一种煤矿井下紧急避难系统及其控制方法

专利2025-07-12  2


本发明涉及煤矿安全系统,具体的说是一种煤矿井下紧急避难系统及其控制方法。


背景技术:

1、煤矿井下灾害主要包括透水、爆炸和瓦斯突出等,这些灾害一旦发生会对井下人员造成严重的生命安全威胁。而且,由于煤矿巷道距离长,分布广泛,因此井下人员难以在灾害发生时快速撤离到地面上。

2、避难硐是目前煤矿井下常用的紧急避难措施,在灾害发生时,井下人员可以进入到附近的避难硐中,保证自身安全,并且等待救援。虽然避难硐能够实现人员紧急避难的功能,但是仍然存在不足。主要是当井下灾害发生导致巷道垮塌时,很容易阻碍巷道,导致人员难以快速进入到附近的避难硐中,进而导致发生危险的几率大幅提升。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足,本发明提供一种煤矿井下紧急避难系统及其控制方法,能够在井下发生灾难时,利用通道构建装置快速在巷道中构建出逃生通道,供井下人员安全转移到避难硐中躲避,保证人员的安全,并且在后续救援过程中,能够根据避难硐的位置对受困人员进行快速救援。

2、为了实现上述目的,本发明采用的具体方案为:

3、一种煤矿井下紧急避难系统,包括多个开设在巷道内壁上的避难硐,所述系统还包括通道构建装置,所述通道构建装置包括多个转动设置在所述巷道内壁上的承载板以及多个与所述承载板对应活动连接的隔离板,所述承载板与所述巷道内壁之间设置有用于推动所述承载板转动的直线驱动器,所述承载板的下部开设有开口,所述开口中固定设置有中心轴,所述隔离板上开设有活动通道,所述活动通道与所述隔离板的板面相互平行,所述中心轴穿过所述活动通道,并且所述中心轴的直径小于所述活动通道的宽度,所述承载板转动过程中所述隔离板能够落在巷道底部,使所述隔离板和所述巷道内壁之间形成供人员进入所述避难硐的逃生通道。

4、优选的,所述通道构建装置包括多组与所述承载板相对应的连接板,一组所述连接板的数量设置为两个,两个所述连接板之间转动连接有第一转动轴和第二转动轴,所述承载板与所述第一转动轴对应固定连接,所述直线驱动器的主体与所述第二转动轴对应固定连接,所述直线驱动器的输出端通过铰接件与所述承载板铰接。

5、优选的,部分所述隔离板上开设有供人员进入到所述逃生通道中内的通孔。

6、优选的,所述系统还包括维生装置,所述维生装置包括供气管道和供水管道,并且所述供气管道和所述供水管道均穿过所有所述避难硐,所述供气管道位于所述避难硐内的部分上连通有出气口,所述供水管道位于所述避难硐内的部分连通有出水管,所述出水管的末端设置有水龙头。

7、优选的,所述系统还包括隔爆装置,所述隔爆装置包括粉末喷洒机构、阻挡气囊和触发机构,所述粉末喷洒机构用于喷洒阻燃粉末在巷道内部形成粉末阻燃区域,所述阻挡气囊在撑开状态下用于阻挡冲击波,所述触发机构用于在受到冲击波冲击时触发所述粉末喷洒机构和所述阻挡气囊。

8、优选的,所述粉末喷洒机构和所述阻挡气囊均包括固定连接的第一容纳箱和第二容纳箱,所述第一容纳箱内填充有冲击爆炸颗粒,且所述第一容纳箱上穿设有传力杆,所述触发机构用于推动所述传力杆以触发所述冲击爆炸颗粒,所述第二容纳箱内填充有所述阻燃粉末或者气囊本体,当所述冲击爆炸颗粒被触发时产生的气体进入到所述第二容纳箱中,并且击破所述第二容纳箱使所述阻燃粉末飞散或者将所述气囊本体撑开。

9、优选的,所述隔爆装置还包括安装机构,所述安装机构包括水平设置的支撑杆,所述支撑杆通过多个悬挂杆与巷道顶壁固定连接,所述第一容纳箱与所述支撑杆的下表面固定连接,所述触发机构包括固定设置在所述支撑杆的上表面的触发导轨,所述触发导轨上滑动设置有滑动杆,所述滑动杆固定连接有两个滑动环,所述滑动环套设在所述支撑杆上并且固定连接有用于接受冲击波的触发板,所述触发板固定连接有顶针,所述顶针用于推动所述传力杆。

10、优选的,所述气囊本体撑开后呈弧形,所述气囊本体的内侧形成收束空间,所述收束空间朝向所述粉末阻燃区域。

11、优选的,所述避难硐的开口处设置有封闭门,所述封闭门包括上下设置并且滑动连接的上门体和下门体,所述上门体固定设置所述避难硐的开口的上部,所述上门体朝向所述避难硐内部的一侧固定连接有上下延伸的门导轨,所述下门体与所述门导轨滑动连接,所述下门体的下部穿设有至少一个定位插销,所述上门体上开设有至少一个与所述定位插销对应配合的定位插孔。

12、用于控制上述的一种煤矿井下紧急避难系统的方法,所述方法包括如下步骤:

13、监测井下是否发生爆炸,当发生爆炸时控制所述直线驱动器动作,由所述直线驱动器推动所述承载板转动,所述承载板转动过程中所述隔离板落在巷道底部以形成所述逃生通道。

14、本发明能够在井下发生灾难时,利用通道构建装置快速在巷道中构建出逃生通道,供井下人员安全转移到避难硐中躲避,保证人员的安全,并且在后续救援过程中,能够根据避难硐的位置对受困人员进行快速救援。



