CN111365074A - 一种矿用快速密闭胶囊装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿用密闭装置及使用方法，特别是一种矿用快速密闭胶囊装置及使用方法。胶囊单体包括水囊、气囊，水囊位于下半部分，气囊位于上半部分，水囊和气囊组成一体。实际应用中，每组矿用快速密闭胶囊装置应包括至少2‑3个胶囊单体。本发明与现有技术相比，极大地提高了快速密闭胶囊装置的稳定性和抗冲击能力，结构简单、安装方便快速、封堵效果好，可高效、快速地隔断灾害传播，减少火灾事故损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用防火灾密闭装置及使用方法，特别是一种矿用快速密闭胶囊装置及使用方法。
背景技术
煤矿井下巷道因多种原因，容易发生火灾事故；及时对火灾的扑灭、救援工作显得极其重要，无论早期的木板加抹黄泥，还是近年来的木板墙、沙袋墙喷涂发泡材料，由于巷道施工地点较远，消耗材料较多，需要耗费大量的时间来搬运材料，同时施工这种密闭也很费时，不能及时快速地对巷道进行封堵，巷道内部的灾情不能及时得到控制；还容易引发二次事故，救援人员的生命安全也不能得到有效保障。
气囊密闭由于结构简单、携带方便、安装快速、封堵效果好，近年来被广泛采用；但是在实际应用中发现，气囊密闭由于自身重量轻、材料抗爆能力弱，火区爆炸产生的冲击波，会造成气囊移位破损，因而气囊密闭的使用严重受限。
发明内容
本发明的目的使提供一种结构简单、使用便捷，能快速隔绝火区、稳定性能好、并有一定的抗冲击能力的矿用快速密闭胶囊装置。
本发明采有如下技术方案：
一种矿用快速密闭胶囊装置，包括至少2-3个矿用快速密闭胶囊单体串联而成。所述矿用快速密闭胶囊单体，包括水囊、气囊，水囊位于下半部分，气囊位于上半部分，水囊和气囊组成一体。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，下半部分采用水囊，上半部分采用气囊，安装前质量轻，便于携带；安装后，整个装置质量大，且下重上轻，整体稳定性能好，具有一定的抗冲击能力；在没有破损的情况下，回收时，排水泄气后，质量轻，体积小，便于收纳；可以重复使用多次。这种快速密闭胶囊装置，包括至少2-3个胶囊单体组成，相当于组成2-3道密闭屏障；当火区发生爆炸时，离火区最近的那个胶囊单体受冲击破损时，水囊内大量的水快速溢出可以发挥较好的消防作用，保证了火区远端胶囊单体的安全性，有效地防止了火区蔓延、有害气体及爆炸冲击的危害，保障了救援人员的安全，减少了事故损失。
本发明采用如下优选方案：
一种矿用快速密闭胶囊装置，包括至少2-3个矿用快速密闭胶囊单体串联而成。每个胶囊单体的气囊上设有2个充（放）气嘴、1个安全阀；水囊上设有1个注水嘴、1个放水嘴。
气囊与水囊分隔部分设有隔层；水囊和气囊内部设有若干垂直或平行于胶囊顶底面的拉片。
气囊的迎爆面、安全面上有开孔，并装有圆筒状梯道；圆筒状梯道内部设有若干柔性把手和抗静电阻燃的强力粘扣，梯道末端用强力粘扣密封。
胶囊单体的安全面设有褶皱边。
胶囊单体的安全面、迎爆面左、顶、右三边装有挂钩或吊环。
胶囊单体的迎爆面及迎爆面的梯道，均加设一层抗冲击涂覆布材料。
胶囊整体是采用抗静电、阻燃、防水涂覆布材料制成。
附图说明
图1是本发明矿用快速密闭胶囊单体的结构示意图。
图2是本发明矿用快速密闭胶囊装置的组合示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图详述本发明：
一种矿用快速密闭胶囊装置，包括至少2-3个矿用快速密闭胶囊单体串联而成。矿用快速密闭胶囊单体，参见附图1，图中：水囊1、气囊2、开孔3、梯道4、褶皱边5、充（放）气嘴6、安全阀7、注水嘴8、隔层9、拉片10、放水嘴11、挂钩或吊环12。
本实施例中，胶囊单体由水囊1和气囊2组成，二者组成一体。水囊1和气囊2组合起来的形状是依据巷道截面的整体形状来确定的。下部的水囊1一般成长方体状，上部的气囊2依据巷道的顶部形状来确定；即矩形巷道中，上部的气囊2呈长方体状；拱形巷道中，上部的气囊2的顶边呈圆弧状。
