CN109779670B - 一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构及实施方法，属于井下灾变防护技术领域。所述承压密闭复合结构包括承压骨架、密闭结构和堵漏结构；承压骨架包括两个楔入巷道壁的支撑架，两个支撑架之间存在间隔，每个支撑架均包括若干个单体液压支柱、横向承压支柱和横向楔入支柱，若干个单体液压支柱相邻布置，每个单体液压支柱的顶部均设有钻头，每两个相邻的单体液压支柱均通过若干个横向承压支柱连接，对位于两个边缘处的单体液压支柱，均连接有若干个横向楔入支柱；密闭结构包括袋式气囊和填充在袋式气囊内的复合凝胶材料，袋式气囊位于两个支撑架之间的间隔内，堵漏结构为喷涂在密闭结构与巷道壁之间的缝隙内的防火纤维材料。

Description

一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构及实施方法

技术领域

本发明涉及井下灾变防护技术领域，特别涉及一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构及实施方法。

背景技术

近年来，随着煤炭开采技术的发展，采煤设备越来越大，工作面单产率不断提高，巷道延伸越来越长，随之而来的通风系统变得较为复杂，煤矿灾害也越来越严重，防治难度进一步加大，严重制约着煤矿的安全高效生产。随着工作面采空区的管理风险越来越高，高效治理越来越困难，总结得出，在井下可能发生爆炸灾害的区域，造成人员伤亡的主要原因有两方面：一是爆炸的冲击波致死，二是有毒有害气体导致人员中毒窒息。因此，在事故发生之前，实现对事故的有效防御，对灾区进行有效隔离、快速密闭有毒有害气体，减缓冲击波是至关重要的。

目前，就火灾、瓦斯爆炸、煤岩动力等灾害演化来看，针对灾区的应急隔离与控制方法的研究显得尤为重要。现有的矿井密闭墙的质量与强度较差，矿井工作人员易受到爆炸冲击波带来的危害以及受到有毒气体的危害。

发明内容

本发明提供一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，所述承压密闭复合结构包括承压骨架、密闭结构和堵漏结构；

承压骨架包括两个楔入巷道壁的支撑架，两个支撑架之间存在间隔，每个支撑架均包括若干个单体液压支柱、横向承压支柱和横向楔入支柱，若干个单体液压支柱相邻布置，每个单体液压支柱均竖直支撑在巷道内，每个单体液压支柱的顶部均设有钻头，钻头楔入巷道壁，每两个相邻的单体液压支柱均通过若干个横向承压支柱连接，支撑在巷道内的若干个单体液压支柱中，对位于两个边缘处的单体液压支柱，均连接有若干个横向楔入支柱，若干个横向楔入支柱楔入巷道壁；

密闭结构包括袋式气囊和填充在袋式气囊内的复合凝胶材料，袋式气囊位于两个支撑架之间的间隔内，且袋式气囊与两个支撑架紧密接触，堵漏结构为喷涂在密闭结构与所述巷道壁之间的缝隙内的防火纤维材料。

所述复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，所述基料为水玻璃，所述骨料为石灰与水泥的混合物，所述稠化剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，所述发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物。

所述复合凝胶材料各组分的质量分别为：所述复合凝胶材料各组分的质量比为：水玻璃：石灰与水泥的混合物：聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠：1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物：水为60：18：6：1：220，其中，石灰与水泥的质量比为1：5，1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的质量比为7:3~3:7。

所述防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，其质量比分别为8：3：8：1。

每个所述单体液压支柱均包括上活柱组件、连接套、下活柱组件和三用阀；

上活柱组件包括上活柱和套接在上活柱外的上油缸，所述钻头安装在上活柱的顶部；

下活柱组件包括下活柱和套接在下活柱外的下油缸，下活柱的底部设有底座；

连接套内设有四通孔，三用阀安装于四通孔的径向孔内，四通孔的轴向孔内分别安装一个上活塞和下活塞，上油缸和下油缸各通过一个油缸底座安装在连接套内，上活塞内设有与上活柱内腔连通的孔，下活塞内设有与下活柱内腔连通的孔。

