[发明专利]井下快速密闭装置及密闭方法

说明书

本发明涉及井下安全技术领域，特别是井下快速密闭装置，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，控制器与液态CO₂/N₂存储器内的加热储能装置信号连接，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；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。本装置适用于火灾事故判断和灾区的快速隔离。同时本发明还提出了使用本井下快速密闭装置的井下快速密闭方法。

技术领域

本发明涉及井下安全技术领域，特别是井下快速密闭装置及密闭方法。

背景技术

煤矿火灾、煤尘或瓦斯爆炸是矿井的灾害之一，如何快速隔离火区和爆炸区域、阻止危害扩大、减少灾害损失，为救灾赢得时间成为救灾关键。目前，国内外科研人员针对快速密闭进行了广泛深入研究，快速密闭的方式有快速板壁，气囊式快速密闭，填充式快速密闭。但是现有快速密闭不能实现发生事故后立即对灾害区域进行隔离，需要一段准备和施工时间。这样增加了次生灾害发生的危险，不利于救援和减少灾害损失。因此，准确判定灾害的发生和发生灾害的地点，判定后立即启动密闭装置成为研究的方向。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出的井下快速密闭装置，适用于火灾事故判断和灾区的快速隔离。同时本发明还提出了使用本井下快速密闭装置的井下快速密闭方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，井下快速密闭装置，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。

在第二个技术方案中，井下快速密闭方法，使用如第一个技术方案中的井下快速密闭装置，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。

在第二个技术方案中，作为优选的，

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；