CN203717031U - 一种煤矿采空区快速封闭装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种煤矿采空区快速封闭装置,其包括内层气囊、外层保护层、以及控制装置,所述内层气囊具有充气空间,所述外层保护层具有收容空间,所述内层气囊位于所述收容空间中,所述外层保护层包覆所述内层气囊,所述控制装置选择性连通外部空间与所述充气空间。本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置可有效杜绝采空区煤层(浮煤)自燃现象;消除了瓦斯爆炸的条件;有效抑制采空区瓦斯涌出;可替代黄泥灌浆灭火系统,与注氮系统配合使用,进行综合预防性防灭火,防止煤层自燃;短时快速封闭灾害区域,协助事故救援;消除或控制煤矿重大灾害事故发生,实现煤矿安全生产;此外,其运输使用方便,可折叠运输;成本低。

Description

一种煤矿采空区快速封闭装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及煤矿开采,尤其涉及一种煤矿采空区快速封闭装置。
背景技术
[0002] 在煤矿开采过程中,当地下煤层的某一部分被开采完毕时,被开采完毕的煤层所占用的空间则形成采空区。但采空区中可能残留有浮煤,从而引起自燃。采煤工作面生产过程中或掘进工作面生产过程中,为了防止煤层的自燃、以及有害气体的外泄,需要对采空区进行密封。但实际情况中,当采掘工作面发生灾害是,需要快速封闭,而构筑永久密闭需准备及施工时间长,一时难以实施。从而给人员和生产带来严重的损失。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种煤矿采空区快速封闭装置。
[0004] 为实现上述实用新型目的,本实用新型的一种煤矿采空区快速封闭装置,其包括内层气囊、外层保护层、以及控制装置,所述内层气囊具有充气空间,所述外层保护层具有收容空间,所述内层气囊位于所述收容空间中,所述外层保护层包覆所述内层气囊,所述控制装置选择性连通外部空间与所述充气空间。
[0005] 作为本发明的进一步改进,所述内层气囊为橡胶、或橡胶内衬的尼龙纺织布。
[0006] 作为本发明的进一步改进,所述外层保护层为。
[0007] 作为本发明的进一步改进,所述充气空间充满气体时,所述充气空间和收容空间为圆柱形,所述收容空间的直径大于所述充气空间直径100〜200mm。
[0008] 作为本发明的进一步改进,所述控制装置为控制阀门。
[0009] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置可有效杜绝采空区煤层(浮煤)自燃现象;消除了瓦斯爆炸的条件;有效抑制采空区瓦斯涌出;可替代黄泥灌浆灭火系统,与注氮系统配合使用,进行综合预防性防灭火,防止煤层自燃;消除或控制煤矿重大灾害事故发生,实现煤矿安全生产;此外,其运输使用方便,可折叠运输;成本低,制造简单;对煤矿或非煤矿山灾害事故应急救援,快速封闭灾害区域,争取救援时间,防止事故扩大将会产生非常重要的作用。
附图说明
[0010] 图1为本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置的剖视图。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本实用新型的限制,本领域技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本实用新型的保护范围之内。
[0012] 如图1所示,本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置100包括内层气囊10、外层保护层20、以及控制装置30,所述内层气囊10具有充气空间,所述外层保护层20具有收容空间,所述内层气囊10位于所述收容空间中,所述外层保护层20包覆所述内层气囊,所述控制装置30选择性连通外部空间与所述充气空间。从而,可通过控制装置向内层气囊10的充气空间注入气体。使用时,只对内层气囊充入氮气等惰性气体,外保护层在内层气囊充气过程中撑起,起到对内层的保护。优选地,所述充气空间充满气体时,所述充气空间和收容空间为圆柱形,或需要的形状,所述收容空间的直径大于所述充气空间直径100〜200_。
