架一端还设有用于支撑的顶板托盘。本发明降低工人劳动强度、减缓操作工艺的繁复，降低工作面瓦斯涌出量、防止瓦斯超限，同时降低人力、物力、财力的投入。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下瓦斯防治工程技术领域，涉及可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置。
背景技术
我国煤矿资源种类繁多，95％以上采用井工开采方式，且工作面U型通风方式是目前最普遍最常用的通风方式；工作面回采期间涌出的瓦斯在U型通风方式的作用下向回风巷和上隅角方向运移，而上隅角是最容易造成瓦斯积聚和超限的区域。工作面回采期间涌出的瓦斯在通风作用向回风巷和上隅角方向运移，尤其是随着工作面的推进采空区面积不断增大，周期来压时煤层顶板跨落将采空区大量瓦斯涌向上隅角极易造成瓦斯超限。目前工作面隅角瓦斯封堵传统方式主要是垒设袋子墙，这种方式劳动强度大，不可重复使用，增加了瓦斯治理的成本，且施工时间较长而制约生产；同时传统垒设袋子墙的方式不能有效解决隅角涡流，须配套采用挂设风障的方式，操作工艺繁复。
通过可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置研发，改变上隅角瓦斯封堵方式，可以减少采空区瓦斯涌出量，提高工作面上隅角瓦斯抽采效果；可以避免采空区瓦斯与外界连通，疏导上隅角涡流，避免发生瓦斯事故；对预防采空区自然发火也会起到一定的积极作用。配套研发的隅角瓦斯封堵装置实现可伸缩、可折叠、可回收并重复利用，同时隅角瓦斯封堵可实现瓦斯封堵的高密封性、低劳动强度、高效生产效率。且这种方法适合于所有的U型通风工作面。广义地说，全国各主要产煤区域在工作面回采期间采用U型通风方式的，对研究成果均具有普遍适用性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，对工作面隅角的封堵，减少工作面漏风和采空区瓦斯涌出，防止工作面上隅角和回风巷瓦斯超限。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，包括多根气囊管，所述多根气囊管两两通过能够伸缩的风筒连接，从而形成一整体密闭的气囊管框架，在所述气囊管框架一侧连接有两层气密布，所述气囊管框架和气密布上均设有用于充气的单向气阀；
还包括与气囊管框架和气密布平行设置并连接的支撑结构，所述支撑结构包括连接呈H型的两根竖向支架和一根横向支架，所述竖向支架和横向支架均包括两根具有内螺纹结构的钢管，及连接两根钢管的调节杆，所述调节杆两端设有外螺纹，分别与两根钢管的内螺纹配合，调节杆中部设有与调节杆垂直的手柄，通过旋转调节杆，调节两根钢管的间距，从而调节竖向支架和横向支架的长度；所述横向支架的两端通过连接件与两根竖向支架连接，所述竖向支架一端还设有用于支撑的顶板托盘。
进一步，所述横向支架与竖向支架的连接件包括固定连接的横向套管和竖向套管，所述横向套管和竖向套管侧面设有螺纹通孔，还包括与螺纹通孔配合的抵紧件，用于抵紧套设在套管里的支架。
进一步，所述多根气囊管与风筒交叉连接，形成拱形，所述气密布按对应形状加工并设置在拱形内。
进一步，所述多根气囊管与风筒交叉两两连接，包围成矩形或圆环形，所述气密布按对应形状加工并设置在矩形或圆环形内。
进一步，所述两层气密布上设有用于通过瓦斯抽采管的孔洞，所述孔洞一周密封连接，保证两层气密布间能够充气。
进一步，所述气囊管包括第一气囊管、第二气囊管、第三气囊管和第四气囊管，所述风筒包括第一风筒、第二风筒、第三风筒和第四风筒，所述第一气囊管与所述第一风筒、第四风筒连接，所述第二气囊管两端分别与第一风筒、第二风筒连接，所述第三气囊管两端分别与第二风筒和第三风筒连接，所述第四气囊管两端分别与第三风筒和第四风筒连接；
所述两根竖向支架的调节杆分别与第一风筒和第三风筒对齐设置，通过调节竖向支架的长度，来调节第一风筒和第三风筒的长度；通过调节横向支架的长度来调节第二风筒和第四风筒的长度。
本发明的有益效果在于：本发明在回采工作面正常回采期间通过上下隅角分别安装后，可大大减少工作面风量经下隅角漏入后方采空区，工作面漏风量减少的同时大大缓解采空区遗煤解吸瓦斯及邻近层瓦斯向工作面上隅角的涌出，防止工作面上隅角及回风巷瓦斯超限；同时，通过科学合理的设计，可实现工作面隅角瓦斯封堵高密封性、低劳动强度、高效生产效率；新型设计的隅角封堵装置能实现可伸缩、可折叠，可回收、可重复利用，区别于传统的垒设袋子墙封堵上隅角的方式，大大降低工作面瓦斯涌出量、防止瓦斯超限，降低工人劳动强度、减缓操作工艺的繁复，同时大大降低人力、物力、财力的投入。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明所述可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置气囊框架结构示意图；
图2为本发明所述可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置支撑结构的结构示意图；
图3为本发明所述可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置结构示意图。
附图标记：气囊管1、风筒2、气囊管充气阀3、气密布4、气密布充气阀5、孔洞6、横向支架7、横向支架调节杆8、竖向支架9、竖向支架调节杆10、连接件11、顶板托盘12。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
