CN207583418U - 一种气囊式主动抑爆隔爆装置 - Google Patents
一种气囊式主动抑爆隔爆装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207583418U CN207583418U CN201721720641.XU CN201721720641U CN207583418U CN 207583418 U CN207583418 U CN 207583418U CN 201721720641 U CN201721720641 U CN 201721720641U CN 207583418 U CN207583418 U CN 207583418U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- explosion
- gasbag
- isolation device
- type active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 5
- XEVRDFDBXJMZFG-UHFFFAOYSA-N carbonyl dihydrazine Chemical group NNC(=O)NN XEVRDFDBXJMZFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 11
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229940098458 powder spray Drugs 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种气囊式主动抑爆隔爆装置，适用于无其他泄压空间的封闭管道内气体爆炸的阻隔爆，尤其适用于瓦斯等爆炸性气体输送管道及煤矿井下瓦斯爆炸的阻隔爆。首先在管道或巷道安装折叠好的气囊及气体发生器，在抑爆隔爆单元两侧的管道内适当位置安装探测器。在抑爆隔爆单元与探测器之间依次布设电源、控制单元、信号处理系统。当探测器接收到爆炸特征信号后，经信号处理单元判断后开启电源，电源激发点火电极促使气体发生剂爆炸产生大量惰性气体，气体从导流管充入气囊并破损气囊保护盒，瞬间在管道内形成充满惰性气体的气囊，阻断瓦斯爆炸冲击波和火焰波的传播。本实用新型能够解决现有技术的只能抑制火焰波、抑制效果不理想的问题。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种煤矿抑制瓦斯爆炸的气囊式主动抑爆隔爆装置，适用于瓦斯等爆炸性气体输送管道，也适用于煤矿井下发生瓦斯爆炸的巷道。
背景技术
在煤矿生产过程中，瓦斯爆炸事故严重威胁着煤矿工人的生命安全。瓦斯爆炸灾害是制约煤炭工业发展的重要因素之一。随着矿井开采深度及强度的增加，瓦斯的威胁也越来越大，瓦斯爆炸问题成为煤矿安全、高效生产的重大问题。特别是瓦斯的多次爆炸会引起次生灾害，造成事故扩大化。因此煤矿瓦斯阻隔爆装置就成为抑制爆炸继续传播的重要措施。良好的抑爆效果会阻止爆炸火焰波继续传播，减轻爆炸危害性和继发性，对保护煤矿工人生命安全、减轻财产损失、快速应急救援具有重要的意义。
目前所使用的煤矿抑爆隔爆方法包括两种：一种是被动的隔爆水棚及岩粉棚，利用冲击波倾覆悬挂在井巷上部的隔爆棚，形成水雾带等隔绝火焰；一种是主动的自动抑爆方法，利用火焰和压力传感器等探测设备，探测到爆炸特征时，通过机械或爆炸方式将水、岩粉等抑爆材料喷射形成隔幕，从而阻止火焰波的继续传播。第一种方法经济简单，但存在劳动强度大、失效较严重等问题。第二种方法能够主动抑制爆炸传播，但成本较高，消焰剂容易板结，需要定期维护。而且这两种方法本质上是相同的，都是利用水或惰性物质等在不同方式下形成隔离带，当火焰波经过时造成其温度降低从而熄灭。但由于冲击波的影响，隔离带往往会扩大范围，造成隔离区抑爆剂密度变小，且由于火焰波的内聚力特征，从而导致抑爆效果不佳。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种气囊式主动抑爆隔爆装置，能够解决现有技术的只能抑制火焰波、抑制效果不理想的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种气囊式主动抑爆隔爆装置，包括设置于瓦斯管道或巷道上的抑爆隔爆单元，以及依次相连的电源、控制单元、信号处理单元、探测器；所述抑爆隔爆单元包括点火触发装置、设置于瓦斯管道或巷道内部的折叠气囊、设置于瓦斯管道或巷道外部的气体发生单元、连接折叠气囊和气体发生单元的导流管，所述气体发生单元包括由防爆隔板构成的向下开口的外壳，以及外壳内设置的气体发生剂；所述折叠气囊与导流管的一端连通，导流管的另一端与气体发生单元的开口密封连接，连接处设有爆破片；所述点火触发装置连接电源，所述点火触发装置的点火电极设置于所述气体发生剂内；所述气体发生单元外壳的爆破压力大于气体发生剂起爆产生惰性气体时产生的最大压力。
进一步的，所述折叠气囊外设有气囊保护盒。
进一步的，所述抑爆隔爆单元与探测器之间的直线距离为20-30m。
进一步的，所述探测器设置于抑爆隔爆装置的两侧。
进一步的，在瓦斯管道上单独布设或在瓦斯管道的不同断面分别布设。
进一步的，在瓦斯管道的不同断面布设时，相邻装置的布设间距＜20m。
进一步的，所述折叠气囊充气后能够完全阻塞瓦斯管道或巷道的断面。
进一步的，所述折叠气囊的充气膨胀时间<20ms。
进一步的，所述气体发生剂包括还原剂和氧化剂，所述还原剂为碳酰肼配合物，所述氧化剂为KCLO4或KNO3。
有益效果：传统的瓦斯抑爆隔爆方法的抑制剂是在管道或巷道中自由喷洒，喷洒不均匀，受冲击波影响较大，抑制剂喷洒后被冲击波稀释，造成隔离带内抑制剂密度降低，抑爆效果不佳。如喷洒量足够大，则所需用量大喷射时间长，也不利于瓦斯爆炸的阻隔。本实用新型的气囊式抑爆隔爆单元结构简单，气囊膨胀迅速，简化了喷洒过程，抑爆剂喷洒后首先留存于气囊中，受爆炸冲击波影响较小。即使爆炸冲击波破坏气囊后，也会形成惰性气体的反向冲击，一方面减弱了爆炸冲击波的强度，另一方面形成一定宽度的惰性气体隔离带，当火焰波经过时由于该隔离带内氧气浓度小，火焰燃烧不充分，从而熄灭爆破火焰。此隔爆方法不仅适用于瓦斯等爆炸性气体输送管路，也可适用在煤矿井下有瓦斯爆炸危险的巷道内。气囊式抑爆隔爆单元体积小，易于安装，对管道或巷道内流体流动影响较小，减少了流动阻力，节约了能源。
