专利名称：无外接气源矿井巷道快速封堵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿井安全防护领域，具体涉及一种无外接气源矿井巷道快速封 堵装置。
技术背景 目前，煤矿瓦斯的治理方法主要分为主动式和被动式两大类。水槽和水袋是被 动式防止瓦斯爆炸的一种装备，其工作原理是依靠瓦斯爆炸产生的压力击碎、掀翻水槽 或使水袋脱钩，在爆炸火焰到来之前形成水雾，阻挡和扑灭随后到来的爆炸火焰，从而 达到防爆目的。被动式防爆装置需要瓦斯爆炸产生的压力大于12KPa以上，否则难以击 碎、掀翻水槽或使水袋脱钩，无法形成理想的水雾状态，防爆效果难以保证。主动式隔 爆装置是由传感器接受爆炸信息，由控制器触发防暴器，产生抑爆粉雾体，抑制爆炸火 焰，其缺点一是现场安装使用不便，低压电源需要现场连接，爆炸发生时电源可靠性难 以保证，防爆装置的动作也难以保证，蓄电池电源需要定期充电，给使用和管理带来不 便；二是抑爆剂和形成抑爆剂雾体的驱动系统成本高；三是抑爆剂喷洒的范围有限，抑 爆剂喷洒范围略有偏差，很难达到抑爆作用。近年来煤矿透水时有发生，煤矿透水已和火灾、瓦斯一同成为煤矿最主要的灾 害。对于煤矿透水或瓦斯涌出，目前有一种使用外接气源封堵的方法，它是向囊袋充气 形成封堵墙，外接气源采用压缩机充气或是利用高压气瓶充气。在煤矿井下，使用压缩 机充气速度慢，在瓦斯或大量水涌出时电源成了危险源，在这些情况下，压缩机充气就 存在缺陷。高压气瓶也属危险物，并且要完全封堵巷道需要的气体量较多，充气时间也 较长。
发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种结构简单、能够快速形成封堵墙的无外 接气源矿井巷道快速封堵装置。为解决上述问题，本实用新型提供的无外接气源矿井巷道快速封堵装置具有一 个封闭的软质囊袋，该囊袋中部位于矿井巷道的顶部，囊袋的左、右部分分别沿矿井巷 道的侧壁下垂，形成一个拱形；囊袋的左部分内装组分A，囊袋的右部分内装组分B， 组分A包括硫酸铝过饱和溶液或氯化铝过饱和溶液中的一种或两种，组分B包括碳酸氢 钠过饱和溶液或碳酸氢氨过饱和溶液中的一种或两种；囊袋中部中空，将囊袋左、右部 分内装的组分A和组分B分隔开；位于矿井巷道顶部的囊袋中部被绳索支撑，该绳索的 第一端固定在远离巷道口的矿井巷道顶部，绳索的第二端挂在脱扣装置的活动扣件上， 脱扣装置固定在靠近巷道口的矿井口的巷道顶部。需要封堵时，拉动脱扣装置的活动扣 件，释放对绳索第二端(靠近巷道出口端)的约束，绳索第二端从脱扣装置上脱落，囊袋 失去绳索的支撑而跌落，组分A和组分B接触，发生反应，产生的气泡将囊袋撑开，形 成封堵墙。[0006]在组分A和组分B中还可以含有高倍泡沫液，此种情况下组分A和B反应所产 生的气体被泡沫包裹，防止囊袋中的气体因意外情况而过快漏入巷道。对表面不规整的巷道，在软质囊袋周围粘有闭孔海绵层，气囊充压后，海绵层 可挤入不平整区域，封堵液体或气体渗漏。本实用新型结构简单、安装方便、成本很低，而且操作简洁。本实用新型软质 囊袋中的A、B两组份含有高倍数泡沫液，产生的气体被高倍数泡沫包裹，一旦压力过大 囊袋产生泄露，泡沫内的气体也不会迅速大量漏出，所以使用更加安全，不会对巷道环 境产生明显影响。本实用新型可有效封堵透水、瓦斯涌出、CO2气体涌出、H2S气体涌 出等矿井灾害，为矿工顺利逃离危险区域提供了保证。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。图2是图1从巷道纵向看的视图。图3是图1中脱扣装置的结构图。图4是本实用新型另一种脱扣装置的结构图。
具体实施方式