每个所述支撑架均包括两个所述单体液压支柱、两个所述横向承压支柱和四个所述横向楔入支柱；

两个单体液压支柱分别为单体液压支柱一和单体液压支柱二，单体液压支柱一和单体液压支柱二竖直支撑在所述巷道内，单体液压支柱一和单体液压支柱二顶部的钻头均楔入所述巷道壁；

两个横向承压支柱分别为横向承压支柱一和横向承压支柱二，横向承压支柱一的两端通过铰链锁扣分别与单体液压支柱一和单体液压支柱二连接，横向承压支柱二的两端通过铰链锁扣分别与单体液压支柱一和单体液压支柱二连接；

四个横向楔入支柱分别为横向楔入支柱一、横向楔入支柱二、横向楔入支柱三和横向楔入支柱四，横向楔入支柱一和横向楔入支柱二通过铰链锁扣与单体液压支柱一连接，横向楔入支柱三和横向楔入支柱四通过铰链锁扣与单体液压支柱二连接，横向楔入支柱一、横向承压支柱一和横向楔入支柱三的安装高度相同，横向楔入支柱二、横向承压支柱二和横向楔入支柱四的安装高度相同，横向楔入支柱一、横向楔入支柱二、横向楔入支柱三和横向楔入支柱四通过嵌入式锁扣楔入所述巷道壁。

所述井下快速防火抗爆承压密闭复合结构的实施方法，所述方法包括：

步骤一、制备所述复合凝胶材料，所述复合凝胶材料置于泡沫发生器中；制备所述防火纤维材料，将所述防火纤维材料置于存储装置中；

步骤二、在所述巷道内布置高压胶管，在所述巷道壁的顶部安装所述袋式气囊，高压胶管与所述袋式气囊的内部连通，高压胶管上安装电磁阀，该电磁阀通过井上监测监控系统控制；

步骤三、在所述巷道内布设压力管路，压力管路的输出端连接喷枪，压力管路上设有电磁阀，该电磁阀通过所述井上监测监控系统控制；

步骤四、在所述巷道内安装所述承压骨架，使所述袋式气囊位于所述承压骨架的两个支撑架之间，在安装所述支撑架时，先安装所述单体液压支柱，使所述单体液压支柱顶部的钻头楔入所述巷道壁，然后组装所述横向承压支柱和所述横向楔入支柱；

步骤五、将所述高压胶管与所述泡沫发生器连接，将所述压力管路与所述存储装置连接，通过所述井上监测监控系统开启所述高压胶管上的电磁阀，将所述泡沫发生器中的复合凝胶材料填充至所述袋式气囊内，所述袋式气囊膨胀至与所述两个支撑架紧密接触，形成所述密闭结构，通过所述井上监测监控系统关闭所述高压胶管上的电磁阀；

步骤六、通过所述井上监测监控系统开启所述压力管路上的电磁阀，将所述存储装置内的防火纤维材料通过喷枪喷涂在所述密闭结构与所述巷道壁之间的缝隙内，形成堵漏结构，通过所述井上监测监控系统关闭所述压力管路上的电磁阀。

步骤一中所述的复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，首先将基料和稠化剂混合均匀，再将骨料和水混合，然后将两种浆液混合后置于所述泡沫发生器中，最后将发泡剂加入所述泡沫发生器中，按照每分钟100转的速率搅拌3分钟得到所述复合凝胶材料。

步骤一中所述的防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，首先将苯酚和脲素分多次添加至不饱和反应釜中，然后将多聚甲醛一次性加入至不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时后，将添加剂加入不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时得到所述防火纤维材料，整个制备过程保持不饱和反应釜中的温度为72℃。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的快速防火抗爆承压密闭复合结构强度较高，承压骨架采用了单体液压支柱，并在单体液压支柱的顶部安装钻头，实现了巷壁快速楔入式钻孔，支撑架形成的液压支架网格结构，能实现承压骨架的快速铰接，同时采用气囊式与凝胶复合材料形成密闭结构，及防火纤维材料形成堵漏结构。结合优化多元高分子材料固化成胶工艺与承压抗爆特性，发展复合凝胶材料密闭及防火纤维材料堵漏的远程控制输送技术，形成了巷道灾区快速密闭隔离技术，密闭结构和堵漏结构在形成的过程可以进行井上远程控制，能有效避免人受到冲击波及有毒有害气体的危害，且通过井上远程控制可以实现对多个不同巷道进行承压密闭，该装置突破了防火隔爆的关键技术，对提高我国煤矿抗爆减灾水平，降低重大事故发生率，保持社会稳定具有重要意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构布置在巷道内的结构示意图；

