一種礦用即時封堵氣囊的製作方法
2023-07-05 13:19:06
專利名稱：一種礦用即時封堵氣囊的製作方法
技術領域：
一種礦用即時封堵氣囊技術領域[0001]本發明屬於煤礦安全生產領域，涉及一種用於在發生有害氣體擴散時，即時封堵 煤礦井下巷道，隔離有害氣體，為人員提供逃生時間，防止災害擴大的自動封堵裝置。
背景技術：
[0002]封堵氣囊作為一種方便的封堵工具，近年來已經在煤礦推廣應用，其基本組成為 壓縮氮氣瓶、充氣管線、礦用帆布氣囊。其工作原理為在發生有害氣體擴散時，將整套裝置 放至需要位置，人工拉開帆布氣囊，打開充氣閥門，在幾十秒 幾分鐘內使帆布氣囊充氣壓 力達到需要狀態，形成巷道兩段的封堵隔離，使有害氣體停止擴散，為人員撤離及緊急救護 贏得時間。[0003]現有的封堵氣囊存在的缺陷為[0004]1.使用高壓儲氣瓶作為氣體來源，碰撞運輸過程有安全隱患；[0005]2.長期儲存需要定期為高壓儲氣瓶充氣補充壓力；[0006]3.充氣時需要人工幫助形成預設形狀。發明內容[0007]為克服現有技術中存在的充氣時需要人工幫助形成預設形狀、使用高壓儲氣瓶存 在安全隱患，以及長期儲存不方便的不足，本發明提出了一種礦用即時封堵氣囊。[0008]本發明包括帆布氣囊、阻隔層、橡膠氣囊、氣體發生器、逃逸門和填充層；氣囊的形 狀根據巷道的形狀確定，其外形尺寸略大於巷道的尺寸；橡膠氣囊被包裹在氣囊的外表面， 並使橡膠氣囊表面的填充層朝外；該氣囊內底部的兩側和橡膠氣囊內底部的兩側均有氣體 發生器；阻隔層固定在氣囊內，阻隔層的中部開有逃逸口，在該逃逸口處有袋口狀的逃逸 門。[0009]各氣體發生器的點火線均通過礦用電纜線與控制該氣體發生器的電源線連通。[0010]在橡膠氣囊外表面有填充層；所述橡膠氣囊表面的填充層是在橡膠氣囊外表面分 布的毛狀橡膠凸出物，該毛狀橡膠凸出物能夠對不規則的巷道表面進行充填和密封。[0011]在所述橡膠氣囊的外表面分布有橡膠氣囊變形槽，該橡膠氣囊變形槽的深度與巷 道中固定煤層用錨杆的錨桿頭長度相當。[0012]本發明以氣體發生器作為氣源，能夠即時產生氣體，具有安全、方便的特點。將本 發明安置在需要位置後，通過巷道的監控系統，自動打開，形成預設封堵形狀，完成遠程封 堵控制，並在需要時洩氣移走。[0013]本發明的氣囊採用煤礦用耐磨、防潮、防靜電、防腐蝕、防火聚酯帆布外塗耐高溫 塗料製作而成，形狀為巷道形。彈性強的橡膠氣囊為伸縮性極強的橡膠，在一定壓力下具有 隨意變形且有一定的防刺能力，能夠在快速充入氣體後變形充填巷道周圍有管線、尖銳物 的空間，形狀與巷道形圓筒帆布氣囊相同但筒管直徑小一些，與氣囊粘接相連。密集分布於 橡膠氣囊外表面的填充層能夠進一步堵塞巖壁裂隙，並在下一步使用聚胺脂發泡劑補漏時能夠起到發泡劑支架作用。橡膠氣囊變形槽能夠讓錨杆深入氣囊，既能保護氣囊不被錨杆 刺穿又能密封巷道。在阻隔層上開有逃逸門，以方便人員逃生。[0014]由於本發明採取的上述技術方案，使本發明具有以下特點[0015]1.所使用的氣體發生器具有低溫、高產氣量的特點，I秒內即可產氣體，使用安全可靠。[0016]2.結構簡單、可靠，能夠保證整個裝置在無人狀態下自動成形，自動即時形成有效 封堵。試驗表明，本發明能夠在I秒內形成有效封堵，其封堵速度遠高於現有技術中。[0017]3.有應急通過通道，能夠保證封閉後人員逃生。
