CN219344671U - 自膨胀胶囊式保护装置及具有其的束管监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自膨胀胶囊式保护装置及具有其的束管监测系统，自膨胀胶囊式保护装置包括：第一保护管；两个第二保护管，两个第二保护管均用于套设在采空区内的束管上，两个第二保护管间隔设置，第一保护管套设在两个第二保护管上；膨胀胶囊，膨胀胶囊具有用于存储化学药剂的存储空间，膨胀胶囊套设在第二保护管上，膨胀胶囊的至少部分插设在第一保护管内，存储空间用于通入液体，以通过使液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊膨胀直至膨胀胶囊的外表面与第一保护管的内壁面贴合。本申请的保护装置解决了现有技术中的采空区内的束管容易损坏的问题。

Description

自膨胀胶囊式保护装置及具有其的束管监测系统

技术领域

本实用新型涉及采空区束管监测技术领域，具体而言，涉及一种自膨胀胶囊式保护装置及具有其的束管监测系统。

背景技术

我国大多数矿井都是属于具有自燃倾向性的矿井，因此自然发火的可能性很高，煤自燃的现象非常严重，按照不完全统计，我国正规的国有矿井具有自燃火灾发生危险的占了50％以上，其中属于采空区自然发火的比例占了80％以上。由此可见，井下火灾最容易发生的位置在采空区，而火灾的防治最关键的在于火灾前的预防工作，加强对采空区火灾的预测预报的研究，是对井下工作人员安全的一大保障。

为此，通过建立束管监测系统由立井下放束管至采空区，进行抽气采样，然后通过气相色谱仪对采空区内指标气体浓度进行实时监测，当指标气体浓度超过安全阈值时，及时对相应采空区采取防火措施，排除隐患，束管作为一种井下气体抽样装置，对于观测密井下闭火区内的燃烧情况取得了良好的效果。

目前，在采空区束管的铺设过程中，首先将钢管固定在锚网上，然后将束管依次穿入钢管和可挠性金属管，以对接钢管和可挠性金属管，最后连接滤水芯完成铺设，从而通过钢管和可挠性金属管保护束管，安装时需要不断调整钢管与可挠性金属管之间的位置，但是由于钢管、可挠性金属管和束管之间通过金属夹扣连接，容易使得连接不稳定，且密封性不好，当采空区垮落时，这些连接处很容易被落石损坏，导致束管弯折、断裂，影响束管内气体流动，而此时束管已经进入采空区，无法进行进一步的维护，最终导致所测数据偏差较大甚至出现错误。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种自膨胀胶囊式保护装置及具有其的束管监测系统，以解决现有技术中的采空区内的束管容易损坏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种自膨胀胶囊式保护装置，包括：第一保护管；两个第二保护管，两个第二保护管均用于套设在采空区内的束管上，两个第二保护管间隔设置，第一保护管套设在两个第二保护管上；膨胀胶囊，膨胀胶囊具有用于存储化学药剂的存储空间，膨胀胶囊套设在第二保护管上，膨胀胶囊的至少部分插设在第一保护管内，存储空间用于通入液体，以通过使液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊膨胀直至膨胀胶囊的外表面与第一保护管的内壁面贴合。

进一步地，膨胀胶囊包括：内胎胶囊，内胎胶囊具有存储空间和第一穿设孔；外胎胶囊，外胎胶囊包裹在内胎胶囊的外侧，外胎胶囊具有第二穿设孔，第二保护管穿设在第二穿设孔内，第一穿设孔环绕第二穿设孔设置。

进一步地，外胎胶囊和内胎胶囊间隔设置，以使内胎胶囊和外胎胶囊之间具有膨胀间隙。

进一步地，外胎胶囊的外表面设置有多个花纹块；和/或，外胎胶囊的外表面设置有多个花纹沟槽。

进一步地，自膨胀胶囊式保护装置还包括：防火涂层，防火涂层由涂抹在外胎胶囊上的防火材料形成；防静电涂层，防静电涂层由涂抹在防火涂层上的防静电材料形成。

进一步地，自膨胀胶囊式保护装置包括：液体囊，液体囊内用于存储液体，液体囊位于存储空间内，以在膨胀胶囊受到撞击后，液体囊破裂，以使液体囊内的液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊膨胀。

