一种矿井灾变区域快速密闭装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种矿井灾变区域快速密闭装置，该装置包括灾变信息采集模块和多个组合气囊机构，组合气囊机构通过安装机构固定在巷道内；组合气囊机构包括主气囊和两个均与主气囊连接的副气囊，主气囊内设置有造气机构，主气囊上设置有补气机构。本实用新型专利技术通过设置多组组合气囊机构对灾变区域巷道进行密闭，组合气囊机内的微控制器接收灾变信息采集模块和气压检测模块的数据以控制主气囊和副气囊迅速充气实现对巷道的快速密封，及时切断灾变事故的链式反应，在最大程度上保证人员和财产的安全，同时舍去传统液压支柱支撑的方式，使用连接扣固定支撑组合气囊机构，极大的节省了使用成本，具有极高的实用价值。

A fast sealing device for mine disaster area

【技术实现步骤摘要】
一种矿井灾变区域快速密闭装置
本技术属于矿井灾变区域快速密闭
，具体涉及一种矿井灾变区域快速密闭装置。
技术介绍
近些年来，随着国家煤炭的整合，综合机械化也在井下大规模应用，井下发生事故的可能性和破坏性也在不同程度的加深，在煤矿井下发生火灾、爆炸、毒气泄漏及透水等突发性灾害事故时，可以利用填充气囊密闭的方法来阻隔事故链式反应。但较以往技术，在灾变区域的恶劣环境下气囊密闭抗冲击性太弱，密闭效果差，且对于气囊的支柱多用液压支柱，液压支柱成本高，重量大，在突发灾难时，很难快速对气囊进行支撑。目前井下对于气囊的充气，都是外接充气管道，利用高压气瓶充气，线路布置复杂且易受环境影响，容易发生充气管道漏气现象；此外气囊在充满气也会因某些部件气密性差或恶劣环境的影响造成气囊中的气体泄漏，从而影响到其密闭性，不能很好地保障井下人员的安全和财产安全。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井灾变区域快速密闭装置，其设计新颖合理，通过设置多组组合气囊机构对灾变区域巷道进行密闭，组合气囊机内的微控制器接收灾变信息采集模块和气压检测模块的数据以控制主气囊和副气囊迅速充气实现对巷道的快速密封，及时切断灾变事故的链式反应，在最大程度上保证人员和财产的安全，同时舍去传统液压支柱支撑的方式，使用连接扣固定支撑组合气囊机构，极大的节省了使用成本，具有极高的实用价值，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：包括用于采集矿井灾变信息的灾变信息采集模块和多个沿巷道长度方向依次设置在巷道内用于快速隔离矿井灾变区域的组合气囊机构，所述组合气囊机构通过安装机构固定在巷道内；所述组合气囊机构包括主气囊和两个均与主气囊连接的副气囊，主气囊内设置有造气机构，主气囊上设置有补气机构，所述主气囊与副气囊的连接处设置有逆止阀片，所述主气囊和副气囊上均设置有连接扣和气压检测模块，副气囊上设置有泄气阀；所述造气机构包括保护壳、设置在保护壳内的气体反应机构和微控制器，气压检测模块和灾变信息采集模块均通过主无线通信模块与所述微控制器通信；所述补气机构包括补气气囊和设置在补气气囊上且为中空结构的永磁铁，补气气囊和主气囊通过中空结构且与永磁铁配合的电磁铁连通，电磁铁通过交流电源供电，电磁铁靠近主气囊的一端设置有向主气囊送气的第一补气逆止阀，所述永磁铁远离补气气囊的一端设置有第二补气逆止阀；所述安装机构包括设置在巷道底部的固定杆和多条限位绳。上述的一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：所述气体反应机构包括M个反应腔，M个反应腔通过M+1个隔热挡板分割保护壳而成，反应腔的底部设置有隔热底板，反应腔的顶部设置有密封盖，隔热底板上设置有依次贯穿M个隔热挡板的点火管，点火管位于相邻两个隔热挡板之间的管段上均设置有电子点火器，电子点火器上依次设置有引火药剂、叠氮化钠和网布，密封盖上设置有逆止阀，所述电子点火器由微控制器控制，其中，M为正整数。