[0018]圖1是即時封堵氣囊的結構示意圖。圖中[0019]1.氣囊 2.阻隔層 3.橡膠氣囊4.氣體發生器5.固定環[0020]6.逃逸門7.礦用電纜線8.填充層 9.橡膠氣囊變形槽具體實施方式
[0021 ] 本實施例是一種礦用即時封堵氣囊。[0022]如圖1所示，本實施例包括帆布氣囊1、阻隔層2、橡膠氣囊3、氣體發生器4、固定 環5、逃逸門6、礦用電纜線7、填充層8和橡膠氣囊變形槽9。[0023]氣囊I為現有技術，採用內表面和外表面均塗覆有耐高溫塗料的煤礦用聚酯帆布 製成。氣囊I的形狀根據巷道的形狀確定，為拱形或筒形或梯形或矩形。本實施例中，氣囊 I的形狀為拱形。所述氣囊I外形尺寸略大於巷道的尺寸。[0024]橡膠氣囊3採用氯化丁基橡膠製成，為套狀，在橡膠氣囊外表面有填充層8。該橡 膠氣囊3被包裹在氣囊I的外表面，並使橡膠氣囊表面的填充層8朝外。所述橡膠氣囊表 面的填充層8是在橡膠氣囊3外表面分布的毛狀橡膠凸出物，該毛狀橡膠凸出物能夠對不 規則的巷道表面進行充填和密封。[0025]在所述橡膠氣囊3的外表面分布有橡膠氣囊變形槽9，該橡膠氣囊變形槽9的深度 與巷道中固定煤層用錨杆的錨桿頭長度相當。[0026]固定環5有8個,均用礦用帆布製成。所述固定環5分為兩組,均勻的分布在氣囊 I的頂部和底部，並通過粘接的方式固定在橡膠氣囊3的外表面。[0027]氣體發生器4有四個，分別對氣囊I和橡膠氣囊3供氣。氣體發生器4採用西安 航天化學動力廠生產的低溫氣體發生器4，該氣體發生器4出口溫度小於200°C。[0028]用於對氣囊I供氣的氣體發生器4安裝在氣囊內，並分別位於該氣囊底部的兩側。 用於對橡膠氣囊3供氣的氣體發生器4安裝在橡膠氣囊3內，並分別位於該橡膠氣囊3底 部的兩側。各氣體發生器4的點火線均通過礦用電纜線7與控制該氣體發生器的電源線連 通，使用時通過控制開關或傳感器打開氣體發生器，對氣囊I和橡膠氣囊3內充氣。[0029]阻隔層2採用單層耐高溫礦用帆布製成，其形狀與氣囊I內腔的形狀相同，本實施 例中，阻隔層2的形狀為拱形。阻隔層2位於氣囊I的中部，通過粘接的方式與氣囊I的內 表面連接。阻隔層2的中部開有逃逸口，在該逃逸口處有袋口狀的逃逸門6 ;在逃逸門6上 和阻隔層2中部的逃逸口處均有捆綁帶，使用時人通過逃逸口後將逃逸門6與阻隔層2綁緊密封。[0030]本實施例中，氣囊I採用煤礦用耐磨、防潮、防靜電、防腐蝕、防火聚酯帆布外塗耐 高溫塗料製作而成，形狀與巷道的形狀相適應。在氣囊I內有阻隔層2，所述阻隔層2的中 部有供人員逃生的逃逸口。氣囊I的外表面有橡膠氣囊3。通過氣體發生器為氣囊I和橡 膠氣囊3充氣。