进一步地，液体囊为多个，多个液体囊均位于存储空间内。

进一步地，膨胀胶囊为两个，两个膨胀胶囊分别插设在第一保护管的两端。

进一步地，两个第二保护管、一个第一保护管和膨胀胶囊形成一组膨胀保护组件，膨胀保护组件为多个，多个膨胀保护组件沿束管的延伸方向依次设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种束管监测系统，包括：束管，上述的自膨胀胶囊式保护装置，束管插设在自膨胀胶囊式保护装置上。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种保护装置，包括：第一保护管；两个第二保护管，两个第二保护管均用于套设在采空区内的束管上，两个第二保护管间隔设置，第一保护管套设在两个第二保护管上；膨胀胶囊，膨胀胶囊具有用于存储化学药剂的存储空间，膨胀胶囊套设在第二保护管上，膨胀胶囊的至少部分插设在第一保护管内，存储空间用于通入液体，以通过使液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊膨胀直至膨胀胶囊的外表面与第一保护管的内壁面贴合，这样，可以通过膨胀胶囊保护第一保护管和第二保护管的连接处，使得第一保护管、束管和第二保护管之间的连接稳定，从而防止采空区内的束管受到损坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的保护装置的实施例的一个膨胀保护组件的结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的保护装置的实施例的膨胀胶囊的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一保护管；20、第二保护管；1、束管；30、膨胀胶囊；31、内胎胶囊；310、第一穿设孔；32、外胎胶囊；320、第二穿设孔；300、膨胀间隙。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1和图2，本实用新型提供了一种自膨胀胶囊式保护装置，包括：第一保护管10；两个第二保护管20，两个第二保护管20均用于套设在采空区内的束管1上，两个第二保护管20间隔设置，第一保护管10套设在两个第二保护管20上；膨胀胶囊30，膨胀胶囊30具有用于存储化学药剂的存储空间，膨胀胶囊30套设在第二保护管20上，膨胀胶囊30的至少部分插设在第一保护管10内，存储空间用于通入液体，以通过使液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊30膨胀直至膨胀胶囊30的外表面与第一保护管10的内壁面贴合，这样，可以通过膨胀胶囊30保护第一保护管10和第二保护管20的连接处，使得第一保护管10、束管1和第二保护管20之间的连接稳定，从而防止采空区内的束管受到损坏。

具体地，膨胀胶囊30包括：内胎胶囊31，内胎胶囊31具有存储空间和第一穿设孔310；外胎胶囊32，外胎胶囊32包裹在内胎胶囊31的外侧，外胎胶囊32具有第二穿设孔320，第二保护管20穿设在第二穿设孔320内，第一穿设孔310环绕第二穿设孔320设置。通过设置双层胶囊，可以提高膨胀胶囊30的结构强度，并且，内胎胶囊31具有第一穿设孔310，外胎胶囊32具有第二穿设孔320，这样，在内胎胶囊31的膨胀过程中，会使得第一穿设孔310的内壁面朝向靠近束管的管腔内侧挤压，第二穿设孔320的内壁面也朝向靠近束管的管腔内侧挤压，以使膨胀胶囊30与第二保护管20之间的连接更紧密，同时，膨胀胶囊30膨胀，会使得膨胀胶囊30的外表面与第一保护管10的内壁面更紧密地贴合，以进一步地使得第一保护管10、束管1和第二保护管20之间的连接稳定，防止束管受到损坏。

具体地，膨胀胶囊30整体为柱状结构，膨胀胶囊30沿第二保护管20的延伸方向的两端的端面为弧形面，以方便膨胀胶囊30插设在第一保护管10内。

在本申请中，外胎胶囊32和内胎胶囊31间隔设置，以使内胎胶囊31和外胎胶囊32之间具有膨胀间隙300。这样设置，可以在内胎胶囊31未膨胀时，就通过外胎胶囊32的外表面与第一保护管10的内壁面贴合，并使得内胎胶囊31具有一定的膨胀空间，防止内胎胶囊31膨胀后受到过大的挤压力，造成膨胀胶囊30的破损。

在本申请中，外胎胶囊32的外表面设置有多个花纹块；和/或，外胎胶囊32的外表面设置有多个花纹沟槽。通过上述设置，增加了外胎胶囊32的外表面的摩擦力，以使得外胎胶囊32与第一保护管10的内壁面之间不容易发生相对移动，提高了连接的稳定性。

