本發(fā)明涉及井下安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是井下快速密閉裝置，其中壓力傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌O傳感器和乙炔傳感器均設(shè)置在井下且與控制器信號(hào)連接，控制器與液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器內(nèi)的加熱儲(chǔ)能裝置信號(hào)連接，液態(tài)CO₂/N2存儲(chǔ)器上設(shè)有泄壓裝置，且液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器以及泄壓裝置的排出口設(shè)置在儲(chǔ)氣膠囊內(nèi)部；控制器用于在壓力傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌O傳感器和乙炔傳感器檢測(cè)的井下環(huán)境數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定閾值后向加熱儲(chǔ)能裝置輸送開(kāi)啟信號(hào)，并通過(guò)泄壓裝置將液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器內(nèi)的氣化后的CO₂/N₂氣體釋放到儲(chǔ)氣膠囊中，最終通過(guò)儲(chǔ)氣膠囊封閉井下巷道。本裝置適用于火災(zāi)事故判斷和災(zāi)區(qū)的快速隔離。同時(shí)本發(fā)明還提出了使用本井下快速密閉裝置的井下快速密閉方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是井下快速密閉裝置及密閉方法。

背景技術(shù)

煤礦火災(zāi)、煤塵或瓦斯爆炸是礦井的災(zāi)害之一，如何快速隔離火區(qū)和爆炸區(qū)域、阻止危害擴(kuò)大、減少災(zāi)害損失，為救災(zāi)贏得時(shí)間成為救災(zāi)關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)外科研人員針對(duì)快速密閉進(jìn)行了廣泛深入研究，快速密閉的方式有快速板壁，氣囊式快速密閉，填充式快速密閉。但是現(xiàn)有快速密閉不能實(shí)現(xiàn)發(fā)生事故后立即對(duì)災(zāi)害區(qū)域進(jìn)行隔離，需要一段準(zhǔn)備和施工時(shí)間。這樣增加了次生災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)，不利于救援和減少災(zāi)害損失。因此，準(zhǔn)確判定災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)生災(zāi)害的地點(diǎn)，判定后立即啟動(dòng)密閉裝置成為研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的井下快速密閉裝置，適用于火災(zāi)事故判斷和災(zāi)區(qū)的快速隔離。同時(shí)本發(fā)明還提出了使用本井下快速密閉裝置的井下快速密閉方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

在第一個(gè)技術(shù)方案中，井下快速密閉裝置，包括控制器、壓力傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌O傳感器、乙炔傳感器、加熱儲(chǔ)能裝置、液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器、儲(chǔ)氣膠囊和泄壓裝置，其中壓力傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌?CO傳感器和乙炔傳感器均設(shè)置在井下且與控制器信號(hào)連接，所述控制器與液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器內(nèi)的加熱儲(chǔ)能裝置信號(hào)連接，所述液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器上設(shè)有泄壓裝置，且液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器以及泄壓裝置的排出口設(shè)置在儲(chǔ)氣膠囊內(nèi)部；

所述控制器用于在壓力傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌O傳感器和乙炔傳感器檢測(cè)的井下環(huán)境數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定閾值后向加熱儲(chǔ)能裝置輸送開(kāi)啟信號(hào)，并通過(guò)泄壓裝置將液態(tài)CO₂/N₂存儲(chǔ)器內(nèi)的CO₂/N₂氣體釋放到儲(chǔ)氣膠囊中，最終通過(guò)儲(chǔ)氣膠囊封閉井下巷道。

在第二個(gè)技術(shù)方案中，井下快速密閉方法，使用如第一個(gè)技術(shù)方案中的井下快速密閉裝置，所述溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌O傳感器、乙炔傳感器均設(shè)置在井下巷道內(nèi)，壓力傳感器監(jiān)測(cè)巷道內(nèi)壓力，溫度傳感器監(jiān)測(cè)巷道環(huán)境溫度，火焰?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)巷道或者受限空間的火焰，CO濃度傳感監(jiān)測(cè)巷道內(nèi)的CO濃度，乙炔濃度傳感器監(jiān)測(cè)煤層自然發(fā)火乙炔濃度，控制器根據(jù)監(jiān)測(cè)到的巷道內(nèi)壓力、巷道環(huán)境溫度、巷道或者受限空間內(nèi)的火焰、巷道內(nèi)的CO濃度、煤層自然發(fā)火乙炔濃度判定有火災(zāi)發(fā)生時(shí)啟動(dòng)加熱儲(chǔ)能裝置，液態(tài) CO₂/N₂存儲(chǔ)器內(nèi)液態(tài)CO₂/N₂受熱膨脹氣化，當(dāng)達(dá)到泄壓裝置耐受壓力時(shí)，向儲(chǔ)氣膠囊內(nèi)釋放氣化后的CO₂/N₂氣體密閉受災(zāi)巷道。

在第二個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，

巷道內(nèi)2min內(nèi)壓力變化率達(dá)到200％以上，可能有爆炸、巷道垮塌或者突出事故發(fā)生；