CN112761708A - 一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿阻燃装置技术领域，具体地说就是一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，包括高压枪、触发装置、触发杆和喷射装置，所述的高压枪设在触发装置的一侧，所述的喷射装置设在触发装置的另一侧，所述的隔爆装置通过吊挂装置安装在煤矿巷道内顶部，所述的喷射装置内设有灭火粉，所述的触发装置包括双向触发滑套,所述的触发杆包括第一触发杆和第二触发杆，本装置的高压枪设置在喷射装置外，能够使喷射装置内存放更多地灭火粉，并且相对于现有技术，灭火粉在喷出时不会在中央产生空洞，灭火粉在巷道内分布较为均；高压枪不占用喷射装置内空间，利于灭火粉的密封，防止漏粉或受潮，有利于灭火粉的定期更换。

Description

一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置

技术领域

本发明涉及煤矿阻燃装置技术领域，具体地说就是一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置。

背景技术

在煤矿井下，爆炸一般分两大类，即瓦斯爆炸和煤尘爆炸。无论是瓦斯爆炸还是煤尘爆炸，其危害总体上分为4类：第一，高温，瓦斯爆炸产生的瞬间温度可达1850～2650℃，煤尘爆炸瞬时温度可达2300～2500℃，可引起矿井火灾、烧毁设备、烧伤人员；第二，高压，经实验和理论计算瓦斯爆炸后的气体压力是爆炸前气体压力的7～10倍，煤尘爆炸的理论压力可达735kPa，可损坏设备、推倒机架、造成冒顶和人员伤亡；第三，有毒有害气体，瓦斯爆炸后产生的一氧化碳浓度可达20000ppm，煤尘爆炸后产生的一氧化碳浓度一般为30000ppm，可迅速导致人员窒息或死亡；第四，冲击波，冲击波的传播速度可达2340m/s，使设备、支架和人员遭受损害，矿用隔爆阻燃装置一般是利用爆炸产生的的空气冲击波速度远大于火焰速度的原理，在空气冲击波到来时触发阻燃隔爆装置，从而提前释放灭火粉，将火焰阻挡防止矿下发生其他二次灾害。

在专利授权号为CN201953397U中记载的一种矿井自动隔爆抑爆装置中，记载了一种能够通过在矿井下发生瓦斯煤尘爆炸时可自动迅速的喷发超细灭火粉，在巷道中大范围长时间形成爆炸抑制隔离区，抑制爆炸扩大蔓延，有效减少爆炸损失，降低人员伤亡，在上述装置中，通过方形冲击波接收到冲击波并通过推杆将冲击力传播到触发装置的装入箍上，推动滑动套筒向后轴心位移，滑动套筒的空腔移至钢珠孔处，钢珠在径向孔内被活塞后端顶起，使钢珠不再对活塞起到限位作用，活塞在高压罐压缩气体的压强下，沿轴向前移，移开密封泄气孔的位置。高压罐内的压缩空气经喷气管上的八个泄气孔X通向联接腔进入储料仓，使储料仓内的超细灭火粉在压缩氮气的作用下，冲破密封膜喷射而出，在巷道内形成超细灭火粉云雾。

但是在上述装置中，高压罐设置在储料仓内，使隔爆装置产生了相应的问题：（1）高压罐占用了大量储料仓的空间，使灭火粉的储量减少，阻燃隔爆效果不好；（2）高压罐在储料仓内占用了大量空间，在装置触发喷出灭火粉时，会在中央部位形成空洞，灭火粉的分布不均匀，影响阻燃隔爆的效果；（3）高压罐内的高压气体需要先向后至密封泄气孔，再折返冲击灭火粉，使得装置从触发至灭火粉喷出的时间太长，不利于灭火粉快速均匀分布在巷道内，影响灭火效果；（4）该装置在巷道内只能应对单方向的爆炸，无法阻隔另一个方向的爆炸和燃烧。

发明内容

为解决高压罐设在储料仓内而产生的上述问题，本发明提供了一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，包括高压枪、触发装置、触发杆和喷射装置，所述的高压枪设在触发装置的一侧，所述的喷射装置设在触发装置的另一侧，所述的隔爆装置通过吊挂装置安装在煤矿巷道内顶部，所述的喷射装置内设有灭火粉，所述的触发装置包括双向触发滑套,所述的触发杆包括第一触发杆和第二触发杆,所述第一触发杆和第二触发杆均通过吊挂装置安装煤矿巷道内顶部，所述第一触发杆和第二触发杆的一端设有触发板，所述第一触发杆的另一端通过滑动套管连接在滑杆进而连接在双向触发滑套上,所述的第二触发杆的另一端连接在双向触发滑套上。