图2是本发明的单体液压支柱的结构示意图；

图3是本发明的图1中巷道的纵向截面示意图；

图4是本发明的横向承压支柱的结构示意图；

图5是本发明的压力管路和喷枪在巷道内的布置结构示意图。

图中：

1巷道壁，2支撑架，3单体液压支柱，4横向承压支柱，5横向楔入支柱，6钻头，7袋式气囊，8连接套，9三用阀，10上活柱，11上油缸，12下活柱，13下油缸，14底座，15上活塞，16下活塞，17上弹簧，18下弹簧，19上把手体，20下把手体，21高压胶管，22压力管路，23喷枪，24油缸底座，25泡沫发生器，31单体液压支柱一，32单体液压支柱二，41横向承压支柱一，42横向承压支柱二，51横向楔入支柱一，52横向楔入支柱二，53横向楔入支柱三，54横向楔入支柱四。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

为了解决现有的矿井密闭墙的质量叫较差，强度较低的问题，如图1至图5所示，本发明提供了一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，该承压密闭复合结构包括承压骨架、密闭结构和堵漏结构；

承压骨架包括两个楔入巷道壁1的支撑架2，两个支撑架2之间存在间隔，每个支撑架2均包括若干个单体液压支柱3、横向承压支柱4和横向楔入支柱5，若干个单体液压支柱3相邻布置，每个单体液压支柱3均竖直支撑在巷道内，每个单体液压支柱3的顶部均设有钻头6，钻头6楔入巷道壁1，每两个相邻的单体液压支柱3均通过若干个横向承压支柱4连接，支撑在巷道内的若干个单体液压支柱3中，对位于两个边缘处的单体液压支柱3，均连接有若干个横向楔入支柱5，若干个横向楔入支柱5楔入巷道壁1；

密闭结构包括袋式气囊7和填充在袋式气囊7内的复合凝胶材料，袋式气囊7位于两个支撑架2之间的间隔内，且袋式气囊7与两个支撑架2紧密接触，堵漏结构为喷涂在密闭结构与所述巷道壁1之间的缝隙内的防火纤维材料。

在本发明中，通过承压骨架对巷道壁1起到支撑作用，其中支撑架2的单体液压支柱3和横向楔入支柱5稳定地楔入巷道壁1，横向承压支架连接竖向的单体液压支柱3，使支撑架2形成网格状结构，当有爆炸冲击波传来时，两个网格状的支撑架2能够承受较大的冲击强度；同时，在两个支撑架2之间，形成有采用复合凝胶材料制成的密闭结构，复合凝胶材料通过袋式气囊7附着在两个支撑架2上，该密闭结构能对巷道进行充填密闭，其中，密闭结构与巷道壁1之间可能存在缝隙，防火纤维材料喷涂在密闭结构和巷道壁1之间，将缝隙封堵住，作为一个连接密闭结构和巷道壁1的结构，起到封堵和加固的作用，通过密闭结构和堵漏结构对巷道进行防火堵漏。

在本发明中，复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，基料为水玻璃，骨料为石灰与水泥的混合物，稠化剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365MFC）与1,1,1,3,3-五氟丙烷（HFC-245fa)的混合物。

复合凝胶材料各组分的质量比为：水玻璃：石灰与水泥的混合物：聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠：1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物：水为60：18：6：1：220，其中，石灰与水泥的质量比为1：5，1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的质量比为7:3~3:7。本发明中的复合凝胶材料强度大、劲度高、稳定性好，能够作为一种良好的矿用封堵防火材料。