附图说明
图1为本实用新型的技术原理图。
图2为本实用新型气囊式隔爆装置的结构剖面图。
图3为本实用新型气囊式隔爆装置的气囊打开后抑爆隔爆示意图。
图中：1－瓦斯管道或巷道；2－冲击波；3－火焰波；4－单元内爆炸传播方向；5－单元外爆炸传播方向；6－探测器；7－信号处理单元；8－控制单元；9－电源；10－抑爆隔爆单元；11－点火触发装置；12－防爆隔板；13－爆破片；14－导流管；15－折叠气囊；16－气囊保护盒；17－气体发生单元；18－保护性气囊。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型提供的装置包括探测器6、信号处理单元7、控制单元8、电源9、抑爆隔爆单元10。其中抑爆隔爆单元10如图2所示包括点火触发装置11、防爆隔板12、气体发生单元17、爆破片13、导流管14、折叠气囊15、气囊保护盒16。
本实用新型气囊式隔爆装置的使用过程如下：
1、在瓦斯管道或巷道1法兰处装设抑爆隔爆单元10，点火触发装置11与电源9相连，电源9与控制单元8相连，控制单元8与信号处理单元7相连，信号处理单元7与探测器6相连。所述抑爆隔爆单元10与探测器6单侧直线距离在20-30m之间。
2、点火触发装置11的点火电极与防爆隔板12为一个整体，爆破压力高于惰性气体产生时的最大压力。点火触发装置11的点火电极伸入气体发生单元17内的气体发生剂内。气体发生单元17下部用爆破片13经法兰与导流管14连接。导流管14与折叠气囊15连接，折叠气囊15外部设易碎的气囊保护盒16。所述气体发生剂包括还原剂和氧化剂，所述还原剂为碳酰肼配合物，所述氧化剂为KCLO4或KNO3，可以实现惰性气体CO2和氮气含量达到99％。
3、当瓦斯爆炸发生时，爆炸火焰和冲击波沿瓦斯管道或巷道1内爆炸传播方向4或5传播，当前驱冲击波2、火焰锋面3临近探测器6时，探测器6所采集到的信息经过信号处理单元7进行逻辑判断，确认是爆炸特征后经控制单元8启动电源9，电源9产生一定强度电流触发点火触发装置11，此时气体发生剂起爆产生大量惰性气体损坏爆破片13，之后惰性气体经导流管14充入折叠气囊15，折叠气囊15在<20ms时间内充气膨胀至一定压力破损气囊保护盒16，在瓦斯管道或巷道1内形成充满惰性气体的保护性气囊18，如图3所示。打开的保护性气囊18隔断冲击波传播的同时，熄灭爆炸火焰的传播。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，包括设置于瓦斯管道或巷道(1)上的抑爆隔爆单元(10)，以及依次相连的电源(9)、控制单元(8)、信号处理单元(7)、探测器(6)；所述抑爆隔爆单元(10)包括点火触发装置(11)、设置于瓦斯管道或巷道(1)内部的折叠气囊(15)、设置于瓦斯管道或巷道(1)外部的气体发生单元(17)、连接折叠气囊(15)和气体发生单元(17)的导流管(14)；所述气体发生单元(17)包括由防爆隔板(12)构成的向下开口的外壳，以及外壳内设置的气体发生剂；所述折叠气囊(15)与导流管(14)的一端连通，导流管(14)的另一端与气体发生单元(17)的开口连接，连接处设有爆破片(13)；所述点火触发装置(11)连接电源(9)，所述点火触发装置(11)的点火电极设置于所述气体发生剂内；所述气体发生单元(17)外壳的爆破压力大于气体发生剂起爆产生惰性气体时产生的最大压力。
2.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述折叠气囊(15)外设有气囊保护盒(16)。
3.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述抑爆隔爆单元(10)与探测器(6)之间的直线距离为20-30m。
4.根据权利要求1或3所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述探测器(6)设置于抑爆隔爆单元(10)的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，在瓦斯管道或巷道(1)上单独布设或在瓦斯管道或巷道(1)的不同断面分别布设。
6.根据权利要求5所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，在瓦斯管道(1)的不同断面布设时，相邻装置的布设间距＜20m。
7.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述折叠气囊(15)充气后能够完全阻塞瓦斯管道或巷道(1)的断面。
8.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述折叠气囊(15)的充气膨胀时间<20ms。
9.根据权利要求1所述的一种气囊式主动抑爆隔爆装置，其特征在于，所述气体发生剂包括还原剂和氧化剂，所述还原剂为碳酰肼配合物，所述氧化剂为KCLO4或KNO3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721720641.XU CN207583418U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721720641.XU CN207583418U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207583418U true CN207583418U (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62736930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721720641.XU Expired - Fee Related CN207583418U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207583418U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107956500A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-24 | 中国矿业大学 | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置及方法 |