作为优化，所述的触发装置包括喷气管、活塞、双向触发滑套和滑动套管，所述的喷气管包括进气段、连接段、喷气段和触发段，所述的进气段固连在靠近高压枪的一侧，所述的连接段设在进气段的后侧，所述的喷气段固连在连接段的后侧，所述的触发段设在喷气段的后侧，所述的活塞设在喷气管内部，所述的触发段安装在双向触发滑套内，所述的滑动套管套装在高压枪上，所述的滑动套管通过滑杆连接双向触发滑套。

作为优化，所述的喷气管内设有通气腔，所述的通气腔包括进气腔、活塞安装腔、喷射腔和中间喷气腔，所述的进气腔设于进气段内，所述的活塞安装腔设于连接段内，所述的喷射腔设于喷气段内，所述的中间喷气腔设于触发段内。

作为优化，所述的所述的喷气段沿管道周向设有若干个喷气孔，所述的喷气孔的中轴线与喷气管的中轴线夹角为30~60度，所述的双向触发滑套通过固定块固连在滑杆上，所述的连接段上设有滑孔，所述的滑杆穿过滑孔，所述的连接段的上侧固定连接在吊挂装置上。

作为优化，所述的连接段上还设有安全钉，所述的连接段上设有安全钉孔，所述的安全钉孔连通至滑孔，所述的安全钉可拆卸地安装在安全钉孔内挤压住滑杆。

作为优化，所述的双向触发滑套内设有第一钢珠触发槽和第二钢珠触发槽，所述的触发段上设有钢珠存放槽，所述的钢珠存放槽内装有钢珠，所述的钢珠触发槽可前后移动地设于第一钢珠触发槽和第二钢珠触发槽之间，所述的双向触发滑套的后端还设有固定板，所述的固定板中央设有用于固连第二触发杆的固定孔，所述的固定板上还沿圆周设有若干个中央喷气孔。

作为优化，所述的喷气管的前侧设有压力表连接器，所述的压力表连接器的前端连接高压枪，所述的压力表连接器另一端连接喷气管，所述的压力表连接器与喷气管的连接处设有Y型密封圈，所述的压力表连接器上还设有用于给高压枪充气的充气口和连接压力表的压力表连接口，所述的压力表连接器外还设有压力表罩。

作为优化，所述的高压枪的包括高压管，所述的高压枪的一端设有堵头，所述的喷射装置包括外罩，所述的外罩通过连接法兰连接在喷气管上，所述的外罩的另一端设有喷射斜面，所述的喷射斜面上设有后挡圈，所述的外罩内部前侧设有前挡圈，所述的前挡圈和后挡圈上均设有用于封堵灭火粉的薄膜，所述的喷射斜面相对于水平面的夹角为45~90度。

作为优化，所述的活塞包括受力头和触发管，所述的受力头侧面设有密封圈槽，所述的密封圈槽内设有Y型密封圈，所述的受力头上设有连通外部和触发管内部的竖向通气管，所述的触发管的后端设有台阶沿，所述台阶沿与钢珠存放槽对齐。

作为优化，所述的吊挂装置包括用于吊挂触发杆的第一吊杆、固定在喷气管上的第二吊杆和固定在外罩上的第三吊杆，所述的第一吊杆底部设有滑动套，所述的触发杆安装在滑动套内。

本方案的整体有益效果是：本装置的高压枪设置在喷射装置外，能够使喷射装置内存放更多地灭火粉，并且相对于现有技术，灭火粉在喷出时不会在中央产生空洞，灭火粉在巷道内分布较为均，本装置的高压枪设置位置更靠近触发杆，高压枪内的高压空气在释放时，经喷气管至灭火粉处，为近乎直线的气道，避免了现有技术中，气道折返的情况，灭火粉释放速度更快，有利于灭火粉快速均匀布满巷道；相对于高压枪，较为纤细的第二触发杆仅占用喷射装置内较小空间，并且结合中央喷气孔，不会在中间形成空洞，不会对灭会粉的喷射造成影响，并且外罩是通过连接法兰连接到喷气管上的，拆卸连接法兰就能够更换灭火粉，有利于灭火粉的定期更换，本装置能够有效应对前后两个方向的爆炸做出反应，有利于及时应对双向的爆炸和燃烧；