在本发明中，防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，其质量比分别为8：3：8：1。本发明中的防火纤维材料具有良好的阻燃性能和抗静电效果，绿色环保，是一种良好的防火堵漏材料，同时具有一定的稳定性，能够稳定连接密闭结构和巷道壁1。

在本发明中，每个单体液压支柱3均包括上活柱组件、连接套8、下活柱组件和三用阀9；

上活柱组件包括上活柱10和套接在上活柱10外的上油缸11，钻头6安装在上活柱10的顶部；下活柱组件包括下活柱12和套接在下活柱12外的下油缸13，下活柱12的底部设有底座14；

连接套8内设有四通孔，连接套8可以选择图2中的直套，也可以是卡腰套，三用阀9安装于四通孔的径向孔内，四通孔的轴向孔内分别安装一个上活塞15和下活塞16，上油缸11和下油缸13各通过一个油缸底座24安装在连接套8内，上活塞15内设有与上活柱10内腔连通的孔，下活塞16内设有与下活柱12内腔连通的孔。上活柱10内挂接有上弹簧17,下活柱12内挂接有下弹簧18，上油缸11上还连接有上把手体19，下油缸13上还连接有下把手体20。

在巷道内安装支撑架2时，首先安装若干个单体液压支柱3，人员可以快速安装单体液压支柱3，安装时，人员操作注液枪把手，使高压液体经三用阀9内的单向阀、三用阀9阀筒上的径向孔进入支柱内部，流入上活柱10和下活柱12的空腔内，使活柱两端同时双向伸出。当上活柱10顶部的钻头6楔入到巷道壁1内后，松开注液枪把手，上活柱10和下活柱12不再伸长，然后在相邻的单体液压支柱3之间连接横向承压支柱4，其中横向承压支柱4也可以采用单体液压支柱3，并在单体液压支柱3的两端安装市面上买到的铰链式锁扣，通过铰链式锁扣与单体液压支柱3连接，横向楔入支柱5也可采用单体液压支柱3，并在单体液压支柱3的一端女装铰链锁扣，另一端安装市面上买到的嵌入式锁扣，嵌入式锁扣楔入巷道壁1，铰链锁扣与单体液压支柱3连接，其中，单体液压支柱3的安装、横向承压支柱4安装以及横向楔入支柱5的安装过程均简便快捷，因此人员可以快速将支撑架2安装在巷道内，实现承压骨架的快速安装。

其中，向袋式气囊7内填充复合凝胶材料以及喷涂防火纤维材料均可以通过井上监测监控系统进行远程控制，因此，在人员快速安装完承压支架后可以快速撤离，同时井上监测监控系统立即控制复合凝胶材料填充进袋式气囊7，并进行防火纤维材料的喷涂，因此能及时有效的使人员避开可能产生的危险。

优选地，在本发明中，每个支撑架2均包括两个单体液压支柱3、两个横向承压支柱4和四个横向楔入支柱5；

两个单体液压支柱3分别为单体液压支柱一31和单体液压支柱二32，单体液压支柱一31和单体液压支柱二32竖直支撑在巷道内，单体液压支柱一31和单体液压支柱二32顶部的钻头6均楔入巷道壁1；

两个横向承压支柱4分别为横向承压支柱一41和横向承压支柱二42，横向承压支柱一41的两端通过铰链锁扣26分别与单体液压支柱一31和单体液压支柱二32连接，横向承压支柱二42的两端通过铰链锁扣26分别与单体液压支柱一31和单体液压支柱二32连接，也可以在横向承压支柱一41和横向承压支柱二42的两端设置连接耳，在单体液压支柱一31和单体液压支柱二32的两端设置连接耳，并通过螺栓连接；