上述的一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：所述限位绳包括第一限位绳、第二限位绳和第三限位绳，所述组合气囊机构上相邻的两个连接扣均通过第一限位绳连接，相邻的两个所述组合气囊机构通过第一限位绳连接，多个连接扣中位于端部上侧的连接扣均通过第二限位绳与巷道锚杆连接，多个连接扣中位于端部下侧的连接扣均通过第三限位绳与固定杆连接；所述主气囊和副气囊均为球形气囊，两个副气囊外壁相互连接，所述第一限位绳的长度为0.8d～d，其中，d为所述主气囊或副气囊直径，且d的单位为cm，a为巷道的宽度，h为巷道的高度。上述的一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：所述气压检测模块包括第一辅控制器以及均与第一辅控制器连接的气压传感器和用于与主无线通信模块通信的第一辅无线通信模块；所述灾变信息采集模块包括第二辅控制器以及均与所述第二辅控制器连接的一氧化碳传感器、瓦斯浓度传感器、硫化氢传感器、粉尘浓度传感器、温度传感器、水位传感器和负压传感器，所述第二辅控制器上还连接有与主无线通信模块通信的第二辅无线通信模块。上述的一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：所述交流电源给电磁铁的供电回路中串联有交流电源开关，所述交流电源开关由微控制器控制。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术设计新颖合理，安装简便，响应迅速，自动化程度高，能根据现有巷道内的灾变信息采集模块的探测数据控制主气囊和副气囊迅速充气实现对巷道的快速密封，及时切断灾变事故的链式反应，在最大程度上保证人员和财产的安全，具有极高的实用价值。2、本技术利用多组组合气囊机构对灾变区域巷道进行密闭，同时舍去传统液压支柱支撑的方式，使用组合气囊机构上设置的连接扣固定支撑，限位绳通过连接扣将组合气囊机构固定在巷道内，主气囊向副气囊通过逆止阀片充气，避免了传统的液压支柱的使用，大大节省成本。3、本技术通过在主气囊内设置造气机构，并通过补气机构向主气囊内部补充气体，响应迅速，密闭性好，从根本上解决了传统气囊通过外部供气管道充气时线路布设复杂成本高昂且易发生漏气的问题，提高了装置使用时的安全性。4、本技术通过设置补气机构，使电磁铁和永磁铁呈周期性的互斥和相吸，实现对补气气囊的往复挤压形成负压，补气气囊通过第二补气逆止阀吸入巷道内的空气对组合气囊进行补气，避免了因为气囊和所需气量较小时也同样启动造气机构引燃引火药剂使叠氮化钠产生过量氮气造成的浪费，节省成本；5、本技术通过设置微控制器，微控制器通过主无线通信模块接收灾变信息采集模块和气压检测模块产生的信号并依此分别控制电子点火器和交流电源开关，响应速度快，无需人工操作，安全性高。综上所述，本技术设计新颖合理，通过设置多组组合气囊机构对灾变区域巷道进行密闭，组合气囊机内的微控制器接收灾变信息采集模块和气压检测模块的数据以控制主气囊和副气囊迅速充气实现对巷道的快速密封，及时切断灾变事故的链式反应，在最大程度上保证人员和财产的安全，同时舍去传统液压支柱支撑的方式，使用连接扣固定支撑组合气囊机构，极大的节省了使用成本，具有极高的实用价值，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术采用的装置的结构示意图。图2为本技术采用的装置中组合气囊机构充气后的结构示意图。图3为本技术采用的装置中造气机构的结构示意图。图4为本技术采用的装置中主气囊和补气机构的连接结构示意图。图5为本技术中气囊与巷道的尺寸关系示意图。图6为本技术采用的装置的电路原理框图。