使用時，將整體氣囊摺疊放置於巷道適宜位置，需要時將摺疊氣囊平放於巷 道底部，用固定環5連接軟繩確定伸展方向，通過氣體發生器產生的高壓氣體，迅速充填巷 道形氣囊I在巷道主體空間形成預先設計形狀的封堵氣囊門。由於巷道形圓筒帆布氣囊I 的面積大於整體巷道截面積，因此I的充氣能夠迅速充填95%以上的巷道截面積。同時通 過氣體發生器產生的高壓氣體迅速充填彈性強的橡膠氣囊3。由於彈性強的橡膠氣囊3位 於巷道壁與氣囊I之間，在氣囊I對巷道封堵的基礎上，橡膠氣囊3以其高彈性，高伸縮率 的特點迅速充填巷道內有管線死角、稜角、坑凹位置，形成一道封堵氣門。由於分布於彈性 強的橡膠氣囊外的填充層8為毛狀，具有密集、細小且彈性腔的特點，能夠起到兩個作用， 首先能夠進一步堵塞巖壁裂隙；其次在下一步使用聚胺脂發泡劑補漏時能夠起到發泡劑支 架作用。彈性強的橡膠氣囊變形槽9能夠讓錨杆深入氣囊，既能保護氣囊不被錨杆刺穿又 能密封巷道。考慮到有可能出現人出入的情況，在阻隔層2中間設計一個像口袋一樣的逃 逸門6，人鑽出來後把口袋綁緊密封，使氣囊更具安全救生能力。[0031]使用時，為了提高封堵效果，還可以配合使用聚胺脂發泡劑封堵遺漏死角，快速徹 底地形成一道密封氣門。
權利要求1.一種礦用即時封堵氣囊，其特徵在於，包括帆布氣囊、阻隔層、橡膠氣囊、氣體發生器、逃逸門和填充層；氣囊的形狀根據巷道的形狀確定，其外形尺寸略大於巷道的尺寸；橡膠氣囊被包裹在氣囊的外表面，並使橡膠氣囊表面的填充層朝外；該氣囊內底部的兩側和橡膠氣囊內底部的兩側均有氣體發生器；阻隔層固定在氣囊內，阻隔層的中部開有逃逸口，在該逃逸口處有袋口狀的逃逸門。
2.如權利要求1所述一種礦用即時封堵氣囊，其特徵在於，各氣體發生器的點火線均通過礦用電纜線與控制該氣體發生器的電源線連通。
3.如權利要求1所述一種礦用即時封堵氣囊，其特徵在於，在橡膠氣囊外表面有填充層；所述橡膠氣囊表面的填充層是在橡膠氣囊外表面分布的毛狀橡膠凸出物，該毛狀橡膠凸出物能夠對不規則的巷道表面進行充填和密封。
4.如權利要求1所述一種礦用即時封堵氣囊，其特徵在於，在所述橡膠氣囊的外表面分布有橡膠氣囊變形槽，該橡膠氣囊變形槽的深度與巷道中固定煤層用錨杆的錨桿頭長度相當。
專利摘要一種礦用即時封堵氣囊，氣囊的形狀根據巷道的形狀確定，其外形尺寸略大於巷道的尺寸；橡膠氣囊被包裹在氣囊的外表面，並使橡膠氣囊表面的填充層朝外；該氣囊內底部的兩側和橡膠氣囊內底部的兩側均有氣體發生器；阻隔層固定在氣囊內，阻隔層的中部開有逃逸口，在該逃逸口處有袋口狀的逃逸門。本實用新型以氣體發生器作為氣源，能夠即時產生氣體，具有安全、方便的特點。將本實用新型安置在需要位置後，通過巷道的監控系統，自動打開，形成預設封堵形狀，完成遠程封堵控制，並在需要時洩氣移走。本實用新型中有應急通過通道，能夠保證封閉後人員逃生。
文檔編號E21F17/107GK202832654SQ20122046182
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者李偉翰, 常海江, 劉巧, 薛元利 申請人:西安航天化學動力廠