[0013] 作为一种实施方式,所述内层气囊10选用抗静电、阻燃的橡胶、或橡胶内衬的尼龙纺织布、或其它具有弹性、韧性及延展性的等材料等。外层保护层20则选用具有抗静电、阻燃,并具有耐磨、抗扎等性能的玻纤布或其它柔性材料。
[0014] 进一步地,所述控制装置为控制阀门。
[0015] 本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置可以根据采煤工作面的采高、倾斜长度定制加工,充气前折叠存放和运输。优选地,当充气后,其形状为圆柱体形,或需要的形状。此时,其长度一般为10〜50m,或据工作面的长度也可,若工作面倾斜长度较大时,可用多个气囊搭接使用,单个充气,或多个一体一次性充气,个体间使用控制阀门控制,或使用自动锁气控制,其直径约为采高的1.2-1.5倍。且直径越大,密封性越好,封闭隔离效果越好。
[0016] 当内层气囊充入氮气或其它惰性气体后,充气压力达到0.6-lMpa即可,内层气囊膨胀与采空区未冒落或冒落不充分的顶、底板密实接触,在采空区内沿倾斜方向形成一条密封的气囊隔离墙,对采空区形成封闭隔离,阻止矿井空气流入采空区,极大的缩减采空区的冷却带(通风带);然后向采空区注入氮气等惰性气体,把氧气置换出来,使采空区内的氧气降到10%以下,注入的氮气被隔离密封在采空区内,使采空区始终处于窒息状态,或正压状态,达到消除煤层自燃的目的,也因此控制了瓦斯的涌出。
[0017] 本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置使用时,内层气囊未充气之前,在采空区侦牝沿切顶排支柱,或综采工作面液压支架尾部,沿工作面倾斜方向敷设,使气囊长度与工作面的倾斜长度等长或上下顺槽端各余2-3米。然后充入氮气,充气压力根据顶板冒落情况具体确定,一般为0.6-lMpa,从而有效形成对采空区的封闭隔离。
[0018] 综上所述,本实用新型的煤矿采空区快速封闭装置可有效杜绝采空区煤层(浮煤)自燃现象;消除了瓦斯爆炸的条件;有效抑制采空区瓦斯涌出;可替代黄泥灌浆灭火系统,与注氮系统配合使用,进行综合预防性防灭火,防止煤层自燃;消除或控制煤矿重大灾害事故发生,实现煤矿安全生产;此外,其运输使用方便,可折叠运输;成本低,制造简单;对煤矿或非煤矿山灾害事故应急救援,快速封闭灾害区域,延缓灾害范围扩大,争取更多的救援时间,防止事故扩大将会产生非常重要的作用。
[0019] 对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0020] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种煤矿采空区快速封闭装置,其特征在于,所述煤矿采空区快速封闭装置包括内层气囊、外层保护层、以及控制装置,所述内层气囊具有充气空间,所述外层保护层具有收容空间,所述内层气囊位于所述收容空间中,所述外层保护层包覆所述内层气囊,所述控制装置选择性连通外部空间与所述充气空间。
2.根据权利要求1所述的煤矿采空区快速封闭装置,其特征在于,所述内层气囊为橡胶、或橡胶内衬的尼龙纺织布。
3.根据权利要求1所述的煤矿采空区快速封闭装置,其特征在于,所述外层保护层为玻纤布。
4.根据权利要求1所述的煤矿采空区快速封闭装置,其特征在于,所述充气空间充满气体时,所述充气空间和收容空间为圆柱形,所述收容空间的直径大于所述充气空间直径100 〜200mmo
5.根据权利要求1所述的煤矿采空区快速封闭装置,其特征在于,所述控制装置为控制阀门。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106761925A (zh) * 2017-02-20 2017-05-31 中国矿业大学(北京) 一种煤矿巷道防爆密闭气囊
CN110318806A (zh) * 2019-04-24 2019-10-11 山东科技大学 用于煤矿井下封闭风路巷道的双层气囊式临时隔离墙

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