[发明专利]一种矿山灾害阻隔紧急避险装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，主要适用于瓦斯爆炸、矿井突水和矿井局部火灾。

背景技术

根据煤安字(1995)第50号文“煤炭工业企业职工伤亡事故报告和统计规定”，将煤炭工业行业生产伤亡事故分为以下8类，其中瓦斯爆炸、矿井突水、火灾常常造成群死群伤。

瓦斯爆炸事故，如2007年12月5日山西省临汾市洪洞县发生的瓦斯爆炸事故，造成了105名矿工遇难；2005年2月14日15时，辽宁省阜新矿业有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生一起特别重大瓦斯爆炸事故，共造成214人死亡，30人受伤。矿井突水事故，如2010年3月28日华晋公司王家岭矿透水事故造成153人被困，115人获救，另有38名矿工遇难；2014年4月7日4时云南省曲靖市麒麟区东山镇下海子煤矿透水事故21名遇难者。矿井火灾事故，如2011年1月5日湖南湘潭谭家山立胜煤矿电缆起火造成34人死亡；2011年7月17日陕西渭南韩城市小南沟煤矿电缆火灾事故造成28人死亡。

目前防止瓦斯爆炸灾害主要是通过控制火源，其次监测瓦斯浓度不超过1％。预防瓦斯爆炸灾害的设施有瓦斯探头，隔爆水袋或水槽、风井井口的防爆门。瓦斯探头主要监测瓦斯浓度，当瓦斯浓度超限监控系统能及时报警，采用通风降低瓦斯浓度防止瓦斯爆炸，对瓦斯浓度监测的有效性在于瓦斯探头的布置位置；隔爆水袋或水槽的作用在于当瓦斯爆炸，爆炸产生的冲击波掀翻水袋或水槽实现隔离和扑灭火焰，但爆炸冲击波在掀翻隔爆水袋或水槽后会继续向前传播，造成扬尘，损坏局部通风机，破坏通风设施和电器设备，再次造成瓦斯或煤尘爆炸。风井井口的防爆门布置在风井井口，主要是防止瓦斯爆炸损坏风井井口的抽风机。

防止矿井突水事故主要在开采设计、开采工艺、防水矿柱的留设，突水监测预警技术等方面，这些技术对防治突水均有不同的作用；矿井突水事故预防设备主要是水泵配备；当发生突水事故，通过水泵及时排水。

预防矿井火灾设备主要是除尘喷水器，水棚，设置防火门，消防材料库、消防水池等消防设备设施，这些消防设施主要布置在井底车场或者井口附近；当采场发生火灾不能及时灭火和隔离火灾区域，容易造成井下作业人员中毒或窒息伤亡。

针对瓦斯爆炸、矿井突水和火灾灾害发生的特点及目前设备设施的局限性和不足之处，专利申请人设计了一种适用于煤矿瓦斯爆炸、矿井突水和火灾的紧急避险装置。

发明内容

为了克服现有矿山紧急避险装置所存在的不足，本发明在于提供一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，减小矿井灾害影响范围和矿井局部灾害导致的其他次生灾害，以解决目前紧急避险装置和设施的造价成本高，灾害发生人员难以到达等缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种矿山灾害阻隔紧急避险装置，由灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管组成；

(1)气囊支架由基座、顶梁、轴承和气囊固定架组成；气囊固定架由两根钢梁和多根横梁组成；气囊固定架和顶梁之间采用轴承连接，顶梁基座之间采用螺栓连接，基座采用锚索固定在巷道两帮的煤岩体上。

(2)灾害诱发装置有两种形式：一种为自动诱发，一种为手动诱发；该灾害诱发装置钢丝绳，滑轮和水箱三部分组成；①自动诱发状态是在灾害发生的剧烈冲击造成水箱坠落自动诱发钢丝绳松动，气囊支架下落；②灾害发生的缓慢但已超出作业人员控制能力时，有作业人员再撤离工程中手工松动钢丝绳，诱发气囊支架下落。

(3)隔离灾害气囊采用双层气囊组层，外层为充气气囊，内层为充水囊；内外层囊之间用胶带相连；外层气囊的充气孔接高压风管，在外层气囊内的充气管呈辐射状分布，在管口安装有自闭阀门。

(4)高压充气和充水阀门有两种布置形式：一种布置在气囊支架的下端，一种布置在气囊支架的后部；①高压充气和充水阀门位于气囊支架下端，灾害发生避险装置被诱发，气囊支架下落撞击巷道底板，开启高压充气和充水阀门；②高压充气和充水阀门位于气囊支架后部，在顶梁下部再安装一个钢梁，灾害发生避险装置被诱发，气囊支架下落，气囊支架和钢梁之间挤压高压充气和充水阀门，并开启高压充气和充水阀门。

(5)在巷道的两帮安装顶梁基座，气囊支架顶梁基座用锚索固定在两帮煤岩体上，将气囊支架安装到顶梁上，气囊固定在气囊支架上，气囊的接高压风和高压水接头位于气囊支架侧，高压风管和水管分别接入矿井的压风管和水管，然后用钢丝绳吊起气囊支架，钢丝绳的末端固定于水箱上。

本发明的有益技术效果在于：

①该紧急避险装置的造价成本低，安装方便，距离潜在灾害发生地点近。