本發(fā)明涉及煤礦瓦斯爆炸封堵裝置，特別是一種抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置。

背景技術(shù)：

1、由于現(xiàn)代化采煤工藝技術(shù)和先進(jìn)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，礦井規(guī)模不斷擴(kuò)大，煤炭產(chǎn)量迅速提高，但與此同時(shí)煤炭生產(chǎn)一直伴隨著安全問(wèn)題。瓦斯外泄、積聚、爆炸和遺煤自燃事故，嚴(yán)重威肋著煤礦安全生產(chǎn)和廣大職工群眾的生命安全，風(fēng)井防爆門(mén)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成之一，當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，受到爆炸沖擊的風(fēng)井防爆門(mén)、蓋會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，從而起到泄爆和保護(hù)主通風(fēng)機(jī)的作用。據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)重特大瓦斯煤塵爆炸事故的不完全統(tǒng)計(jì)，大多風(fēng)井防爆門(mén)在發(fā)生爆炸后都遭到了不同程度的破壞，有被沖開(kāi)、被吹離、有的嚴(yán)重變形，中國(guó)是煤炭開(kāi)采大國(guó)，開(kāi)采量占世界總開(kāi)采量的37％，同時(shí)，煤炭開(kāi)采也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要力量。

2、然而，我國(guó)的煤炭開(kāi)采存在地質(zhì)復(fù)雜、分布不均、結(jié)構(gòu)多樣等不利條件，使得礦難事故頻繁發(fā)生，人員傷亡巨大，在對(duì)過(guò)往的安全事故進(jìn)行分析研究后發(fā)現(xiàn)，很多事故都可通過(guò)自主逃生或采取一定的技術(shù)手段予以避免，現(xiàn)有煤礦瓦斯爆炸所采用的封堵預(yù)防措施存在著整體成本較高，且誘發(fā)條件較為嚴(yán)格，容易在災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)發(fā)生未觸發(fā)的使用情況，難以有效確保整體的使用效果，同時(shí)整體布置時(shí)間長(zhǎng)，難以在布置后進(jìn)行拆卸作業(yè)以及轉(zhuǎn)運(yùn)工作，無(wú)法適用于不同使用環(huán)境，對(duì)于正常使用情況下的多種使用需求難以進(jìn)行滿足。

3、基于此，本發(fā)明提出一種抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述和/或現(xiàn)有的煤礦瓦斯爆炸封堵裝置設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明其中的一個(gè)目的是提供一種抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置，其通過(guò)將整體采用能夠旋轉(zhuǎn)下落的可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)，并設(shè)置了手動(dòng)觸發(fā)與自動(dòng)響應(yīng)的雙控制結(jié)構(gòu)，搭配電路控制系統(tǒng)進(jìn)行輔助，可以在大部分突發(fā)情況下通過(guò)電路控制的系統(tǒng)自動(dòng)響應(yīng)控制，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)成本低且使用周期長(zhǎng)，與煤礦現(xiàn)有的阻隔裝置如防爆水帶等安全效費(fèi)比高，減災(zāi)效果明顯，能夠有效提高爆炸事故后幸存人員的生還率。

4、為達(dá)到上述效果，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置，包括穩(wěn)固支撐柱、手動(dòng)控制裝置和電路控制系統(tǒng)，所述穩(wěn)固支撐柱的外部預(yù)設(shè)有水箱支架，所述穩(wěn)固支撐柱與水箱支架之間的邊側(cè)位置固定連接有關(guān)聯(lián)支桿，所述的外部預(yù)設(shè)有水箱支架通過(guò)關(guān)聯(lián)支桿與水箱支架之間相互固定連接，所述穩(wěn)固支撐柱的外部活動(dòng)安裝有氣囊承載框架，所述穩(wěn)固支撐柱外部的中間位置開(kāi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)卡槽，所述氣囊承載框架一側(cè)的中間位置固定安裝有旋轉(zhuǎn)連接套筒，所述旋轉(zhuǎn)連接套筒的內(nèi)部預(yù)設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝配槽，所述旋轉(zhuǎn)連接套筒通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝配槽與旋轉(zhuǎn)卡槽之間相互活動(dòng)連接，且氣囊承載框架通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接套筒與穩(wěn)固支撐柱之間活動(dòng)連接，所述水箱支架外部的下端位置固定安裝有水箱承載支板，所述水箱承載支板的上端活動(dòng)安裝有配重水箱，所述水箱支架整體為十字架結(jié)構(gòu)，所述氣囊承載框架的內(nèi)部活動(dòng)安裝有防護(hù)氣囊墊；