技术特征:

1.一种煤矿井下紧急避难系统,包括多个开设在巷道内壁(1)上的避难硐(2),其特征在于,所述系统还包括通道构建装置,所述通道构建装置包括多个转动设置在所述巷道内壁(1)上的承载板(18)以及多个与所述承载板(18)对应活动连接的隔离板(20),所述承载板(18)与所述巷道内壁(1)之间设置有用于推动所述承载板(18)转动的直线驱动器(16),所述承载板(18)的下部开设有开口,所述开口中固定设置有中心轴(19),所述隔离板(20)上开设有活动通道(22),所述活动通道(22)与所述隔离板(20)的板面相互平行,所述中心轴(19)穿过所述活动通道(22),并且所述中心轴(19)的直径小于所述活动通道(22)的宽度,所述承载板(18)转动过程中所述隔离板(20)能够落在巷道底部,使所述隔离板(20)和所述巷道内壁(1)之间形成供人员进入所述避难硐(2)的逃生通道。

2.如权利要求1所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述通道构建装置包括多组与所述承载板(18)相对应的连接板(13),一组所述连接板(13)的数量设置为两个,两个所述连接板(13)之间转动连接有第一转动轴(14)和第二转动轴(15),所述承载板(18)与所述第一转动轴(14)对应固定连接,所述直线驱动器(16)的主体与所述第二转动轴(15)对应固定连接,所述直线驱动器(16)的输出端通过铰接件(17)与所述承载板(18)铰接。

3.如权利要求1所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,部分所述隔离板(20)上开设有供人员进入到所述逃生通道中内的通孔(23)。

4.如权利要求1所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述系统还包括维生装置,所述维生装置包括供气管道(5)和供水管道(7),并且所述供气管道(5)和所述供水管道(7)均穿过所有所述避难硐(2),所述供气管道(5)位于所述避难硐(2)内的部分上连通有出气口(6),所述供水管道(7)位于所述避难硐(2)内的部分连通有出水管(8),所述出水管(8)的末端设置有水龙头。

5.如权利要求1所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述系统还包括隔爆装置,所述隔爆装置包括粉末喷洒机构、阻挡气囊和触发机构,所述粉末喷洒机构用于喷洒阻燃粉末(37)在巷道内部形成粉末阻燃区域,所述阻挡气囊在撑开状态下用于阻挡冲击波,所述触发机构用于在受到冲击波冲击时触发所述粉末喷洒机构和所述阻挡气囊。

6.如权利要求5所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述粉末喷洒机构和所述阻挡气囊均包括固定连接的第一容纳箱(33)和第二容纳箱(36),所述第一容纳箱(33)内填充有冲击爆炸颗粒,且所述第一容纳箱(33)上穿设有传力杆(34),所述触发机构用于推动所述传力杆(34)以触发所述冲击爆炸颗粒,所述第二容纳箱(36)内填充有所述阻燃粉末(37)或者气囊本体(32),当所述冲击爆炸颗粒被触发时产生的气体进入到所述第二容纳箱(36)中,并且击破所述第二容纳箱(36)使所述阻燃粉末(37)飞散或者将所述气囊本体(32)撑开。

7.如权利要求6所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述隔爆装置还包括安装机构,所述安装机构包括水平设置的支撑杆(26),所述支撑杆(26)通过多个悬挂杆(25)与巷道顶壁固定连接,所述第一容纳箱(33)与所述支撑杆(26)的下表面固定连接,所述触发机构包括固定设置在所述支撑杆(26)的上表面的触发导轨(27),所述触发导轨(27)上滑动设置有滑动杆(28),所述滑动杆(28)固定连接有两个滑动环(29),所述滑动环(29)套设在所述支撑杆(26)上并且固定连接有用于接受冲击波的触发板(30),所述触发板(30)固定连接有顶针(31),所述顶针(31)用于推动所述传力杆(34)。

8.如权利要求6所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述气囊本体(32)撑开后呈弧形,所述气囊本体(32)的内侧形成收束空间(38),所述收束空间(38)朝向所述粉末阻燃区域。

9.如权利要求1所述的一种煤矿井下紧急避难系统,其特征在于,所述避难硐(2)的开口处设置有封闭门,所述封闭门包括上下设置并且滑动连接的上门体(9)和下门体(10),所述上门体(9)固定设置所述避难硐(2)的开口的上部,所述上门体(9)朝向所述避难硐(2)内部的一侧固定连接有上下延伸的门导轨(11),所述下门体(10)与所述门导轨(11)滑动连接,所述下门体(10)的下部穿设有至少一个定位插销(12),所述上门体(9)上开设有至少一个与所述定位插销(12)对应配合的定位插孔。

10.用于控制如权利要求1-9中任一项所述的一种煤矿井下紧急避难系统的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:


技术总结
一种煤矿井下紧急避难系统,包括多个开设在巷道内壁上的避难硐,系统还包括通道构建装置,通道构建装置包括多个转动设置在巷道内壁上的承载板以及多个与承载板对应活动连接的隔离板,承载板与巷道内壁之间设置有用于推动承载板转动的直线驱动器,承载板的下部开设有开口,开口中固定设置有中心轴,隔离板上开设有活动通道,活动通道与隔离板的板面相互平行,中心轴穿过活动通道,并且中心轴的直径小于活动通道的宽度,承载板转动过程中隔离板能够落在巷道底部,使隔离板和巷道内壁之间形成供人员进入避难硐的逃生通道。本发明提供能够在井下发生灾难时,利用通道构建装置快速在巷道中构建出逃生通道,供井下人员安全转移到避难硐中躲避。

技术研发人员:荣礼凡,范例
受保护的技术使用者:安徽理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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