水囊2的安全面设有注水口8，用以连接消防管路；水囊1底部设有排水口11；气囊的安全面设有两个充（放）气嘴6，一个安全泄压阀7。充（放）气嘴6用以连接井下压风系统来充气，也可以连接高压气瓶（N2、液态CO2）充气。充气的过程中，安全泄压阀7可保持气囊2基本稳压，防止过量充气导致气囊2爆裂，同时可以通过充气、泄气动作来实现对巷道的完整封堵。
气囊2内部设有少量平行于胶囊单体顶底面的拉片10，用来防止充满气后的形变。因考虑到注满水后的水囊1变形大，水囊1内设拉片10的数量比气囊2多，且水囊1内部拉片10皆垂直于胶囊单体的顶底面；这种垂向的拉片10既有利于水囊1注满水后保持安全面、迎爆面形状基本不变，主要的变形发生在左、右侧，能较好地对左右两侧巷道内壁完整封堵。拉片10上均设有孔洞；水囊1和气囊2中间有材料隔层9，胶囊单体被隔层9分成两个独立的空间。胶囊单体的安全面设有褶皱边5。
在应用中，给下部的水囊1注水后，随着液面的上升，在重力的作用下，可对巷道下半部分实现完整封堵；给气囊2充气后，在气压作用下，可对巷道的上半部分实现完整封堵。对于巷道局部不规则处，可以用褶皱边5来封堵。水囊1和气囊2注水、充气可以同时进行，缩短了整个装置的安装时间。
下部为水囊1，上部为气囊2，安装前重量轻，便于携带；安装后，整个装置质量大，且下重上轻，整体稳定性能好，具有一定的抗冲击能力；在没有破损的情况下，回收时，排水泄气后，重量轻，体积小，便于收纳；一般可以重复使用多次。
在胶囊单体的安全面和迎爆面，气囊2的底部有一个直径约80cm的开孔3，用作人员安全通道。开孔3外安装一个圆筒状柔性梯道4，且迎爆面梯道4直径略小于安全面梯道4的直径；梯道4内部设有若干柔性把手，组成软质爬梯；且梯道4的内部安装若干抗静电、阻燃的强力粘扣。此通道可以用作密闭空间里的人员快速逃生；救援人员也可以通过这个开孔3和梯道4，采集密闭内的气体样本，分析有毒有害气体的成分及浓度；在确保安全的情况下跨越这个通道，进入火区查看灾情，为下一步救援及后续工作做准备。
水囊1和气囊2的迎爆面，加设一层抗冲击涂覆布材料，且迎爆面圆筒状梯道4也是抗冲击涂覆布材料加工而成。当密闭巷道内部发生爆炸时，这一层抗冲击材料有益于防御飞矸及冲击波。
胶囊单体的安全面和迎爆面的边缘，安装有若干挂钩或吊环12，用以固定在巷道的支架上，使胶囊单体与巷道连为一体，进一步增加了快速密闭胶囊装置的整体稳定性。
胶囊单体是采用抗静电、阻燃、防水材料制成。
在实际应用中，为有效地隔断火灾事故的蔓延，巷道内至少安装2-3个胶囊单体，每个胶囊单体的间隔约0.6-0.8米，只需将迎爆面的圆筒状梯道4套进相邻胶囊单体的安全面的梯道4内，用粘扣连接即可。一定意义上讲，距离火区远端的两个胶囊单体的间隔空间，已经是井下工人的安全空间。在实际应用中，上述胶囊单体的外轮廓尺寸应比巷道图纸的尺寸略大，一般应大200-500mm；且每一个胶囊单体规格型式一样，极大地方便工厂批量加工以及现场快速组装。
上述矿用快速密闭胶囊装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、布置准备工作
当矿井发生火灾时，救援人员迅速将矿用快速密闭胶囊装置送至密闭位置, 确定好每个胶囊单体的安装位置，尽量选择巷道支架及顶板比较完整无抽冒的地点进行施工，适当清理密闭地点的杂物, 施工时先找好支架的中心位置，先将胶囊单体中心挂钩挂在支架中心位置上，再挂其他的挂钩。
步骤二、注水充气工作
用三通将消防管路和充气管路分成2-3份，消防水带连接注水口，井下压风管与充气嘴合茬，注水充气同时进行。气囊充气尚未饱和时，及时调整气囊的状态，并使用裙边对巷道内壁封堵严密。充气既可以用井下压风系统充气，还可以用高压气瓶配合减压阀充气，另外还可以用脚踏充气泵人工辅助充气。
步骤三、连接胶囊单体
将相邻胶囊单体的较长的梯道卷边，内侧外露，整理好内部通道，使其通畅；用梯道内部的粘扣将相邻的两个梯道连接完好。
步骤四、人员逃生
密闭完好后，密闭空间若还有人员未及时逃出，可以通过梯道和开孔顺利逃生。
步骤五、气样采集工作
救援人员可以通过开孔采集密闭里的有毒有害气体样本，分析其成分、浓度等，为灾区启封提供资料。
步骤六、救援人员进入密闭灾区观察灾情
救援人员在获取灾区内有害气体的情况后，在确保安全的情况下，通过梯道和开孔进入密闭里面观察灾情，并开展进一步的救援及后续工作。