本装置的技术特征技术效果是：（1）由于高压枪设于喷射装置的另一侧，阻挡了触发杆，所以在高压枪外设置滑动套管，既能够进行触发装置，又能够对高压枪进行保护，防止高压枪受到损坏；（2）活塞上设有竖向通气管，使高压气体除了在一圈的喷气孔喷出外，还能够进入活塞中央位置的触发管内喷出，使灭火粉的受力更均匀，使灭火粉喷出后在巷道内的分布更均匀，更有利于阻挡火焰，弥补了现有技术中灭火粉在中央位置缺失的缺陷；（3）本装置的压力表连接器，同时实现了对高压枪的充气和压力表的连接，有利于检测高压枪内的气压状况；（4）本装置的滑动套管通过滑杆传动触发双向触发滑套，本装置在运输或安装调试过程中，通过设置的安全钉挤压住滑杆，防止误触发本装置，本装置的喷气管既能够实现气体的导通，还能够对装置进行安全限制；（5）本装置在压力罐连接器与喷气管以及喷气管与活塞等密封处采用了Y型密封圈，更有利于对高压气体进行密封。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图。

附图2为本发明触发装置结构示意图。

附图3为本发明高压枪左端处结构示意图。

附图4为本发明压力表连接器结构示意图。

附图5为本发明喷气管结构示意图。

附图6为本发明活塞结构示意图。

附图7为本发明双向触发滑套结构示意图。

附图8为本发明双向触发滑套左视方向结构示意图。

附图9为本发明喷射装置结构示意图。

其中，1、高压枪，2、触发装置，3、触发杆，4、喷射装置，5、吊挂装置，6、触发板，7、喷气管，8、活塞，9、双向触发滑套，10、滑动套管，11、进气段，12、连接段，13、喷气段，14、触发段，15、通气腔，16、进气腔，17、活塞安装腔，18、喷射腔，19、中间喷气腔，20、喷气孔，21、固定块，22、滑杆，23、滑孔，24、安全钉，25、安全钉孔，26、第一钢珠触发槽，27、钢珠存放槽，28、钢珠，29、压力表连接器，30、Y型密封圈，31、充气口，32、压力表连接口，33、压力表罩，34、堵头，35、外罩，36、连接法兰，37、喷射斜面，38、后挡圈，39、前挡圈，40、受力头，41、触发管，42、密封圈槽，43、竖向通气管，44、台阶沿，45、第一吊杆，46、第二吊杆，47、第三吊杆，48、滑动套, 49、第一触发杆，50、第二触发杆，51、第二钢珠触发槽，52、第一定位滑孔，53、第二定位滑孔，54、固定板，55、固定孔， 56、中央喷气孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示实施例中，一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，包括高压枪1、触发装置2、触发杆3和喷射装置4，所述的高压枪1设在触发装置2的一侧，所述的喷射装置4设在触发装置2的另一侧，所述的隔爆装置通过吊挂装置5安装在煤矿巷道内顶部，所述的喷射装置4内设有灭火粉，所述的触发装置2包括双向触发滑套9,所述的触发杆3包括第一触发杆49和第二触发杆50,所述第一触发杆49和第二触发杆50均通过吊挂装置5安装煤矿巷道内顶部，所述第一触发杆49和第二触发杆50的一端设有触发板6，所述第一触发杆49的另一端通过滑动套管10连接在滑杆22进而连接在双向触发滑套9上,所述的第二触发杆50的另一端连接在双向触发滑套9上。其中第二触发杆50需穿过外罩35内，第二触发杆50为刚性的细长杆，为尽量减小对灭火粉喷发的影响，第二触发杆50应尽量细，优选直径小于1cm，并且在前挡圈39上设有第一定位滑孔52，在后挡圈38上设有第二定位滑孔53，第二触发杆50依次穿过第二定位滑孔53和第一定位滑孔52后连接在双向触发滑套9上。

如图2所示，所述的触发装置2包括喷气管7、活塞8、双向触发滑套9和滑动套管10，所述的喷气管7包括进气段11、连接段12、喷气段13和触发段14，所述的进气段11固连在靠近高压枪1的一侧，所述的连接段12设在进气段11的后侧，所述的喷气段13固连在连接段12的后侧，所述的触发段14设在喷气段13的后侧，所述的活塞8设在喷气管7内部，所述的触发段14安装在双向触发滑套9内，所述的滑动套管10套装在高压枪1上，所述的滑动套管10通过滑杆22连接双向触发滑套9。