四个横向楔入支柱5分别为横向楔入支柱一51、横向楔入支柱二52、横向楔入支柱三53和横向楔入支柱四54，横向楔入支柱一51和横向楔入支柱二52通过铰链锁扣26与单体液压支柱一31连接，横向楔入支柱三53和横向楔入支柱四54通过铰链锁扣26与单体液压支柱二32连接，横向楔入支柱一51、横向承压支柱一41和横向楔入支柱三53的安装高度相同，横向楔入支柱二52、横向承压支柱二42和横向楔入支柱四54的安装高度相同，横向楔入支柱一51、横向楔入支柱二52、横向楔入支柱三53和横向楔入支柱四54通过嵌入式锁扣楔入巷道壁1，其中，横向楔入支柱5也可以采用单体液压支柱，并在横向楔入支柱5的一端设置连接耳，用于与单体液压支柱3连接，另一端也设置钻头，钻头楔入巷道壁1。

此时支撑架2形成类似于“井”字型的结构安装在巷道内，该结构能够在保证抗爆强度的基础上尽量减少支撑架2结构的复杂性，尽量缩短人员安装支撑架2的时间，该种形状的支撑架2形成的承压骨架与密闭结构及堵漏结构形成的承压密闭复合结构能承受0.8MPa的冲击强度。

本发明中的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构的实施方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一、制备复合凝胶材料，复合凝胶材料置于泡沫发生器25中；制备防火纤维材料，将防火纤维材料置于存储装置中；

具体地，复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，首先将基料和稠化剂混合均匀，再将骨料和水混合，然后将两种浆液混合后置于泡沫发生器25中，最后将发泡剂加入泡沫发生器25中，按照每分钟100转的速率搅拌3分钟得到复合凝胶材料。

防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，首先将苯酚和脲素分多次添加至不饱和反应釜中，然后将多聚甲醛一次性加入至不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时后，将添加剂加入不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时得到所述防火纤维材料，整个制备过程保持不饱和反应釜中的温度为72℃。

步骤二、在巷道内布置高压胶管21，在巷道壁1的顶部安装袋式气囊7，高压胶管21与袋式气囊7的内部连通，高压胶管21上安装电磁阀，该电磁阀通过井上监测监控系统控制；

步骤三、在巷道内布设压力管路22，压力管路22的输出端连接喷枪23，压力管路22上设有电磁阀，该电磁阀通过井上监测监控系统控制；

步骤四、在巷道内安装承压骨架，使袋式气囊7位于承压骨架的两个支撑架2之间，在安装支撑架2时，先安装单体液压支柱3，使单体液压支柱3顶部的钻头6楔入巷道壁1，然后组装横向承压支柱4和横向楔入支柱5；

步骤五、将高压胶管21与泡沫发生器25连接，将压力管路22与存储装置连接，通过井上监测监控系统开启高压胶管21上的电磁阀，将泡沫发生器25中的复合凝胶材料填充至袋式气囊7内，袋式气囊7膨胀至与两个支撑架2紧密接触，待复合凝胶材料通过袋式气囊7均匀地附着在两个支撑架2上时，形成密闭结构，通过井上监测监控系统关闭高压胶管21上的电磁阀；

其中，高压胶管21可以活动安装在巷道内，使高压胶管21内带有一定压力的复合凝胶材料在传输的过程中给与高压胶管21一定的压力，带动高压胶管21产生来回摆动，将复合凝胶材料均匀的填充至袋式气囊7内，快速形成袋式气囊7与发泡胶体联合密闭工艺，密闭结构形成的过程中，巷道内的风流会不断变小。

步骤六、通过井上监测监控系统开启所述压力管路22上的电磁阀，将存储装置内的防火纤维材料通过喷枪23喷涂在密闭结构与巷道壁1之间的缝隙内，形成堵漏结构，通过井上监测监控系统关闭压力管路22上的电磁阀。

其中，喷枪23的具体数量和安装位置可以根据实际情况合理布置，保证防火纤维材料喷涂在密闭结构和巷道壁1之间，对密闭结构进行防火堵漏及固化，防火纤维材料喷涂完成后，巷道内的风流被全部切断，使整个承压密闭复合结构有效地承载冲击波带来的压力，同时避免有毒有害气体的扩散。

