一种煤矿巷道快速封堵气囊的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤矿井下封堵设备技术领域，特别涉及一种用于防范煤矿瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾的煤矿巷道快速封堵气囊。
【背景技术】
[0002]目前，我国的煤矿以井工开采为主。在生产过程中，存在着水灾、火灾、瓦斯、矿尘和顶板等五大矿井灾害。
[0003]我国是矿井受水灾危害最严重的国家之一，据统计:目前受水害威胁的矿井有222处，占国有重点煤矿矿井总数的48%以上，受水害威胁比较严重的矿井有171处，另外51处矿井随时都有突水的可能。同时，瓦斯也是威胁我国煤矿安全生产的主要因素之一，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出是当今煤矿的灾害之最，每年都会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失，重大、特大瓦斯事故不仅发生在乡镇地方的小型煤矿，国有大型现代化煤矿也时有发生。因此，预防瓦斯灾害对降低煤矿事故，保证煤炭工业的健康持续发展具有重要意义。
[0004]传统的防范措施是:综采工作面上下两端头的封堵大多是采用编织袋装填碎煤，然后堆筑墙体进行封堵。在工作面不断推进的过程中，该种形式的封堵墙体是不可移动的，因此，需要不断地重复进行综采工作面两端的封堵工作。在煤炭生产过程中，堆筑封堵墙体的工作不仅费工、废料，而且工人的劳动强度很大，工作效率极低；并且，采用煤袋堆筑的墙体漏风量大，极易造成上下隅角瓦斯超量，给安全生产带来很大的隐患，安全系数低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种结构简单、便于移动、自动化程度高和安全可靠的煤矿巷道快速封堵气囊。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种煤矿巷道快速封堵气囊，包括由外气囊和内气囊构成的气囊组，气囊组上连接有控制开关；所述外气囊至少包括两个内囊腔，其中一个内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余内囊腔内设置内气囊；所述内气囊由上到下依次包括上气室、扁平球状气室和下气室，上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有气体发生器，气体发生器与控制开关相连。
[0007]所述外气囊包括四个内囊腔，一端的内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余三个内囊腔内分别设置有内气囊。
[0008]所述上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有安全阀；内气囊中设有追踪定位器。
[0009]所述控制开关包括手动开关和感应开关，手动开关和感应开关分别与气体发生器相连。
[0010]所述内气囊由尼龙纤维层、喷涂在尼龙纤维层内部的橡胶层和喷涂在尼龙纤维层外部的防摩防火层构成；外气囊由高强陶瓷纤维层构成。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点为:
[0012]1、本实用新型包括由外气囊和内气囊构成的气囊组，气囊组上连接有控制开关；所述外气囊至少包括两个内囊腔，其中一个内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余内囊腔内设置内气囊；所述内气囊由上到下依次包括上气室、扁平球状气室和下气室，上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有气体发生器，气体发生器与控制开关相连，其结构简单，可广泛用于煤矿瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾等的治理中，既可放置于事故多发地区，也可根据要求在巷道进行任意移动，操作简便，反应和动作速度快，自动化程度高，可有效减弱瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾事故造成的人员伤亡和井下设备损坏，消除或控制瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾事故对其他巷道的影响，能最大限度的减少人员伤亡，为矿山应急救援赢取宝贵时间，防止煤矿重大灾害事故的发生，实现煤矿的安全生产；且装置制作成本低，便于携带和移动，隔绝性好，封堵速度快的特点，满足安全高效封堵的要求。
[0013]2、内气囊由上到下依次包括上气室、扁平球状气室和下气室，扁平球状气室的上半部分和下半部分分别位于上气室和下气室内，扁平球状气室可使内气囊更大限度的承受来自正面的作用力。
[0014]3、控制开关包括手动开关和感应开关，手动开关和感应开关分别与气体发生器相连，感应开关可迅速感应事故信号，并传递给气体发生器，使气体发生器迅速进行工作；如果感应开关出现故障，可以通过手动开关启动气体发生器，双重保障，安全可靠。
[0015]4、在内气囊中设有追踪定位器，定位准确，可为救援提供可靠信息；上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有安全阀，可在上气室、扁平球状气室和下气室受压过大时，自动打开进行排气泄压，以减弱外力对内气囊造成的伤害，当压力降低到一定程度时安全阀关闭，可有效防止内气囊受压过大而爆炸。