步骤七、回收工作
密闭结束时，启封火区，胶囊排水放气后，进行折叠收纳。便于下次使用。
该快速密闭胶囊装置结构简单、安装方便快速、封堵效果好、稳定性能好，有一定的抗冲击作用，可高效、快速地隔断灾害传播，减少火灾事故损失。
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，任何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 (11)
1.一种矿用快速密闭胶囊装置，包括至少2-3个矿用快速密闭胶囊单体串联而成。
2.根据权利要求1所述的矿用快速密闭胶囊单体，包括水囊、气囊，其特征在于：水囊位于下半部分，气囊位于上半部分，水囊和气囊组成一体。
3.根据权利要求2所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：气囊上设有2个充（放）气嘴、1个安全阀；水囊上设有1个注水嘴、1个放水嘴。
4.根据权利要求2所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：气囊与水囊分隔部分设有隔层。
5.根据权利要求2所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：水囊和气囊内部设有若干垂直或平行于胶囊单体顶底面的的拉片。
6.根据权利要求2所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：气囊的迎爆面、安全面上有开孔，并装有圆筒状梯道；圆筒状梯道内部设有若干柔性把手和抗静电阻燃的强力粘扣，梯道末端用强力粘扣密封。
7.根据权利要求1所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：胶囊单体的安全面设有褶皱边。
8.根据权利要求1所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：胶囊单体的安全面、迎爆面左、顶、右三边装有挂钩或吊环。
9.根据权利要求1所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：胶囊单体的迎爆面及迎爆面的梯道，均加设一层抗冲击涂覆布材料。
10.根据权利要求1所述的矿用快速密闭胶囊单体，其特征在于：胶囊单体整体是采用抗静电、阻燃、防水的涂覆布材料制成。
11.一种如权利要求1-10中任一权利要求所述的矿用快速密闭胶囊装置的使用方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、布置准备工作：当矿井发生火灾时，救援人员迅速将矿用快速密闭胶囊装置送至密闭位置, 确定好每个胶囊单体的安装位置，尽量选择巷道支架及顶板比较完整无抽冒的地点进行施工，适当清理密闭地点的杂物, 施工时先找好支架的中心位置，先将胶囊单体中心挂钩挂在支架中心位置上，再挂其他的挂钩；
步骤二、注水充气工作：用三通将消防管路和充气管路分成2-3份，消防水带连接注水口，井下压风管与充气嘴合茬，注水充气同时进行；气囊充气尚未饱和时，及时调整气囊的状态，并使用裙边对巷道内壁封堵严密；既可以用井下压风系统充气，还可以用高压气瓶配合减压阀充气，另外还可以用脚踏充气泵人工辅助充气；
步骤三、连接胶囊单体：将相邻胶囊单体的较长的梯道卷边，内侧外露，整理好内部通道，使其通畅；用梯道内部的粘扣将相邻的两个梯道连接完好；
步骤四、人员逃生：密闭完好后，密闭空间若还有人员未及时逃出，可以通过梯道和开孔顺利逃生；
步骤五、气样采集工作：救援人员可以通过开孔采集密闭里的有毒有害气体样本，分析其成分、浓度等，为灾区启封提供资料；
步骤六、救援人员进入密闭灾区观察灾情：救援人员在获取灾区内有害气体的情况后，在确保安全的情况下，通过梯道和开孔进入密闭里面观察灾情，并开展进一步的救援及后续工作；
步骤七、回收工作：密闭结束时，启封火区，胶囊排水放气后，进行折叠收纳。
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