如图5所示，所述的喷气管7内设有通气腔15，所述的通气腔15包括进气腔16、活塞安装腔17、喷射腔18和中间喷气腔19，所述的进气腔16设于进气段11内，所述的活塞安装腔17设于连接段12内，所述的喷射腔18设于喷气段13内，所述的中间喷气腔19设于触发段14内。

如图5所示，所述的所述的喷气段13沿管道周向设有若干个喷气孔20，所述的喷气孔20的中轴线与喷气管7的中轴线夹角为30~60度，如图7所示，所述的双向触发滑套9通过固定块21固连在滑杆22上，所述的连接段12上设有滑孔23，所述的滑杆22穿过滑孔23，如图1所示，所述的连接段12的上侧固定连接在吊挂装置5上。

如图2所示，所述的连接段12上还设有安全钉24，所述的连接段12上设有安全钉孔25，所述的安全钉孔25连通至滑孔23，所述的安全钉24可拆卸地安装在安全钉孔25内挤压住滑杆22。

如图7所示，所述的双向触发滑套9内设有第一钢珠触发槽26和第二钢珠触发槽51，所述的触发段14上设有钢珠存放槽27，所述的钢珠存放槽27内装有钢珠28，所述的钢珠存放槽27可前后移动地设于第一钢珠触发槽26和第二钢珠触发槽51之间，无论是前方还是后方的爆炸推动，均能够使钢珠28移开，进入第一钢珠触发槽26或第二钢珠触发槽51内，从而触发灭火粉的喷射进行阻燃隔爆，所述的双向触发滑套9的后端还设有固定板54，所述的固定板54中央设有用于固连第二触发杆50的固定孔55，所述的固定板54上还沿圆周设有若干个中央喷气孔56。

如图4所示，所述的喷气管7的前侧设有压力表连接器29，所述的压力表连接器29的前端连接高压枪1，所述的压力表连接器29另一端连接喷气管7，所述的压力表连接器29与喷气管7的连接处设有Y型密封圈30，所述的压力表连接器29上还设有用于给高压枪1充气的充气口31和连接压力表的压力表连接口32，如图2所示，所述的压力表连接器29外还设有压力表罩33。

所述的高压枪1的包括高压管，如图3所示，所述的高压枪1的一端设有堵头34，如图8所示，所述的喷射装置4包括外罩35，所述的外罩35通过连接法兰36连接在喷气管7上，所述的外罩35的另一端设有喷射斜面37，所述的喷射斜面37上设有后挡圈38，所述的外罩35内部前侧设有前挡圈39，所述的前挡圈39和后挡圈38上均设有用于封堵灭火粉的薄膜，所述的喷射斜面37相对于水平面的夹角为45~90度。

如图6所示，所述的活塞8包括受力头40和触发管41，所述的受力头40侧面设有密封圈槽42，所述的密封圈槽42内设有Y型密封圈30，所述的受力头40上设有连通受力头40的外部和触发管41内部的竖向通气管43，使高压气体能够通过活塞的中央喷出,有利于灭火粉的均匀喷射，所述的触发管41的后端设有台阶沿44，如图2所示，所述台阶沿44与钢珠存放槽27对齐。

如图1所示，所述的吊挂装置5包括用于吊挂触发杆3的第一吊杆45、固定在喷气管7上的第二吊杆46和固定在外罩35上的第三吊杆47，所述的第一吊杆45底部设有滑动套48，所述的触发杆3安装在滑动套48内。