附图标记说明:1—主气囊；2—副气囊；3—连接扣；4—逆止阀片；5—气压检测模块；6—泄气阀；7—保护壳；8—隔热挡板；9—点火管；10—反应腔；11—密封盖；12—逆止阀；13—微控制器；14—电子点火器；15—引火药剂；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：包括用于采集矿井灾变信息的灾变信息采集模块(23)和多个沿巷道(22)长度方向依次设置在巷道(22)内用于快速隔离矿井灾变区域的组合气囊机构，所述组合气囊机构通过安装机构固定在巷道(22)内；所述组合气囊机构包括主气囊(1)和两个均与主气囊(1)连接的副气囊(2)，主气囊(1)内设置有造气机构，主气囊(1)上设置有补气机构，所述主气囊(1)与副气囊(2)的连接处设置有逆止阀片(4)，所述主气囊(1)和副气囊(2)上均设置有连接扣(3)和气压检测模块(5)，副气囊(2)上设置有泄气阀(6)；/n所述造气机构包括保护壳(7)、设置在保护壳(7)内的气体反应机构和微控制器(13)，气压检测模块(5)和灾变信息采集模块(23)均通过主无线通信模块(31)与所述微控制器(13)通信；/n所述补气机构包括补气气囊(27)和设置在补气气囊(27)上且为中空结构的永磁铁(30)，补气气囊(27)和主气囊(1)通过中空结构且与永磁铁(30)配合的电磁铁(26)连通，电磁铁(26)通过交流电源(24)供电，电磁铁(26)靠近主气囊(1)的一端设置有向主气囊(1)送气的第一补气逆止阀(28)，所述永磁铁(30)远离补气气囊(27)的一端设置有第二补气逆止阀(29)；所述安装机构包括设置在巷道(22)底部的固定杆(20)和多条限位绳。/n...

【技术特征摘要】
1.一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：包括用于采集矿井灾变信息的灾变信息采集模块(23)和多个沿巷道(22)长度方向依次设置在巷道(22)内用于快速隔离矿井灾变区域的组合气囊机构，所述组合气囊机构通过安装机构固定在巷道(22)内；所述组合气囊机构包括主气囊(1)和两个均与主气囊(1)连接的副气囊(2)，主气囊(1)内设置有造气机构，主气囊(1)上设置有补气机构，所述主气囊(1)与副气囊(2)的连接处设置有逆止阀片(4)，所述主气囊(1)和副气囊(2)上均设置有连接扣(3)和气压检测模块(5)，副气囊(2)上设置有泄气阀(6)；
所述造气机构包括保护壳(7)、设置在保护壳(7)内的气体反应机构和微控制器(13)，气压检测模块(5)和灾变信息采集模块(23)均通过主无线通信模块(31)与所述微控制器(13)通信；
所述补气机构包括补气气囊(27)和设置在补气气囊(27)上且为中空结构的永磁铁(30)，补气气囊(27)和主气囊(1)通过中空结构且与永磁铁(30)配合的电磁铁(26)连通，电磁铁(26)通过交流电源(24)供电，电磁铁(26)靠近主气囊(1)的一端设置有向主气囊(1)送气的第一补气逆止阀(28)，所述永磁铁(30)远离补气气囊(27)的一端设置有第二补气逆止阀(29)；所述安装机构包括设置在巷道(22)底部的固定杆(20)和多条限位绳。


2.按照权利要求1所述的一种矿井灾变区域快速密闭装置，其特征在于：所述气体反应机构包括M个反应腔(10)，M个反应腔(10)通过M+1个隔热挡板(8)分割保护壳(7)而成，反应腔(10)的底部设置有隔热底板(18)，反应腔(10)的顶部设置有密封盖(11)，隔热底板(18)上设置有依次贯穿M个隔热挡板(8)的点火管(9)，点火管(9)位于各反应腔(10)内的管段上均设置有电子点火器(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马砺，何铖茂，雷燕飞，魏高明，王洋，崔鑫峰，黄霄，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61