[0016]5、内气囊由尼龙纤维层、喷涂在尼龙纤维层内部的橡胶层和喷涂在尼龙纤维层外部的防摩防火层构成，可以承受较大的冲击波；外气囊由高强陶瓷纤维层构成，可以承受较高的温度和较大的摩擦。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的安装结构示意图；
[0018]图2为图1中气囊组的结构示意图；
[0019]图3为图2的左视图。
【具体实施方式】
[0020]如图1、图2和图3所示的煤矿巷道快速封堵气囊，其包括由外气囊7和内气囊6构成的气囊组8，外气囊7包括四个内囊腔，右端的内囊腔内设有双层凹形避难槽12，其余三个内囊腔内分别设置有内气囊6。
[0021]内气囊6由上到下依次包括上气室9、扁平球状气室10和下气室11，扁平球状气室10的上半部分和下半部分分别位于上气室9和下气室11内，扁平球状气室10可使内气囊6更大限度的承受来自正面的作用力。在上气室9、扁平球状气室10和下气室11内分别设有气体发生器5，气体发生器5上连接有控制开关，控制开关包括手动开关2和感应开关1，手动开关2和感应开关I分别与气体发生器5相连，感应开关I可迅速感应事故信号，并传递给气体发生器5，使气体发生器5迅速进行工作；如果感应开关I出现故障，可以通过手动开关2启动气体发生器5，双重保障，安全可靠。
[0022]在内气囊6中设有追踪定位器3，上气室9、扁平球状气室10和下气室11内分别设有安全阀4，可在上气室9、扁平球状气室10和下气室11受压过大时，安全阀4会自动打开进行排气泄压，以减弱外力对内气囊6造成的伤害，当压力降低到一定程度时安全阀4关闭，可有效防止内气囊6受压过大而爆炸。
[0023]在本实用新型中，内气囊6由尼龙纤维层、喷涂在尼龙纤维层内部的橡胶层和喷涂在尼龙纤维层外部的防摩防火层构成，可以承受较大的冲击波；外气囊7由高强陶瓷纤维层构成，可以承受较高的温度和较大的摩擦。
[0024]在本实施方式中，气体发生器5包括氮化钠加氧化剂和压缩氮气，氮化钠加氧化剂燃烧生成氮气流，同时释放压缩氮气，使内气囊6快速充气膨胀；双层凹形避难槽12完全按照国家针对井下救生舱要求的规格设置空间大小，且安装有简易呼吸装置，保证人员呼吸。
[0025]本实用新型使用工作过程为:1、需要了解矿井中煤与瓦斯爆炸、突出、水灾等事故的主要分布地点，在事故发生地点的巷道13内安装本实用新型；2、当事故发生时，感应开关I将感应信号传递给气体发生器5，气体发生器5迅速产生气体，使内气囊6充气膨胀，当感应开关I失灵时，使用手动开关2启动气体发生器5，使气体发生器5正常工作；3、当瓦斯爆炸对气囊作用时，气囊组8通过层层缓冲，内气囊6泄压且整个装置在外力作用下移动，来逐层减弱爆炸产生的伤害，并且有效封堵有害气体等向更大空间蔓延，起到有效的阻挡保护作用；4、同时，遇险工人可以进入外气囊7 —端的双层凹形避难槽12中，从而防止受到直接伤害，当外界压力对遇险工人人身造成危险时，安全阀4打开，缓缓放出气体，当压力降低到一定程度时，安全阀4关闭；5、追踪定位器3发出位置信息，等待救援。
【主权项】
1.一种煤矿巷道快速封堵气囊，其特征在于，包括由外气囊和内气囊构成的气囊组，气囊组上连接有控制开关；所述外气囊至少包括两个内囊腔，其中一个内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余内囊腔内设置内气囊；所述内气囊由上到下依次包括上气室、扁平球状气室和下气室，上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有气体发生器，气体发生器与控制开关相连。
2.如权利要求1所述的煤矿巷道快速封堵气囊，其特征在于，所述外气囊包括四个内囊腔，一端的内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余三个内囊腔内分别设置有内气囊。
3.如权利要求1或2所述的煤矿巷道快速封堵气囊，其特征在于，所述上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有安全阀；内气囊中设有追踪定位器。
4.如权利要求3所述的煤矿巷道快速封堵气囊，其特征在于，所述控制开关包括手动开关和感应开关，手动开关和感应开关分别与气体发生器相连。
5.如权利要求4所述的煤矿巷道快速封堵气囊，其特征在于，所述内气囊由尼龙纤维层、喷涂在尼龙纤维层内部的橡胶层和喷涂在尼龙纤维层外部的防摩防火层构成；外气囊由高强陶瓷纤维层构成。
【专利摘要】一种煤矿巷道快速封堵气囊包括由外气囊和内气囊构成的气囊组，外气囊至少包括两个内囊腔，其中一个内囊腔内设有双层凹形避难槽，其余内囊腔内设置内气囊；内气囊由上到下依次包括上气室、扁平球状气室和下气室，上气室、扁平球状气室和下气室内分别设有气体发生器，气体发生器与控制开关相连。本实用新型结构简单，操作简便，反应和动作速度快，自动化程度高，可有效减弱瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾事故造成的人员伤亡和井下设备损坏，消除或控制瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和水灾事故对其他巷道的影响，防止煤矿重大灾害事故的发生，实现煤矿的安全生产；且装置制作成本低，便于携带和移动，隔绝性好，封堵速度快的特点，满足安全高效封堵的要求。
【IPC分类】E21F17-107
【公开号】CN204283496
【申请号】CN201420725975
【发明人】夏大平, 刘泉, 侯斌, 任华, 谭轩, 阳志新, 王新杰, 王向华
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月28日