[發明專利]一種礦用災區密閉與啟封裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202111041975.5
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113586135A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 蔣德獻;張廣勛;葛亮;井婷婷;陳波;余秀清;陳于金;廖樹蕓;舒遠;范曉容
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F17/00;E21F17/12;E21F17/18;E05F15/53;E05F15/79
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明涉及一種礦用災區密閉與啟封裝置及其使用方法，屬于煤礦安全技術領域，該裝置包括橫斷礦洞的混凝土墻、位于混凝土墻內的窗框、一側通過鉸鏈與窗框連接的風窗、與風窗滑動連接并控制風窗開閉的連桿驅動機構、可定時控制連桿驅動機構運動的氣動控制系統，以及將風窗緊鎖在窗框上的閉鎖裝置；所述風窗包括面向礦洞內密閉區域的弧形窗板和面向礦洞外安全通道的平面窗板。該裝置采用混凝土墻與鋼結構風窗相結合的方式，全部為剛性結構，抗壓效果好，并提高了密閉的密封質量；采用定時氣動控制操作啟閉風窗，有效避免施工時二次爆炸對操作人員造成的傷害。

技術領域

本發明屬于煤礦安全技術領域，具體涉及一種礦用災區密閉與啟封裝置及其使用方法。

背景技術

煤礦火災是直接威脅煤礦安全和工人生命的主要災害之一。在火災災情已經不可能用直接滅火方法撲滅時，或由于可燃性氣體或其他情況的出現，快速有效的建立起密閉隔離墻將易自燃區、有害氣體源或瓦斯聚集區進行隔離是縮短火災延續時間、減少事故損失、避免二次災害的主要途徑和有效手段。在構建或啟封火區密閉時，特別是完成封堵和初始開啟的瞬間，火區內氣體成分會發生巨大變化，很容易因瓦斯積聚到爆炸濃度范圍而發生爆炸，傷及操作人員。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種礦用災區密閉與啟封裝置及其使用方法，采用混凝土墻與鋼結構風窗相結合的方式，全部為剛性結構，抗壓效果好，提高了密閉的密封質量；采用延時氣動控制操作啟閉風窗，有效避免施工時二次爆炸對操作人員造成的傷害。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種礦用災區密閉與啟封裝置，包括橫斷礦洞的混凝土墻、位于混凝土墻內的窗框、一側通過鉸鏈與窗框連接的風窗、與風窗滑動連接并控制風窗開閉的連桿驅動機構、可定時控制連桿驅動機構運動的氣動控制系統，以及將風窗緊鎖在窗框上的閉鎖裝置；所述風窗包括面向礦洞內密閉區域的弧形窗板和面向礦洞外安全通道的平面窗板。

進一步，所述弧形窗板包括弧形殼板和焊接在弧形殼板上的固定板，所述弧形殼板與固定板之間設有加強板，所述弧形殼板材料為高強度合金鋼。

進一步，所述固定板和平面窗板背面的四周對應窗框處均設置有密封結構，密封結構包括矩形管和與矩形管相匹配的隔板，所述固定板和平面窗板與相對應的矩形管及隔板形成密封溝槽，所述密封溝槽內設有密封條，所述密封條對應的窗框上設有金屬壓條，金屬壓條在弧形窗板和平面窗板閉合時壓緊密封條。

進一步，所述連桿驅動機構位于混凝土墻中窗框形成的立體空腔中，所述連桿驅動機構包括連接塊、對稱鉸接在連接塊兩端隨連接塊運動的多連桿機構，以及設置在弧形窗板和平面窗板上與多連桿機構配合的滑軌機構。

進一步，所述連接塊的中間設置有用于連接氣動控制系統的螺紋孔，所述連接塊的兩端設有與連接多連桿機構相連接的凹槽和銷孔；

所述多連桿機構包括對稱鉸接在所述連接塊兩側凹槽上的兩短連桿、分別與兩短連桿鉸接的兩長連桿，所述兩長連桿靠近短連桿鉸接處與窗框固定的螺柱鉸接作為旋轉支點；

所述滑軌機構包括設置在弧形窗板和平面窗板上的軌道，在軌道上滑動并與多連桿機構的兩長連桿相連的滑動件，和設置在軌道靠近鉸鏈一端的限位塊。

進一步，：所述氣動控制系統包括氣源、與所述氣源相連通的氣動定時控制箱，以及與所述氣動定時控制箱相連通并驅動連桿驅動機構運動的驅動氣缸。

進一步，所述氣源位于混凝土墻體外朝向安全通道一側，包括壓縮氣瓶、設置在壓縮氣瓶上的氣瓶閥和與壓縮氣瓶連通的減壓器；

所述氣動定時控制箱位于混凝土墻體外朝向安全通道一側，包括箱體和固定在箱體內部表面，對輸入壓縮空氣進行定時輸出控制的閥門組合；

所述驅動氣缸設于混凝土墻與窗框形成的立體空腔通道內，為雙向進氣的雙作用氣缸。