一种可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，采用阻燃、抗静电的气密布4材质加工，加工材料选用高分子(PE、PVC)气密布4及制品系列，具有耐腐蚀、防静电、阻燃特性。其包括多根气囊管1，所述多根气囊管1两两通过能够伸缩的风筒2连接，本实施例中选用的风筒2伸缩范围为500mm，可以是由两个或多个直径不同的硬质风筒2套接而成，在套接处设有密封圈，使直径小的风筒2可以在直径大的风筒2内滑动，从而进行伸缩，从而形成一整体密闭的气囊管1框架，在所述气囊管1框架一侧连接有两层气密布4，所述气囊管1框架和气密布4上均设有用于充气的单向气阀，本实施例的气囊管1框架可适应0.50-0.80MPa充气压力；
如图2所示，还包括与气囊管1框架和气密布4平行设置并连接的支撑结构，其连接方式可以是通过粘粘绑带绑定连接，也可以是通过卡扣卡紧，所述支撑结构包括连接呈H型的两根竖向支架9和一根横向支架7，所述竖向支架9和横向支架7均包括两根具有内螺纹结构的钢管，本实施例选用直径48mm，长2000mm的钢管支架，支架最大承重能力2.00-2.50t，单套支架重量12kg，内螺纹长度60mm，还包括连接两根钢管的调节杆，所述调节杆两端设有外螺纹，分别与两根钢管的内螺纹配合，调节杆中部设有与调节杆垂直的手柄，通过握住手柄旋转调节杆，调节两根钢管的间距，从而调节竖向支架9和横向支架7的长度，手柄段长度可以是400mm，两端螺纹结构直径42mm，外螺纹长度两端各500mm，摇动手柄时，上下对称伸缩，变化幅度即为螺纹段长度；所述横向支架7的两端通过连接件11与两根竖向支架9连接，所述竖向支架9一端还设有用于支撑的顶板托盘12。
所述横向支架7与竖向支架9的连接件11包括固定连接的横向套管和竖向套管，所述横向套管和竖向套管侧面设有螺纹通孔，还包括与螺纹通孔配合的抵紧件，用于抵紧套设在套管里的支架。
所述横向支架7与竖向支架9的两根钢管、调节杆均可实现自由拆卸和组装，以实现支撑结构的可伸缩和可折叠。
可选地，所述多根气囊管1与风筒2交叉连接，形成拱形，所述气密布4按对应形状加工并设置在拱形内。
可选地，所述多根气囊管1与风筒2交叉两两连接，包围成矩形或圆环形，所述气密布4按对应形状加工并设置在矩形或圆环形内。
可选地，所述两层气密布4上设有用于通过瓦斯抽采管的孔洞6，所述孔洞6一周密封连接，保证两层气密布4间能够充气。
如图1所示，可选地，所述气囊管1包括第一气囊管、第二气囊管、第三气囊管和第四气囊管，所述风筒2包括第一风筒、第二风筒、第三风筒和第四风筒，所述第一气囊管与所述第一风筒2、第四风筒连接，所述第二气囊管两端分别与第一风筒、第二风筒连接，所述第三气囊管两端分别与第二风筒和第三风筒连接，所述第四气囊管两端分别与第三风筒和第四风筒连接；
如图3所示，所述两根竖向支架9的调节杆分别与第一风筒和第三风筒对齐绑定设置，通过调节竖向支架9的长度，来调节第一风筒和第三风筒的长度；通过调节横向支架7的长度来调节第二风筒和第四风筒的长度。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，其特征在于：包括多根气囊管，所述多根气囊管两两通过能够伸缩的风筒连接，从而形成一整体密闭的气囊管框架，在所述气囊管框架一侧连接有两层气密布，所述气囊管框架和气密布上均设有用于充气的单向气阀；
还包括与气囊管框架和气密布平行设置并连接的支撑结构，所述支撑结构包括连接呈H型的两根竖向支架和一根横向支架，所述竖向支架和横向支架均包括两根具有内螺纹结构的钢管，及连接两根钢管的调节杆，所述调节杆两端设有外螺纹，分别与两根钢管的内螺纹配合，调节杆中部设有与调节杆垂直的手柄，通过旋转调节杆，调节两根钢管的间距，从而调节竖向支架和横向支架的长度；所述横向支架的两端通过连接件与两根竖向支架连接，所述竖向支架一端还设有用于支撑的顶板托盘；
所述横向支架与竖向支架的连接件包括固定连接的横向套管和竖向套管，所述横向套管和竖向套管侧面设有螺纹通孔，还包括与螺纹通孔配合的抵紧件，用于抵紧套设在套管里的支架；
所述两层气密布上设有用于通过瓦斯抽采管的孔洞，所述孔洞一周密封连接，保证两层气密布间能够充气；
所述气囊管包括第一气囊管、第二气囊管、第三气囊管和第四气囊管，所述风筒包括第一风筒、第二风筒、第三风筒和第四风筒，所述第一气囊管与所述第一风筒、第四风筒连接，所述第二气囊管两端分别与第一风筒、第二风筒连接，所述第三气囊管两端分别与第二风筒和第三风筒连接，所述第四气囊管两端分别与第三风筒和第四风筒连接；
所述两根竖向支架的调节杆分别与第一风筒和第三风筒对齐设置，通过调节竖向支架的长度，来调节第一风筒和第三风筒的长度；通过调节横向支架的长度来调节第二风筒和第四风筒的长度。
2.根据权利要求1所述的可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，其特征在于：所述多根气囊管与风筒交叉连接，形成拱形，所述气密布按对应形状加工并设置在拱形内。
3.根据权利要求1所述的可伸缩折叠式的工作面隅角瓦斯封堵装置，其特征在于：所述多根气囊管与风筒交叉两两连接，包围成矩形或圆环形，所述气密布按对应形状加工并设置在矩形或圆环形内。
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