5、通過(guò)將氣囊承載框架在穩(wěn)固支撐柱外部設(shè)置為可以旋轉(zhuǎn)下落的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)，使得該裝置能根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特性適應(yīng)在正常使用工作中的手動(dòng)觸發(fā)及自動(dòng)響應(yīng)，有效將該裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)有效發(fā)揮出來(lái)，豐富了該裝置整體的使用功能性，有助于加強(qiáng)該裝置整體的使用便捷性和穩(wěn)定性。

6、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述氣囊承載框架整體為上端未封口且下端中空的框架式結(jié)構(gòu)，所述氣囊承載框架的內(nèi)部對(duì)稱等間距固定安裝有外螺紋充氣套筒，所述氣囊承載框架底部的中間位置固定安裝有充氣過(guò)渡筒，所述外螺紋充氣套筒通過(guò)氣囊承載框架下端中空結(jié)構(gòu)與充氣過(guò)渡筒內(nèi)部之間相互連通，所述充氣過(guò)渡筒的外部固定連接有充氣充水導(dǎo)管，所述充氣充水導(dǎo)管與充氣過(guò)渡筒內(nèi)部之間相互連通；

7、通過(guò)在氣囊承載框架內(nèi)部設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，使得氣囊承載框架整體不僅能夠作為防護(hù)氣囊墊的載體，還能夠保證電路控制系統(tǒng)可穩(wěn)定的在正常使用工作中為防護(hù)氣囊墊進(jìn)行及時(shí)穩(wěn)定的充氣充水作業(yè)，提升了整體的綜合使用性能。

8、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述水箱承載支板上端的兩側(cè)位置對(duì)稱開(kāi)設(shè)有定向滑槽，所述配重水箱底部的兩側(cè)位置對(duì)稱固定安裝有滑動(dòng)卡塊，所述滑動(dòng)卡塊在配重水箱底部的固定安裝位置與定向滑槽在水箱承載支板上端的開(kāi)設(shè)位置相互對(duì)應(yīng)吻合，且滑動(dòng)卡塊的外部規(guī)格與定向滑槽的槽內(nèi)規(guī)格之間相互適配，所述配重水箱通過(guò)滑動(dòng)卡塊在水箱承載支板上端滑動(dòng)連接，所述配重水箱邊側(cè)的下端位置預(yù)設(shè)有供水接口，所述水箱支架與配重水箱之間的下端位置固定安裝有支撐彈簧；

9、通過(guò)將配重水箱在水箱承載支板上端設(shè)置為通過(guò)支撐彈簧彈性支撐的滑動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，使得配重水箱在水箱承載支板上能夠在受到外部沖擊時(shí)，發(fā)生位移進(jìn)而起到自動(dòng)響應(yīng)的使用效果，使得自動(dòng)響應(yīng)帶動(dòng)氣囊承載框架從穩(wěn)固支撐柱外部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)下落，以起到對(duì)安裝口進(jìn)行封堵的使用效果。

10、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述水箱支架上端的兩側(cè)位置對(duì)稱固定安裝有定位桿，所述定位桿的上端活動(dòng)安裝有活動(dòng)限位板，所述定位桿與活動(dòng)限位板之間套設(shè)有彈性扭簧，所述活動(dòng)限位板外部的一側(cè)位置固定安裝有限位塊，所述活動(dòng)限位板外部的另一側(cè)位置固定安裝有觸發(fā)碰桿；