| 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 |
| CN112253243A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 济宁学院 | 一种巷道塌陷或瓦斯爆炸冲击气浪自动缓冲系统 |
| CN114811438A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 北京理工大学 | 一种遮断型综合防爆抑爆系统及方法 |
-
2017
- 2017-12-12 CN CN201721720641.XU patent/CN207583418U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107956500A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-24 | 中国矿业大学 | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置及方法 |
| 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 |
| CN111206959B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-07-06 | 贵州工程应用技术学院 | 一种煤矿巷道防爆密闭气囊 |
| CN112253243A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 济宁学院 | 一种巷道塌陷或瓦斯爆炸冲击气浪自动缓冲系统 |
| CN112253243B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-09-27 | 济宁学院 | 一种巷道塌陷或瓦斯爆炸冲击气浪自动缓冲系统 |
| CN114811438A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 北京理工大学 | 一种遮断型综合防爆抑爆系统及方法 |
| CN114811438B (zh) * | 2022-04-24 | 2023-05-09 | 北京理工大学 | 一种遮断型综合防爆抑爆系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207583418U (zh) | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置 | |
| CN107956500A (zh) | 一种气囊式主动抑爆隔爆装置及方法 | |
| CN104110582B (zh) | 一种煤层气安全输送系统 | |
| CN103790622A (zh) | 一种高压惰性气体主动隔爆抑爆方法 | |
| CN109630186B (zh) | 一种co2/n2快速抑爆的矿井热动力灾害应急处置装置及方法 | |
| CN111335892A (zh) | 一种强冲击煤层卸压防治方法 | |
| CN104454002B (zh) | 煤矿瓦斯爆炸快速封堵系统 | |
| CN109578056A (zh) | 一种关于煤矿采空区的治理方法 | |
| CN205387929U (zh) | 一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统 | |
| WO2012174690A1 (zh) | 一种移动钢体避难硐室 | |
| CN104389629A (zh) | 一种气固两相射流主动阻火抑爆装置 | |
| CN204574976U (zh) | 深部煤岩体耦合装药结构爆破卸压装置 | |
| CN106703886B (zh) | 井下快速充水式防爆密闭墙 | |
| KR20100064949A (ko) | 에어백을 이용한 안전사고 방지방법 | |
| CN204002898U (zh) | 矿用巷道抑爆器 | |
| CN115711152A (zh) | 一种隧道出口工区低瓦斯段落瓦斯综合管理施工方法 | |
| CN114033429A (zh) | 一种穿越岩爆段与低瓦斯区叠合段隧道的施工工艺 | |
| CN209742819U (zh) | 一种气渣引流器 | |
| CN205720110U (zh) | 可回收式围岩破裂监测声发射传感器安装装置 | |
| Yao et al. | Construction risks of Huaying mount tunnel and countermeasures | |
| CN207554098U (zh) | 一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置 | |
| CN111119983B (zh) | 隧洞开挖过程中瓦斯喷出燃烧处理方法 | |
| CN107725099A (zh) | 一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置 | |
| CN204328344U (zh) | 可燃易爆压缩气体和液体管道阻燃抑爆装置 | |
| CN117090625B (zh) | 矿用自动报警灭火隔爆控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180706 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |