[发明专利]具有粘合剂的矿井密封件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2008年6月6日提交的美国申请No.12/134,679的部分连续申请，上述美国申请要求以2007年6月7日提交的美国临时申请No.60/933,555作为优先权，该申请还要求以2008年1月14日提交的美国临时申请No.61/020,893作为优先权，所有的这些申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于采矿应用的永久隔绝密封件，更具体地，涉及在地下进口处使密封件一侧的空气与另一侧的空气隔绝的永久密封件。

背景技术

在地下采矿中，通常需要隔绝特定矿井部分的空气。设置密封件隔绝矿井的一些区域用于相关目的例如限制矿井巷道中需要通风的区域、控制矿井中任何有毒或爆炸性气体的扩散、或使矿井隔绝部分的空气的组成可以变为危险性最小的状态。沿各个矿井入口或隧道构建密封件以提供所述隔绝功能。

通常密封件被构造成堆垛的(stacked)混凝土砌块(block)墙，其可以由比混凝土砌块本身强度差很多的粘结材料涂覆或连接在一起。此外，粘结材料通常在一段时间后收缩，从而在密封件中形成漏洞并有可能使危险气体绕过密封件。砌块以交错或重叠关系沿矿井开口安装。然而，还没有发现这样的密封件能承受超过20psi的矿井爆炸过压。新近，已经采用包含混凝土砌块墙的矿井密封件，所述混凝土砌块墙夹入包含凝聚体(aggregate)的聚合材料内芯。设置在两个混凝土砌块墙之间的这种组复合芯结构(在美国专利No.5,385,504中描述，在此引入作为参考)由干堆垛混凝土砌块构建以在矿井进口的顶部、底面和矿壁之间形成墙。后墙首先被构建并楔入适当位置。接着，前墙被构建成2-3英尺高并通过使砌块成金字塔状而保持结构连续，直至一个或两个砌块与顶部接触。通过在墙之间提供一层凝聚体材料(砾石或类似材料)并用发泡聚氨酯涂覆凝聚体材料而将芯材料安装在完全构建的后墙与部分构建的前墙之间。当聚氨酯发泡和固化时，聚氨酯高度增加(凝聚体混合在其中)并凝固，从而粘附在后墙和前墙上。前墙的构造保持连续并且芯材料(聚氨酯和凝聚体)的附加层设置在后墙与增长的前墙之间，直至芯材料和前墙达到矿井进口的顶部。前墙的外表面覆盖有满足矿井安全和健康管理机构(MSHA)准则的耐火密封剂的涂层。尽管这种复合密封件可以承受至少20psi的矿井爆炸过压，但确定还需要提高矿井密封件的压力等级。

发明内容

通过本发明的矿井密封件满足所述需要，该矿井密封件包括一对墙，每个墙包括多个砌块和设置在墙之间并粘结在墙上的芯。粘合剂设置在墙的砌块的相邻表面之间。密封剂具有比砌块更大的强度特性。主密封件还可以包括至少一个内墙以向密封件提供额外的强度。本发明还包括加强包括多个砌块的墙的方法，通过提供多个单个的砌块，将每个砌块的表面涂有粘合剂，并堆垛砌块以形成具有定位在砌块的相邻表面之间的粘合剂的墙，其中粘合剂具有比单个砌块更高的强度特性。

本发明还包括一种防爆矿井密封件，其包括前墙和后墙，每个墙包括多个砌块，粘合剂设置在砌块的相邻表面之间，粘合剂具有比砌块更高的强度特性，芯元件设置在墙之间并粘附在墙上。本发明还包括一种防爆矿井密封件，其包括前墙结构和后墙结构，每个墙结构包括多个砌块和设置在砌块的相邻表面之间的粘合剂，其中粘合剂具有比砌块更高的强度特性，芯元件设置在墙结构之间并粘附在墙结构上，墙结构中的至少一个包括多层(wythe)墙。

附图说明

图1是部分剖视的本发明构造的密封件的透视图；

图2是安装在矿井进口的本发明的矿井密封件的前墙的正视图；

图3是构建本发明的矿井密封件的第一阶段的透视图；

图4是构建本发明的矿井密封件的第二阶段的透视图；

图5是构建根据本发明一种实施方式的矿井密封件的第二阶段的透视图；

图6是根据本发明另一实施方式安装在矿井进口中的矿井密封件的前墙的正视图；

图7是根据本发明另一实施方式的密封件部分剖视的透视图；

图8是根据本发明另一实施方式的密封件部分剖视的透视图；

图9是用于本发明的密封件的双层墙的透视图；

图10是用于本发明的密封件的三层墙的透视图；

图11是用于本发明的密封件的四层墙的透视图；以及

图12是用于本发明的密封件的另一双层墙壁柱部分剖视的透视图。

具体实施方式