应用场景1：随着煤炭开采技术的发展，采煤设备越来越大，工作面采空区的管理风险越来越高，在高瓦斯矿井通风不良的工作面采空区，极容易发生瓦斯积聚，产生瓦斯爆炸的隐患。因此，在高瓦斯通风不良的聚集区停采线以外提前布设高压胶管21管路和压力管路22，当有危害发生前兆时，及时地人为快速楔入承压骨架，迅速撤离，将泡沫发生器25与高压胶管21连接，将压力管路22与存储装置连接，通过井上监测监控系统开启高压胶管21上的电子阀，复合凝胶材料在高压胶管21内运输，同时给予高压胶管21强大的压力，将泡沫凝胶输送至袋式气囊7内，通过袋式气囊7附着在承压骨架的两个支撑架2上，快速形成气囊式与发泡胶体联合充填密闭，通过井上监测监控系统开启压力管路22上的电子阀，采用防火纤维材料对密闭进行固化和堵漏。能够形成一个稳定的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构装置，有效地承载冲击波带来的压力，同时避免有毒有害气体的扩散。

应用场景2：随着煤炭开采技术的发展，采煤设备越来越大，每个采区的封闭管理风险越来越高。在一个采区开采工作结束后，此旧采区便成为矿井内因火灾的高风险区域，是煤矿安全生产的一大隐患。因此，在矿井其中一个采区开采工作结束后，在采区巷道内布设高压胶管21管路和压力管路22，当有危害发生前兆时，及时地人为快速楔入承压骨架，迅速撤离，将泡沫发生器25与高压胶管21连接，将压力管路22与存储装置连接，通过井上监测监控系统开启高压胶管21上的电子阀，复合凝胶材料在高压胶管21内运输，同时给予高压胶管21强大的压力，将泡沫凝胶输送至袋式气囊7内，通过袋式气囊7附着在承压骨架的两个支撑架2上，快速形成气囊式与发泡胶体联合充填密闭，通过井上监测监控系统开启压力管路22上的电子阀，采用防火纤维材料对密闭进行固化和堵漏。能够形成一个稳定的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构装置，有效地承载冲击波带来的压力，同时避免有毒有害气体的扩散。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，其特征在于：所述承压密闭复合结构包括承压骨架、密闭结构和堵漏结构；

承压骨架包括两个楔入巷道壁的支撑架，两个支撑架之间存在间隔，每个支撑架均包括若干个单体液压支柱、横向承压支柱和横向楔入支柱，若干个单体液压支柱相邻布置，每个单体液压支柱均竖直支撑在巷道内，每个单体液压支柱的顶部均设有钻头，钻头楔入巷道壁，每两个相邻的单体液压支柱均通过若干个横向承压支柱连接，支撑在巷道内的若干个单体液压支柱中，对位于两个边缘处的单体液压支柱，均连接有若干个横向楔入支柱，若干个横向楔入支柱楔入巷道壁；

每个所述单体液压支柱均包括上活柱组件、连接套、下活柱组件和三用阀；

上活柱组件包括上活柱和套接在上活柱外的上油缸，所述钻头安装在上活柱的顶部；下活柱组件包括下活柱和套接在下活柱外的下油缸，下活柱的底部设有底座；

连接套内设有四通孔，三用阀安装于四通孔的径向孔内，四通孔的轴向孔内分别安装一个上活塞和下活塞，上油缸和下油缸各通过一个油缸底座安装在连接套内，上活塞内设有与上活柱内腔连通的孔，下活塞内设有与下活柱内腔连通的孔；

密闭结构包括袋式气囊和填充在袋式气囊内的复合凝胶材料，袋式气囊位于两个支撑架之间的间隔内，且袋式气囊与两个支撑架紧密接触，堵漏结构为喷涂在密闭结构与所述巷道壁之间的缝隙内的防火纤维材料；所述复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，所述基料为水玻璃，所述骨料为石灰与水泥的混合物，所述稠化剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，所述发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物。

2.根据权利要求1所述的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，其特征在于：所述复合凝胶材料各组分的质量比为：水玻璃：石灰与水泥的混合物：聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠：1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物：水为60：18：6：1：220，其中，石灰与水泥的质量比为1：5，1,1,1,3,3-五氟丁烷与1,1,1,3,3-五氟丙烷的质量比为7:3~3:7。