具体地，外胎胶囊32的靠近内胎胶囊一侧的内表面光滑，以使外胎胶囊32更好的与内胎胶囊31贴合。

优选地，自膨胀胶囊式保护装置还包括：防火涂层，防火涂层由涂抹在外胎胶囊32上的防火材料形成；防静电涂层，防静电涂层由涂抹在防火涂层上的防静电材料形成。通过上述设置，使得外胎胶囊32具有良好的耐热和耐扎刺、耐冲击性能。

具体地，防火涂层由涂抹在外胎胶囊32上的电缆防火涂料形成，优选地，防火材料为环氧树脂；防静电涂层由涂抹在防火涂层上的环氧防静电涂料形成，优选地，防静电材料为金属氧化物导电涂料。

在本申请中，自膨胀胶囊式保护装置包括：液体囊，液体囊内用于存储液体，液体囊位于存储空间内，以在膨胀胶囊30受到撞击后，液体囊破裂，以使液体囊内的液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊30膨胀，这样，可以在受到落石撞击时，通过液体囊的破裂及时地与化学药剂发生反应，以实现膨胀胶囊30的自膨胀。

其中，液体为水，化学药剂为NaHCO₃和/或NaH₂PO₄，本申请是通过水与NaHCO₃和/或NaH₂PO₄反应生成二氧化碳气体，上述两种药品可以在溶液状态下极易发生反应，并生成CO₂气体满足膨胀胶囊30的需求，同时提高了本申请的自膨胀胶囊式保护装置的整体的强度。

具体地，液体囊为多个，多个液体囊均位于存储空间内，这样，膨胀胶囊30的落石未击中的位置上的液体囊不发生破裂，使得液体仅与部分的化学药剂发生反应，剩下的液体囊和部分未被液体浸湿的化学药剂可以保留至下次落石落下时使用。

具体地，如图1所示，膨胀胶囊30为两个，两个膨胀胶囊30分别插设在第一保护管10的两端，以使膨胀胶囊30与第一保护管10之间的结构布置合理。

具体地，两个第二保护管20、一个第一保护管10和膨胀胶囊30形成一组膨胀保护组件，膨胀保护组件为多个，多个膨胀保护组件沿束管1的延伸方向依次设置。其中，第二保护管20为可挠金属管。

可选地，第一保护管10为多个，第二保护管20为多个，膨胀胶囊30为多个，多个第一保护管10沿束管1的延伸方向间隔设置，多个第二保护管20中的相邻两个第二保护管20之间设置有一个第一保护管10，相邻两个第一保护管10之间通过一个膨胀胶囊30连接，各个膨胀胶囊30均插设在相应的相邻两个第一保护管10之间。

具体地，各个第一保护管10均为无缝热镀锌钢管；各个第二保护管20均由热镀锌钢带绕制而成。通过上述设置，可以提高第一保护管10和第二保护管20的保护强度，以提高束管1的安全性。

在本申请中，内胎胶囊31膨胀后，第一穿设孔310的孔径比第二保护管20的外径大2mm至6mm；和/或，束管1的外径比第二保护管20的内径小2mm至6mm。通过上述设置，可以方便束管1插设在第二保护管20内，并且可以方便第二保护管20插设在膨胀胶囊30内。

在本申请的自膨胀胶囊式保护装置的具体实施过程中，通过用力挤压膨胀胶囊30，使膨胀胶囊30内部的液体囊破裂并与化学药剂反应产生大量气体，从而使膨胀胶囊30开始膨胀，并且使外胎胶囊32两端的外表面与相邻两段第一保护管10的内表面紧密贴合从而实现连接相邻的两个第一保护管10的目的，从而使内胎胶囊31与外胎胶囊32之间不会发生相对运动，同时提高了膨胀胶囊30的稳定性与抗冲击性，利用膨胀胶囊30的两端的弧形面可以减小相邻两个第一保护管10之间连接的难度，从而能够保证第一保护管10的连接稳定性，通过化学药品NaHCO₃与NaH₂PO₄这两种药品，可以在溶液状态下极易发生反应，并生成CO₂气体满足膨胀胶囊30的需求，同时提高了整体的强度，具有工人操作简单，成本较低以及便于束管密封检查的特点。

