[发明专利]井下快速密闭装置及密闭方法

权利要求书

1.井下快速密闭装置，其特征在于：包括控制器、压力传感器、温度传感器、火焰传感器、CO传感器、乙炔传感器、加热储能装置、液态CO₂/N₂存储器、储气胶囊和泄压装置，其中压力传感器、温度传感器、火焰传感器、CO传感器和乙炔传感器均设置在井下且与控制器信号连接，所述控制器与液态CO₂/N₂存储器内的加热储能装置信号连接，所述液态CO₂/N2存储器上设有泄压装置，且液态CO₂/N₂存储器以及泄压装置的排出口设置在储气胶囊内部；

所述控制器用于在压力传感器、温度传感器、火焰传感器、CO传感器和乙炔传感器检测的井下环境数据超过设定阈值后向加热储能装置输送开启信号，并通过泄压装置将液态CO₂/N₂存储器内的气化后的CO₂/N₂气体释放到储气胶囊中，最终通过储气胶囊封闭井下巷道。

2.井下快速密闭方法，使用如权利要求1所述的井下快速密闭装置，其特征在于：所述温度传感器、火焰传感器、CO传感器、乙炔传感器均设置在井下巷道内，压力传感器监测巷道内压力，温度传感器监测巷道环境温度，火焰传感器监测巷道或者受限空间的火焰，CO浓度传感监测巷道内的CO浓度，乙炔浓度传感器监测煤层自然发火乙炔浓度，控制器根据监测到的巷道内压力、巷道环境温度、巷道或者受限空间内的火焰、巷道内的CO浓度、煤层自然发火乙炔浓度判定有火灾发生时启动加热储能装置，液态CO₂/N₂存储器内液态CO₂/N₂受热膨胀气化，当达到泄压装置耐受压力时，向储气胶囊内释放气化后的CO₂/N₂气体密闭受灾巷道。

3.根据权利要求2所述的井下快速密闭方法，其特征在于：

巷道内2min内压力变化率达到200％以上，可能有爆炸、巷道垮塌或者突出事故发生；

巷道内环境温度大于限值50°时，判定巷道内已经出现火源，有火灾事故发生；

巷道或受限空间内火焰传感器监测到火焰出现时，判定巷道内已经有火灾事故发生；

巷道或受限空间内的CO浓度达到限值40ppm，或变化值10％/min，判定巷道内已经有火灾事故发生；

煤层自然发火C₂H₂浓度达到限值1ppm，判定巷道内已经有火灾事故发生。

4.根据权利要求2所述的井下快速密闭方法，其特征在于：当发生煤尘或瓦斯爆炸时，储气胶囊超过耐受程度破裂，高压气态CO₂/N₂瞬间逸散到巷道中，为周边环境降温并对爆炸起到抑制作用。