使用方法：本装置在运输和安装时，安全钉24为紧固状态，安全钉24挤压住滑杆22，安装完成后，松开安全钉24。

本装置在瓦斯爆炸时的阻燃隔爆工作原理：爆炸发生后，空气冲击波沿巷道至本装置处，首先到达触发板6并推动触发杆3向后滑动，触发杆3推动滑动套管10向后滑动，与滑动套管10固定的滑杆22向后滑动，带动双向触发滑套9向后滑动，错位安装的第一钢珠触发槽26或第二钢珠触发槽51与钢珠存放槽27对齐，活塞8在正常状态下受高压气体的作用受到向后的力，但被钢珠28卡住，但第一钢珠触发槽26或第二钢珠触发槽51与钢珠存放槽27对齐后，在活塞8的推动下，钢珠28进入第一钢珠触发槽26或第二钢珠触发槽51内，活塞8的受力头40进入喷射腔18内，高压气体从喷气孔20以及竖向通气管43所连接的触发管41中喷出，作用到外罩35内的灭火粉上，其中触发管41中喷出的高压气体是经中央喷气孔56分流后喷出，使灭火粉喷出在巷道内形成均匀分布的状态，从而阻隔火焰的进一步传播。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，包括高压枪、触发装置、触发杆和喷射装置，其特征在于：所述的高压枪设在触发装置的一侧，所述的喷射装置设在触发装置的另一侧，所述的隔爆装置通过吊挂装置安装在煤矿巷道内顶部，所述的喷射装置内设有灭火粉,所述的触发装置包括双向触发滑套,所述的触发杆包括第一触发杆和第二触发杆,所述第一触发杆和第二触发杆均通过吊挂装置安装煤矿巷道内顶部，所述第一触发杆和第二触发杆的一端设有触发板，所述第一触发杆的另一端通过滑动套管连接在滑杆进而连接在双向触发滑套上,所述的第二触发杆的另一端连接在双向触发滑套上。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的触发装置包括喷气管、活塞、双向触发滑套和滑动套管，所述的喷气管包括进气段、连接段、喷气段和触发段，所述的进气段固连在靠近高压枪的一侧，所述的连接段设在进气段的后侧，所述的喷气段固连在连接段的后侧，所述的触发段设在喷气段的后侧，所述的活塞设在喷气管内部，所述的触发段安装在双向触发滑套内，所述的滑动套管套装在高压枪上，所述的滑动套管通过滑杆连接双向触发滑套。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的喷气管内设有通气腔，所述的通气腔包括进气腔、活塞安装腔、喷射腔和中间喷气腔，所述的进气腔设于进气段内，所述的活塞安装腔设于连接段内，所述的喷射腔设于喷气段内，所述的中间喷气腔设于触发段内。

4.根据权利要求2或3所述的任意一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的喷气段沿管道周向设有若干个喷气孔，所述的喷气孔的中轴线与喷气管的中轴线夹角为30~60度，所述的双向触发滑套通过固定块固连在滑杆上，所述的连接段上设有滑孔，所述的滑杆穿过滑孔，所述的连接段的上侧固定连接在吊挂装置上。

5.根据权利要求2所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的连接段上还设有安全钉，所述的连接段上设有安全钉孔，所述的安全钉孔连通至滑孔，所述的安全钉可拆卸地安装在安全钉孔内挤压住滑杆。

6.根据权利要求2所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的双向触发滑套内设有第一钢珠触发槽和第二钢珠触发槽，所述的触发段上设有钢珠存放槽，所述的钢珠存放槽内装有钢珠，所述的钢珠触发槽可前后移动地设于第一钢珠触发槽和第二钢珠触发槽之间，所述的双向触发滑套的后端还设有固定板，所述的固定板中央设有用于固连第二触发杆的固定孔，所述的固定板上还沿圆周设有若干个中央喷气孔。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的喷气管的前侧设有压力表连接器，所述的压力表连接器的前端连接高压枪，所述的压力表连接器另一端连接喷气管，所述的压力表连接器与喷气管的连接处设有Y型密封圈，所述的压力表连接器上还设有用于给高压枪充气的充气口和连接压力表的压力表连接口，所述的压力表连接器外还设有压力表罩。

8.根据权利要求2所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的高压枪的包括高压管，所述的高压枪的一端设有堵头，所述的喷射装置包括外罩，所述的外罩通过连接法兰连接在喷气管上，所述的外罩的另一端设有喷射斜面，所述的喷射斜面上设有后挡圈，所述的外罩内部前侧设有前挡圈，所述的前挡圈和后挡圈上均设有用于封堵灭火粉的薄膜，所述的喷射斜面相对于水平面的夹角为45~90度。

9.根据权利要求2所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的活塞包括受力头和触发管，所述的受力头侧面设有密封圈槽，所述的密封圈槽内设有Y型密封圈，所述的受力头上设有连通受力头的外部和触发管内部的竖向通气管，所述的触发管的后端设有台阶沿，所述台阶沿与钢珠存放槽对齐。

10.根据权利要求8所述的一种煤矿单向接收双向喷发阻燃隔爆装置，其特征在于：所述的吊挂装置包括用于吊挂触发杆的第一吊杆、固定在喷气管上的第二吊杆和固定在外罩上的第三吊杆，所述的第一吊杆底部设有滑动套，所述的触发杆安装在滑动套内。

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