11、通過(guò)增設(shè)了以彈性扭簧為支撐和旋轉(zhuǎn)中心的活動(dòng)限位板，作為該裝置的自動(dòng)響應(yīng)觸發(fā)組件，有助于提高該裝置的自動(dòng)響應(yīng)速度和自動(dòng)響應(yīng)效果，能夠在正常使用工作中實(shí)現(xiàn)配重水箱收到外部沖擊而觸碰活動(dòng)限位板觸發(fā)自動(dòng)響應(yīng)的使用效果，相應(yīng)擴(kuò)大了該裝置整體的適用范圍。

12、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述防護(hù)氣囊墊的底部對(duì)稱等間距活動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)對(duì)接內(nèi)螺紋套筒，所述旋轉(zhuǎn)對(duì)接內(nèi)螺紋套筒在防護(hù)氣囊墊底部的活動(dòng)安裝位置與外螺紋充氣套筒在氣囊承載框架內(nèi)部的固定安裝位置之間相互對(duì)應(yīng)吻合，且外螺紋充氣套筒的外部螺紋規(guī)格與旋轉(zhuǎn)對(duì)接內(nèi)螺紋套筒的內(nèi)部螺紋規(guī)格之間相互對(duì)應(yīng)匹配，所述外螺紋充氣套筒穿過(guò)旋轉(zhuǎn)對(duì)接內(nèi)螺紋套筒與防護(hù)氣囊墊內(nèi)部之間相互連通；

13、通過(guò)將防護(hù)氣囊墊設(shè)計(jì)為通過(guò)旋轉(zhuǎn)對(duì)接內(nèi)螺紋套筒與外螺紋充氣套筒之間螺紋對(duì)位連接的裝配式結(jié)構(gòu)，在確保了防護(hù)氣囊墊能夠通過(guò)充氣充水導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)充氣充水的填充使用效果基礎(chǔ)上，更加便于進(jìn)行使用后的回收拆卸重新組裝作業(yè)，便于使用后的后期回收利用，進(jìn)一步豐富了該裝置整體的使用功能性。

14、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述手動(dòng)控制裝置外部的下端位置活動(dòng)安裝有限位卡緊踏板，所述手動(dòng)控制裝置外部的邊側(cè)的中間位置活動(dòng)安裝有控制拉桿，所述手動(dòng)控制裝置的上端固定連接有關(guān)聯(lián)導(dǎo)線，所述控制拉桿的端頭位置固定連接有關(guān)聯(lián)拉繩，所述控制拉桿通過(guò)關(guān)聯(lián)拉繩與觸發(fā)碰桿之間相互連接；

15、通過(guò)在控制拉桿能夠手動(dòng)拉下，利用關(guān)聯(lián)導(dǎo)線與電路控制系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行反饋控制的基礎(chǔ)上，再利用關(guān)聯(lián)拉繩與觸發(fā)碰桿之間相互關(guān)聯(lián)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)拉動(dòng)控制拉桿，使活動(dòng)限位板收到拉力產(chǎn)生位移，進(jìn)而導(dǎo)致氣囊承載框架從穩(wěn)固支撐柱整體旋轉(zhuǎn)下落的角度調(diào)節(jié)效果，使得該裝置的自動(dòng)響應(yīng)與手動(dòng)觸發(fā)結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)，更加穩(wěn)定合理，并有助于提升整體的相應(yīng)流暢性與穩(wěn)定性。

16、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述氣囊承載框架外部的另一側(cè)位置固定安裝有限位卡鐵，所述限位卡鐵在氣囊承載框架外部的固定安裝位置與活動(dòng)限位板在水箱支架上端的活動(dòng)安裝位置相互對(duì)應(yīng)吻合；

17、通過(guò)限位卡鐵在氣囊承載框架外部的固定安裝位置與活動(dòng)限位板在水箱支架上端的活動(dòng)安裝位置相互對(duì)應(yīng)吻合，使得活動(dòng)限位板未發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣囊承載框架能夠通過(guò)限位卡鐵穩(wěn)定卡在限位塊上端，從而實(shí)現(xiàn)在穩(wěn)固支撐柱外部保持水平狀態(tài)支撐，提升了整體在未啟動(dòng)響應(yīng)狀態(tài)下的整體安裝穩(wěn)定性。

