具有过压保护的泄压阀及相应矿用分层可泄压气囊挡墙的制作方法

1.本发明涉及一种具有过压保护的泄压阀及相应矿用分层可泄压气囊挡墙。


背景技术：

2.为减少采煤工作面两端头向后部采空区的漏风，预防煤层自燃，现兖矿各矿都采用人工跺砌碎煤袋墙的方式对两端头进行封堵。人工在工作面两端头跺砌碎煤袋墙存在施工时间长，需用人工多等问题，另外在端头施工时存在顶板不完好，有毒有害气体不稳定等危险因素，严重威胁现场施工人员的安全和矿井安全。
3.1998年3月出版的《煤矿安全》第3期第45
‑
47页公开了一种气囊式快速密闭技术，它公开一种气囊分为上下两层气仓。
4.其充气方式包括两种：
①
.用压风管内的压缩空气进行充气,若在安设气囊式快速密闭的巷道附近有压风管路,可用快速接管器连接一个胶管直接向气囊内充气。
②
.用便携式快速充气装置进行充气。第
②
种方式需要额外携带储气罐，运输不便。使用第
①
种方式，需要注意充气压力，防止气囊充气过量。注：气囊充气初期，气囊会随着充气进行，而不断膨胀，但当充气后期，气囊已经充分膨胀，外形变化不大，此后充气只会增加气囊内部压强，容易超过气囊设计压强，进而导致气囊漏气甚至胀破。
5.当险情结束后，还需要拆除气囊，这时又需要对气囊进行放气。现有技术缺乏适合封闭气囊用的具有过压保护的泄压阀及相应气囊。
6.现有气囊充气后，重量过轻，受到外力冲击，容易移位。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种具有过压保护的泄压阀及相应矿用分层可泄压气囊挡墙。
8.为解决上述技术问题，本具有过压保护的泄压阀包括阀座、紧固螺帽、阀芯、螺旋弹簧和可调螺帽，所述阀座包括锥孔座和螺管，阀座内端设有基盘，螺管内外分别设有内螺纹和外螺纹，所述紧固螺帽旋设在螺管的外螺纹上，所述可调螺帽旋设在所述螺管的内螺纹上，所述阀芯包括锥台和导柱，所述锥台的外锥面的锥心角与所述锥孔座的内锥面的锥心角相同，所述导柱固定在锥台的大端轴心上，所述螺旋弹簧套在导柱上，其一端抵在锥台上，其另一端抵在可调螺帽的内沿上，螺旋弹簧将锥台压在所述锥孔座的内锥面上，二者之间气密封，所述可调螺帽上还设有通气孔，其特征在于：所述阀芯外表面正中设有一盲孔，该盲孔中心开有泄压孔，该泄压孔内端扩大成喇叭口，该泄压孔内设有封堵芯，该封堵芯直径小于泄压孔内径，且封堵芯内端连接在一倒锥台形堵头的小端上，该倒锥台堵头可将所述喇叭口堵死。
9.使用时，本具有过压保护的泄压阀安装在矿用封闭气囊上，螺旋弹簧将锥台压在所述锥孔座的内锥面上，二者之间气密封，气囊内气压迫使倒锥台堵头将所述喇叭口堵死，充气时，气体不会外泄。
10.气囊内气压超过预定数值(如2000pa)，气囊内气体克服螺旋弹簧弹力，推开阀芯，气囊内的过量气体经阀座与阀芯之间的间隙和通气孔泄出，直至气囊内气压恢复至最大设计压强或以下时，螺旋弹簧推动阀芯再次封闭阀座。
11.需要拆除气囊放气时，只需用手指或工具压在封堵芯外端上，使封堵芯内端的倒锥台堵头脱离喇叭口，气囊内的气体即可持续经喇叭口、泄压孔和盲孔外泄，直至气囊的绝大多数气体排出，气囊变瘪，并可折叠，便于运输。如此设计，只需气囊上多设一个安装孔，在该安装孔加装本发明具有过压保护的泄压阀，即可同时实现过压保护和泄压功能。气囊囊体不需要分别设置安装阀和泄压阀，安装制造方便。
12.作为优化，所述封堵芯外端设有外螺纹，并设有一螺帽，该封堵芯上套有一小螺旋弹簧，该小螺旋弹簧内端抵在泄压孔周边的阀芯上，其外端抵在螺帽上，在该小螺旋弹簧的弹力作用下，倒锥台堵头可将所述喇叭口堵死。
13.如此设计，可确保无论气囊内气压大小，除非外力压迫封堵芯外端，否则倒锥台堵头始终将所述喇叭口堵死。借以防止充气初期，气体从泄压孔外泄。
14.本发明矿用分层可泄压气囊挡墙，包括气囊体，该气囊体上设有充气阀和泄压阀，所述气囊体内部空间分隔成上气仓和下气仓，其特征在于：上气仓和下气仓分别设有充气阀和泄压阀，上气仓和下气仓的泄压阀均为前述具有过压保护的泄压阀。如此设计，结构简单，制作、使用方便。