如图1、图2所示。将一个封闭的软质囊袋1沿巷道2布设，形成一个拱形， 布设方式是在巷道的顶部装有五根绳索3，绳索3的第一端31固定在远离巷道口的巷 道顶部，绳索第二端32连接在脱扣装置4的活动扣件上，而脱扣装置4又固定在靠近巷 道口的巷道顶部，用绳索将囊袋1的中部11支撑在巷道顶部，囊袋的左部分12和右部分 13顺巷道壁下垂。囊袋的左部分12内装组分A(硫酸铝过饱和溶液)，囊袋的右部分13 内装组分B (碳酸氢钠过饱和溶液)，组分A和组分B中均含有2%的高倍泡沫液。由于 囊袋中部11位于最上端，所以将两组分A、B分隔开，它们不会发生接触。脱扣装置4由本体41、活动扣件42、扣环43和拉绳6组成，其中活动扣件42 是一个销轴，本体41有两个带孔的耳环44，活动扣件42插在耳环44的孔中，扣环43插 在活动扣件42上且位于两耳环44之间，绳索3的第二端32与扣环43固定连接，拉绳6 的一端固定在活动扣件42上，本体41固定在巷道顶部。为了便于脱扣，上述的拉绳6最好穿过一个定滑轮5。本实用新型的脱扣装置不限于上述结构，可以有多种，譬如图4所示的脱扣装 置采用杠杆式脱扣装置，杠杆7(相当于活动扣件)的一端设有钩72，绳索第二端32挂在 杠杆7 —端的钩72上，通过拉绳71可以将绳索3的第二端32释放。当巷道内出现透水或有害气体涌出时，矿工立即向井口处撤离，撤离至装有封 堵软质囊袋的位置，最后一名矿工拉动拉绳6，将脱扣装置的销棒42从本体41的耳环中 拔出，活动扣件43从销棒42上脱落，支撑囊袋的绳索第二端32随之落地，囊袋1失去 绳索3的支撑而跌落，此时原来被隔离的两组分A、B得以相互混合而立即发生反应，产 生大量气泡充斥囊袋，形成封堵墙。两组分A、B所产生的气体是被高倍数泡沫包裹着 的，囊袋充气后一方面和巷道壁有一定的摩擦力，另一方面反应后剩余液体也有一定的 自重，这两方面均可防止胀大的囊袋被气流或水流冲走，给矿工安全撤离矿井赢得了宝贵的求生时间。 如果在囊袋周围粘 有闭孔海绵层，囊袋充压后，海绵层可挤入不平整区域，其 封堵效果更好。
权利要求1.一种无外接气源矿井巷道快速封堵装置，其特征是具有一个封闭的软质囊袋 (1)，该囊袋中部(11)位于矿井巷道的顶部，囊袋的左、右部分(12、13)分别沿矿井巷 道的侧壁下垂，形成一个拱形；囊袋的左部分(12)内装组分A，囊袋的右部分(13)内装 组分B，组分A包括硫酸铝过饱和溶液或氯化铝过饱和溶液中的一种或两种，组分B包 括碳酸氢钠过饱和溶液或碳酸氢氨过饱和溶液中的一种或两种；囊袋中部中空，将囊袋 左、右部分内装的组分A和组分B分隔开；位于矿井巷道顶部的囊袋中部被绳索(3)支 撑，该绳索的第一端固定在远离巷道口的矿井巷道顶部，绳索的第二端(32)挂在脱扣装 置(4)的活动扣件(42)上，脱扣装置(4)固定在靠近巷道口的矿井口的巷道顶部。
2.根据权利要求1所述的封堵装置，其特征是在软质囊袋周围粘有海绵层。
3.根据权利要求1或2所述的封堵装置，其特征是组分A和组分B中还含有高倍泡 沫液。
4.根据权利要求3所述的封堵装置，其特征是脱扣装置(4)由本体(41)、活动扣件 (42)、扣环(43)和拉绳(6)组成，其中活动扣件(42)是一个销轴，本体(41)有两个带 孔的耳环(44)，活动扣件(42)插在耳环(44)的孔中，扣环(43)插在活动扣件(42)上且 位于两耳环(44)之间，绳索(3)的第二端(32)与扣环(43)固定连接，拉绳(6)的一端 固定在活动扣件(42)上，本体(41)固定在巷道的顶部。
5.根据权利要求3所述的封堵装置，其特征是脱扣装置采用杠杆式脱扣装置，杠杆 (7)的一端设有钩(72)，绳索第二端(32)挂在杠杆(7) —端的钩(72)上。
6.根据权利要求4所述的封堵装置，其特征是所述的拉绳(6)穿过一个定滑轮(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种能够快速形成封堵墙的无外接气源矿井巷道快速封堵装置。本实用新型具有一个封闭的软质囊袋，该囊袋中部位于矿井巷道的顶部，其左、右部分分别沿矿井巷道的侧壁下垂，形成一个拱形；囊袋的左右部分分别内装组分A、组分B，组分A包括硫酸铝或氯化铝过饱和溶液，组分B包括碳酸氢钠或碳酸氢氨过饱和溶液；囊袋中部被绳索支撑，该绳索的第一端固定在矿井巷道顶部，绳索的第二端挂在脱扣装置的活动扣件上，脱扣装置固定在矿井口的巷道顶部。需要封堵时，拉动脱扣装置的活动扣件，释放对绳索第二端的约束，囊袋失去绳索的支撑而跌落，组分A和组分B接触，发生反应，产生的气泡将囊袋撑开，形成封堵墙。
文档编号E21F11/00GK201802413SQ20102052765
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者刘鑫, 王瑞 申请人:刘鑫, 王瑞