具体地，外胎胶囊32采用橡胶材质制作而成；内胎胶囊31由丁基橡胶材质制造而成，以使内胎胶囊31具有良好的耐热性、弹性、耐老化性以及较小的永久变形，且内胎胶囊31的内表面和外表面均为光滑面，可以使得内胎胶囊具有良好的气密性。

具体地，第一保护管10为钢管；第二保护管20为可挠性金属管。

本实用新型还提供了一种束管监测系统，包括：束管1，上述的自膨胀胶囊式保护装置，束管1插设在自膨胀胶囊式保护装置上。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供了一种自膨胀胶囊式保护装置，包括：第一保护管10；两个第二保护管20，两个第二保护管20均用于套设在采空区内的束管1上，两个第二保护管20间隔设置，第一保护管10套设在两个第二保护管20上；膨胀胶囊30，膨胀胶囊30具有用于存储化学药剂的存储空间，膨胀胶囊30套设在第二保护管20上，膨胀胶囊30的至少部分插设在第一保护管10内，存储空间用于通入液体，以通过使液体与化学药剂反应生成气体，以使膨胀胶囊30膨胀直至膨胀胶囊30的外表面与第一保护管10的内壁面贴合，这样，可以通过膨胀胶囊30保护第一保护管10和第二保护管20的连接处，使得第一保护管10、束管1和第二保护管20之间的连接稳定，从而防止采空区内的束管受到损坏。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，包括：

第一保护管(10)；

两个第二保护管(20)，两个所述第二保护管(20)均用于套设在采空区内的束管(1)上，两个所述第二保护管(20)间隔设置，所述第一保护管(10)套设在两个所述第二保护管(20)上；

膨胀胶囊(30)，所述膨胀胶囊(30)具有用于存储化学药剂的存储空间，所述膨胀胶囊(30)套设在所述第二保护管(20)上，所述膨胀胶囊(30)的至少部分插设在所述第一保护管(10)内，所述存储空间用于通入液体，以通过使所述液体与所述化学药剂反应生成气体，以使所述膨胀胶囊(30)膨胀直至所述膨胀胶囊(30)的外表面与所述第一保护管(10)的内壁面贴合。

2.根据权利要求1所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述膨胀胶囊(30)包括：

内胎胶囊(31)，所述内胎胶囊(31)具有所述存储空间和第一穿设孔(310)；

外胎胶囊(32)，所述外胎胶囊(32)包裹在所述内胎胶囊(31)的外侧，所述外胎胶囊(32)具有第二穿设孔(320)，所述第二保护管(20)穿设在所述第二穿设孔(320)内，所述第一穿设孔(310)环绕所述第二穿设孔(320)设置。

3.根据权利要求2所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述外胎胶囊(32)和所述内胎胶囊(31)间隔设置，以使所述内胎胶囊(31)和所述外胎胶囊(32)之间具有膨胀间隙(300)。

4.根据权利要求2所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，

所述外胎胶囊(32)的外表面设置有多个花纹块；和/或，

所述外胎胶囊(32)的外表面设置有多个花纹沟槽。

5.根据权利要求2所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括：

防火涂层，所述防火涂层由涂抹在所述外胎胶囊(32)上的防火材料形成；

防静电涂层，所述防静电涂层由涂抹在所述防火涂层上的防静电材料形成。

6.根据权利要求1所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述保护装置包括：

液体囊，所述液体囊内用于存储液体，所述液体囊位于所述存储空间内，以在所述膨胀胶囊(30)受到撞击后，所述液体囊破裂，以使所述液体囊内的液体与所述化学药剂反应生成气体，以使所述膨胀胶囊(30)膨胀。

7.根据权利要求6所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述液体囊为多个，多个所述液体囊均位于所述存储空间内。

8.根据权利要求1所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，所述膨胀胶囊(30)为两个，两个所述膨胀胶囊(30)分别插设在所述第一保护管(10)的两端。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的自膨胀胶囊式保护装置，其特征在于，

两个所述第二保护管(20)、一个所述第一保护管(10)和所述膨胀胶囊(30)形成一组膨胀保护组件，所述膨胀保护组件为多个，多个所述膨胀保护组件沿所述束管(1)的延伸方向依次设置。

10.一种束管监测系统，其特征在于，包括：

束管(1)，

权利要求1至9中任一项所述的自膨胀胶囊式保护装置，所述束管(1)插设在所述自膨胀胶囊式保护装置上。

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