15.作为优化，所述下气仓下方还设有充水仓，该充水仓上设有充水阀和泄压阀，该泄压阀为前述具有过压保护的泄压阀。如此设计，使用时，向充水仓内注水，可有效增加气囊重量，防止充气气囊在外力冲击下移位。
16.作为优化，所述上气仓、下气仓和充水仓两侧侧边上分别设有固定孔。如此设计，使用时，用铁丝一端绑在配用巷道的固定锚杆头，另一端连接固定孔，然后再向气囊与巷道侧壁之间喷涂速凝水泥浆，待水泥浆凝固后，形成严密的封闭墙。
17.本发明具有过压保护的泄压阀及相应矿用分层可泄压气囊挡墙结构简单，制作、使用方便，适用于矿井巷道的透水、瓦斯泄露事故中抢险封闭作业。
附图说明
18.下面结合附图对本发明具有过压保护的泄压阀及相应矿用分层可泄压气囊挡墙作进一步说明：
19.图1是本发明实施方式一具有过压保护的泄压阀的剖面结构示意图(沿过轴心线平面剖切)；
20.图2是图1所述具有过压保护的泄压阀的泄压状态剖面示意图(沿过轴心线平面剖切)；
21.图3是图2所述具有过压保护的泄压阀省略螺旋弹簧后的剖面结构示意图(沿过轴心线平面剖切)；
22.图4是图1所述具有过压保护的泄压阀的过压保护状态的剖面示意图(沿过轴心线平面剖切)；
23.图5是本发明实施方式二矿用分层可泄压气囊挡墙的主视结构示意图；
24.图6是本发明实施方式二矿用分层可泄压气囊挡墙的侧视结构示意图。
25.图中：1为阀座、101为锥孔座、102为螺管、103为基盘、2为紧固螺帽、3为阀芯、301为锥台、302为导柱、303为盲孔、304为泄压孔、305为喇叭口、4为螺旋弹簧、5为可调螺帽、6为通气孔、7为封堵芯、8为倒锥台形堵头、9为螺帽、10为小螺旋弹簧、11为气囊体、12为充气阀、13为泄压阀、14为上气仓、15为下气仓、16为充水仓、17为充水阀、18为固定孔。
26.图3中实心箭头表示外力压封堵芯的方向，图3、图4中空心箭头表示气囊内气体外泄路径。
具体实施方式
27.实施方式一：如图1
‑
4所示，本具有过压保护的泄压阀包括阀座1、紧固螺帽2、阀芯3、螺旋弹簧4和可调螺帽5，所述阀座1包括锥孔座101和螺管102，阀座1内端设有基盘103，螺管102内外分别设有内螺纹和外螺纹，所述紧固螺帽2旋设在螺管102的外螺纹上，所述可调螺帽5旋设在所述螺管102的内螺纹上。
28.所述阀芯3包括锥台301和导柱302，所述锥台301的外锥面的锥心角与所述锥孔座101的内锥面的锥心角相同，所述导柱302固定在锥台301的大端轴心上，所述螺旋弹簧4套在导柱302上，其一端抵在锥台301上，其另一端抵在可调螺帽5的内沿上，螺旋弹簧4将锥台301压在所述锥孔座101的内锥面上，二者之间气密封。所述可调螺帽5上还设有通气孔6。
29.所述阀芯3外表面正中设有一盲孔303，该盲孔303中心开有泄压孔304，该泄压孔304内端扩大成喇叭口305，该泄压孔304内设有封堵芯7，该封堵芯7直径小于泄压孔304内径，且封堵芯7内端连接在一倒锥台形堵头8的小端上，该倒锥台堵头8可将所述喇叭口305堵死。
30.所述封堵芯7外端设有外螺纹，并设有一螺帽9，该封堵芯7上套有一小螺旋弹簧10，该小螺旋弹簧10内端抵在泄压孔303周边的阀芯3上，其外端抵在螺帽9上，在该小螺旋弹簧10的弹力作用下，倒锥台堵头8可将所述喇叭口305堵死。
31.实施方式二：如图5
‑
6所示，本矿用分层可泄压气囊挡墙包括气囊体11，该气囊体11上设有充气阀12和泄压阀13，所述气囊体11内部空间分隔成上气仓14和下气仓15，其特征在于：上气仓14和下气仓15分别设有充气阀12和泄压阀13，上气仓14和下气仓15的泄压阀13均为实施方式一所述的具有过压保护的泄压阀。
32.所述下气仓15下方还设有充水仓16，该充水仓16上设有充水阀17和泄压阀13，该泄压阀13为实施方式一所述的具有过压保护的泄压阀。所述上气仓14、下气仓15和充水仓16两侧侧边上分别设有固定孔18。