3.根据权利要求1所述的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，其特征在于：所述防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，其质量比分别为8：3：8：1。

4.根据权利要求1所述的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构，其特征在于：每个所述支撑架均包括两个所述单体液压支柱、两个所述横向承压支柱和四个所述横向楔入支柱；

两个单体液压支柱分别为单体液压支柱一和单体液压支柱二，单体液压支柱一和单体液压支柱二竖直支撑在所述巷道内，单体液压支柱一和单体液压支柱二顶部的钻头均楔入所述巷道壁；

两个横向承压支柱分别为横向承压支柱一和横向承压支柱二，横向承压支柱一的两端通过铰链锁扣分别与单体液压支柱一和单体液压支柱二连接，横向承压支柱二的两端通过铰链锁扣分别与单体液压支柱一和单体液压支柱二连接；

四个横向楔入支柱分别为横向楔入支柱一、横向楔入支柱二、横向楔入支柱三和横向楔入支柱四，横向楔入支柱一和横向楔入支柱二通过铰链锁扣与单体液压支柱一连接，横向楔入支柱三和横向楔入支柱四通过铰链锁扣与单体液压支柱二连接，横向楔入支柱一、横向承压支柱一和横向楔入支柱三的安装高度相同，横向楔入支柱二、横向承压支柱二和横向楔入支柱四的安装高度相同，横向楔入支柱一、横向楔入支柱二、横向楔入支柱三和横向楔入支柱四通过嵌入式锁扣楔入所述巷道壁。

5.权利要求1所述的井下快速防火抗爆承压密闭复合结构的实施方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一、制备所述复合凝胶材料，所述的复合凝胶材料包括基料、骨料、稠化剂、发泡剂和水，首先将基料和稠化剂混合均匀，再将骨料和水混合，然后将两种浆液混合后置于泡沫发生器中，最后将发泡剂加入所述泡沫发生器中，按照每分钟100转的速率搅拌3分钟得到所述复合凝胶材料，所述复合凝胶材料置于泡沫发生器中；制备所述防火纤维材料，所述的防火纤维材料由苯酚、脲素、多聚甲醛和添加剂组成，首先将苯酚和脲素分多次添加至不饱和反应釜中，然后将多聚甲醛一次性加入至不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时后，将添加剂加入不饱和反应釜中，均匀搅拌1小时得到所述防火纤维材料，整个制备过程保持不饱和反应釜中的温度为72℃，将所述防火纤维材料置于存储装置中；

步骤二、在所述巷道内布置高压胶管，在所述巷道壁的顶部安装所述袋式气囊，高压胶管与所述袋式气囊的内部连通，高压胶管上安装电磁阀，该电磁阀通过井上监测监控系统控制；

步骤三、在所述巷道内布设压力管路，压力管路的输出端连接喷枪，压力管路上设有电磁阀，该电磁阀通过所述井上监测监控系统控制；

步骤四、在所述巷道内安装所述承压骨架，使所述袋式气囊位于所述承压骨架的两个支撑架之间，在安装所述支撑架时，先安装所述单体液压支柱，使所述单体液压支柱顶部的钻头楔入所述巷道壁，然后组装所述横向承压支柱和所述横向楔入支柱；

步骤五、将所述高压胶管与所述泡沫发生器连接，将所述压力管路与所述存储装置连接，通过所述井上监测监控系统开启所述高压胶管上的电磁阀，将所述泡沫发生器中的复合凝胶材料填充至所述袋式气囊内，所述袋式气囊膨胀至与所述两个支撑架紧密接触，形成所述密闭结构，通过所述井上监测监控系统关闭所述高压胶管上的电磁阀；

步骤六、通过所述井上监测监控系统开启所述压力管路上的电磁阀，将所述存储装置内的防火纤维材料通过喷枪喷涂在所述密闭结构与所述巷道壁之间的缝隙内，形成堵漏结构，通过所述井上监测监控系统关闭所述压力管路上的电磁阀。

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