CN206785425U - 灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，该装置包括气囊、固定器和可以远程遥控的PLC，气囊采用聚酰亚胺薄膜复合高强度玻纤织布作为密闭材料，长宽高为10m×3m×2.5m；固定器通过固定带与气囊相连，且固定器与电线相连，气囊通过进气管与气泵相连，通过进水管与水泵相连；气泵通过吸气管与氮源相连接，进气管、进水管和吸气管上分别安装有一个电磁阀；气囊的一侧安装有气体压力传感器，另一侧安装有安全阀，下端安装有水位传感器、排水阀。本实用新型在实现巷道快速密闭的整个过程中，可以实现远距离自动控制，无需人员现场操作，具有形成密闭时间短、效率高、漏风率小等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿巷道密闭的技术领域，具体涉及一种灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置。
背景技术
火灾、煤尘、冲击地压和瓦斯爆炸等危险是矿井常见灾害，一旦发生，灾害区域扩展快，影响范围大，直接威胁矿井及其井下工作人员的生命安全，为防止灾害的扩大，减少损失，保障救援人员的生命安全，需要快速有效的建立起密闭隔离墙将易自燃区、有害气体源或瓦斯聚集区进行隔离。目前存在粉煤灰充填的快速密闭、喷涂聚氨脂泡沫堵漏式密闭、采用高压气瓶作为气源的气囊式快速密闭、降落伞式快速密闭、快速胶体防爆密闭墙等快速密闭技术，这些技术由于密闭形成时间长、漏风率大，在密闭施工过程中需要人工现场操作，密闭高瓦斯火区存在爆炸危险性，无法保证工作人员的生命安全。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，在实现巷道快速密闭的整个过程中，可以实现远距离自动控制，无需人员现场操作，具有巷道形成密闭时间短、效率高、漏风率小等优点，同时可以承受由爆炸而产生的冲击波，阻止冲击波的传递。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，包括气囊、固定器和可以远程遥控的PLC，所述气囊采用聚酰亚胺薄膜复合高强度玻纤织布作为密闭材料，长宽高为10m×3m×2.5m；固定器通过固定带与气囊相连，且固定器与电线相连，气囊通过进气管与气泵相连，通过进水管与水泵相连；所述气泵通过吸气管与氮源相连接，所述进气管、进水管和吸气管上分别安装有一个电磁阀；气囊的一侧安装有气体压力传感器，另一侧安装有安全阀，下端安装有水位传感器、排水阀；固定器、电磁阀、气体压力传感器、水位传感器、水泵、气泵均通过电线与PLC相连接，并均受PLC控制。
优选地，所述进气管采用DN150进气管，所述进水管采用DN100进水管，
优选地，所述电磁阀采用SH电磁阀.
优选地，所述气体压力传感器采用PT604Z气体压力传感器，所述安全阀采用A24Y-320P安全阀，排放压力为30kPa，保证气囊内压不会超过30kPa；所述水位传感器采用XS-PCM280水位传感器；所述水泵采用ISG100-160水泵，功率为15kW、扬程为32m、流量为100m3/h；所述气泵采用MDL55-2气泵，功率为55kW、排气压力为0.12MPa-0.25MPa、排气量为21m3/min。
优选地，所述进气管、进水管、电线通过管卡固定在巷道的上方。
本实用新型具有以下有益效果：
在实现巷道快速密闭的整个过程中，灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置可以实现远程自动控制气囊进行巷道堵漏密闭和抗压密闭，同时在巷道完全密闭的情况下实现堵漏密闭功能和抗压密闭功能的远距离自动切换和操作，无需人员现场操作，具有巷道形成密闭时间短、效率高、漏风率小等优点，在5分钟内气囊充满氮气使气囊内压保持在30kPa，完成初次巷道密闭，能有效的防止火区CO等有毒有害气体泄漏及空气串入火区，气囊在注水时会释放出气囊中的氮气进入巷道中，进而降低巷道中的氧气浓度，在气囊充满水后可以承受由爆炸而产生的冲击波，阻止冲击波的传递，有效地缩短火灾延续时间、减少事故损失，避免了二次灾害的发生，给永久密闭作业人员提供了安全保障。
附图说明
图1为本实用新型专利未使用状态下的结构示意图。
图2为本实用新型专利使用状态下的结构示意图。
图中：1-巷道；2-气囊；3-电线；4-固定器；5-固定带；6-进气管；7-进水管；8-管卡；9-电磁阀；10-气体压力传感器；11-安全阀；12-水位传感器；13-排水阀；14-水泵；15-气泵；16-PLC；17-吸气管；18-氮源。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-图2所示，本实用新型实施例提供了一种灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，包括气囊2、固定器4和可以远程遥控的PLC16，所述气囊2采用聚酰亚胺薄膜复合高强度玻纤织布作为密闭材料，长宽高为10m×3m×2.5m；所述固定器4通过固定带5与气囊2相连，且固定器4与电线3下端相连，气囊2通过进气管6与气泵15相连，通过进水管7与水泵14相连；所述气泵15通过吸气管17与氮源18相连接，所述进气管6、进水管7和吸气管17上分别安装有一个电磁阀9；气囊2的一侧安装有气体压力传感器10，另一侧安装有安全阀11，下端安装有水位传感器12、排水阀13；所述的水位传感器12是用于测量气囊2中水的高度；所述的排水阀13在手动打开的情况下可以排出气囊2的水和氮气，在煤矿灾害成功治理后，释放出气囊2中的水和氮气，气囊2可以重复多次利用；固定器4、电磁阀9、气体压力传感器10、水位传感器12、水泵14、气泵15均通过电线3与PLC16相连接，并均受PLC16控制。
所述进气管6采用DN150进气管，所述进水管7采用DN100进水管，
所述电磁阀9采用SH电磁阀.