18、作為本發(fā)明所述抗沖擊式煤礦瓦斯爆炸自動(dòng)封堵裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述控制拉桿末端的周圈位置環(huán)形等間距對(duì)稱開(kāi)設(shè)有限位卡定槽，所述限位卡緊踏板的邊側(cè)位置固定安裝有限位卡定桿，所述限位卡定槽的槽內(nèi)規(guī)格與限位卡定桿端頭處的外部規(guī)格之間相互對(duì)應(yīng)匹配，且水箱支架內(nèi)側(cè)的上端位置固定安裝有行程傳感器，所述電路控制系統(tǒng)與行程傳感器之間相互電性連接，所述電路控制系統(tǒng)還包括配氣子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和供水子系統(tǒng)，所述配氣子系統(tǒng)由空壓機(jī)、真空泵、瓦斯氣瓶、數(shù)字真空壓力表和循環(huán)泵組成，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)由壓力傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、變送器、?shù)據(jù)采集器和工作機(jī)組成，所述供水子系統(tǒng)由供水管路和供水泵組成；

19、通過(guò)電路控制系統(tǒng)的輔助性設(shè)置，是的該裝置能夠通過(guò)電路控制系統(tǒng)利用空氣壓縮機(jī)正壓送風(fēng)，檢查各連接處密封性能是否完好；隨后利用真空泵進(jìn)行抽真空，利用道爾頓分壓法進(jìn)行配氣，在配比實(shí)驗(yàn)研究所需體積分?jǐn)?shù)的甲烷氣體后，利用循環(huán)泵對(duì)管道內(nèi)瓦斯和空氣混合氣體進(jìn)行循環(huán)十到二十分鐘,使管道內(nèi)甲烷和空氣混合均勻，每次實(shí)驗(yàn)后，用空氣壓縮機(jī)對(duì)管道進(jìn)行正壓通風(fēng)換氣二十到三十分鐘，排盡管道內(nèi)的廢氣，保持新鮮空氣狀態(tài)，且工作主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與采集器進(jìn)行通信,將壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅髟紕?dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行接收、顯示、分析和存儲(chǔ)，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍跀?shù)值上等于兩個(gè)火焰?zhèn)鞲衅髦g的距離除以火焰到達(dá)這兩個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鞯臅r(shí)間差，能夠輔助該裝置更加穩(wěn)定的進(jìn)行正常使用作業(yè)。

20、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)將整體采用能夠旋轉(zhuǎn)下落的可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)，并設(shè)置了手動(dòng)觸發(fā)與自動(dòng)響應(yīng)的雙控制結(jié)構(gòu)，搭配電路控制系統(tǒng)進(jìn)行輔助，可以在大部分突發(fā)情況下通過(guò)電路控制的系統(tǒng)自動(dòng)響應(yīng)控制，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)成本低且使用周期長(zhǎng)，與煤礦現(xiàn)有的阻隔裝置如防爆水帶等安全效費(fèi)比高，減災(zāi)效果明顯，能夠有效提高爆炸事故后幸存人員的生還率，還可有效控制瓦斯爆炸范圍，將爆炸范圍大大減小，保護(hù)其他機(jī)械設(shè)備，將經(jīng)濟(jì)損失降到最低，同時(shí)可減小瓦斯爆炸所帶來(lái)的地面塌陷，地形扭曲等環(huán)境問(wèn)題，且整體的裝配式結(jié)構(gòu)，在保證了整體正常使用過(guò)程中基本穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有利于該裝置防護(hù)氣囊墊的快速拆裝作業(yè)，便于后續(xù)的回收使用作業(yè)，減少事故所造成損失，有效在提升了整體綜合使用性能的基礎(chǔ)上豐富了整體的使用功能性，進(jìn)而極大程度的擴(kuò)大了整體的適用范圍，該裝置反應(yīng)迅速、封閉效果好，能夠減小災(zāi)害范圍擴(kuò)大，阻止次生災(zāi)害發(fā)生，具有較為廣泛的應(yīng)用前景。