所述气体压力传感器10采用PT604Z气体压力传感器，所述安全阀11采用A24Y-320P安全阀，排放压力为30kPa，保证气囊2内压不会超过30kPa；所述水位传感器采用XS-PCM280水位传感器；所述水泵14采用ISG100-160水泵，功率为15kW、扬程为32m、流量为100m3/h；所述气泵15采用MDL55-2气泵，功率为55kW、排气压力为0.12MPa-0.25MPa、排气量为21m3/min。
所述进气管6、进水管7、电线3通过管卡8固定在巷道1的上方。
本具体实施使用上述的一种灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击式气囊封闭装置进行对巷道封闭，包括如下步骤：用固定器4和固定带5将气囊2固定在巷道1的上方，如图1所示。在使用本实用新型专利时，由控制中心发出指令，PLC16收到指令后通过电线3控制固定器4释放固定带5使气囊2的一端自然垂落在巷道1地面，如图2所示。PLC16通过电线3控制进气管6上的电磁阀9和吸气管17上的电磁阀9使它们处于打开状态，同时PLC16控制气泵15启动，通过进气管6向气囊2输送氮气，由气体压力传感器10监测气囊2中的氮气压力。当气囊2中的气体压力达到30kPa时，PLC16控制气泵15停止工作、关闭进气管6和吸气管17上的电磁阀9，启动水泵14和控制进水管7上的电磁阀9处于打开状态使水进入气囊中，水位传感器12监测气囊2中的水位高度。当气囊2的气体压力超过30kPa时，安全阀11自动打开释放氮气进入巷道中进而降低了巷道中的氧气浓度，使气囊2的气体压力保持在30kPa。当水位高度达到2.45m时，水泵14停止工作，同时进水管7上的电磁阀9关闭。在灾害成功治理后，可以打开气囊2上的排水阀13，排出气囊2中的水和氮气以便本实用新型专利多次利用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，其特征在于：包括气囊、固定器和可以远程遥控的PLC，所述气囊采用聚酰亚胺薄膜复合高强度玻纤织布作为密闭材料，长宽高为10m×3m×2.5m；固定器通过固定带与气囊相连，且固定器与电线相连，气囊通过进气管与气泵相连，通过进水管与水泵相连；所述气泵通过吸气管与氮源相连接，所述进气管、进水管和吸气管上分别安装有一个电磁阀；气囊的一侧安装有气体压力传感器，另一侧安装有安全阀，下端安装有水位传感器、排水阀；固定器、电磁阀、气体压力传感器、水位传感器、水泵、气泵均通过电线与PLC相连接，并均受PLC控制。
2.如权利要求1所述的灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，其特征在于：所述进气管采用DN150进气管，所述进水管采用DN100进水管。
3.如权利要求1所述的灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，其特征在于：所述电磁阀采用SH电磁阀。
4.如权利要求1所述的灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，其特征在于：所述气体压力传感器采用PT604Z气体压力传感器，所述安全阀采用A24Y-320P安全阀，排放压力为30kPa，保证气囊内压不会超过30kPa；所述水位传感器采用XS-PCM280水位传感器；所述水泵采用ISG100-160水泵，功率为15kW、扬程为32m、流量为100m3/h；所述气泵采用MDL55-2气泵，功率为55kW、排气压力为0.12MPa-0.25MPa、排气量为21m3/min。
5.如权利要求1所述的灾变环境下煤矿巷道远程自动控制的抗冲击气囊式封闭装置，其特征在于：所述进气管、进水管、电线通过管卡固定在巷道的上方。
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|---|---|---|---|---|
| CN111206959A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-29 | 贵州工程应用技术学院 | 一种煤矿巷道防爆密闭气囊 |
| CN112780301A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-11 | 温州职业技术学院 | 矿井结构强度和紧急支援增强系统及其建设方法 |
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