用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法

1.本发明涉及地下工程防灾领域，具体是用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法。


背景技术：

2.在煤矿开采过程中，原煤被切割时，煤尘的产生是必不可免的，同时依附在煤中的瓦斯也会处于游离态，依照国家《煤矿安全规程》，开采有煤尘爆炸危险煤层，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施；其中第一百六十一条规定，开采有煤尘爆炸危险煤层矿井，在矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层和相邻的工作面，都必须用岩粉棚或水棚隔开。即在煤巷或回采工作面两巷相关的岩巷，安装一定数量的隔爆水袋，作为隔爆水棚，以控制矿井瓦斯，煤尘爆炸后灾害扩大的一种措施。隔爆措施分为两种形式，一种是被动式隔爆,一种是自动式隔爆。隔爆水袋类型的隔爆方式是一种被动式隔爆，因其成本较低，使用方便，因此,得到了开发和应用。
3.此外，由于采煤技术的不断发展，如今巷道联合布置的使用，回采巷道长度不一，短则几百米，长的可达上千米,传统的隔灾悬挂装置是固定在某个位置，当工作面开采完毕时，该区段被废弃，而传统的隔灾悬挂装置也随着被抛弃，同时下一个工作面开采又会制作新的隔灾悬挂装置，如此往复会造成资金的浪费。
4.现有的授权公告号为cn201810290068.6的中国专利公开了一种固定在煤矿井下顶板的隔爆装置，其吊挂支架可以延伸，但无法进行位置的随时移动；现有的授权公告号为cn201520562432.1的中国专利公开了一种隔爆水袋及其悬挂装置，它减少了锚杆施工量和节约了吊挂时间，但其装置仍然不能移动同时不能起到监测灾害。同时也发现现有安置隔爆水袋技术以及悬挂装置至少存在以下问题：
5.(1)现有的隔爆水袋悬挂位置固定，在超长巷道内使用时，固定的隔爆水袋悬挂装置不方便移动，不能更好的因地制宜和适时应变地应对煤尘、瓦斯等灾害。
6.(2)随着煤炭资源的开采，当巷道围岩会受采动影响发生大变形时，固定尺寸的悬挂装置不能更好适应巷道变形。
7.(3)目前隔灾装置的隔爆水袋都是依靠煤尘和瓦斯发生爆炸时产生的冲击波而掉落，它不能主动对灾害进行监测和阻断。
8.因此，需要设计一种满足不同工况超长巷道移动防灾的需求、适应超长巷道围岩变形、可储存不同隔灾介质材料，同时还具有矿井多种灾害的智能隔离与防治功能的装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

9.针对现有技术不足，提供一种用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法，为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
10.一种用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法，其中包括移动式可调控支架、感应式联动装置、柔性隔灾袋；所述移动式可调控支架包括移动式自锁滑轮、悬挂底座、可伸缩竖杆、可拆卸连板和可伸缩连杆，所述感应式联动装置包括圆环、传感器、防爆电池、中腹夹板、自动化伸缩推杆和钩子，所述柔性隔灾袋包括圆孔和主袋体；所述感应式联动装置悬挂于可伸缩连杆上，所述柔性隔灾袋通过钩子悬挂于感应式联动装置下方；该装置通过移动式可调控支架能够实现不同工况超长巷道移动防灾的需求，且柔性隔灾袋内储存的不同介质材料能够通过感应式联动装置主动释放，实现矿井多种灾害的智能隔离与防治目的。
11.进一步的，所述的移动式可调控支架，底座装有移动式自锁滑轮，可以根据巷道布置需求进行移动，自锁装置可以用于位置固定，防止支架的滑移，同时可以根据不同巷道断面高度进行纵向高度伸缩。
12.进一步的，所述的可伸缩连杆组成的桁架是可伸缩的，由内螺纹连接板、外螺纹连接杆和弹簧组成，可伸缩连杆可以悬挂感应式联动装置，当超长巷道的两侧围岩受采动影响而发生变形时，外螺纹连接杆压缩弹簧使可伸缩连杆长度减少以适应围岩变化。
13.进一步的，所述的感应式联动装置，当装有的传感器报警时，使自动化伸缩推杆伸长，钩子旋转，柔性隔灾袋脱钩后会自动掉落，阻止火灾等灾害进一步蔓延，同时防止伴生灾害产生。
14.进一步的，所述的柔性隔灾袋，当温度传感器报警时，袋中可装水、粉砂等隔灾材料介质阻断火灾蔓延，当瓦斯传感器报警时，袋中可装土温80等隔灾材料介质防止瓦斯爆炸发生。
15.进一步的，所述一种用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置的操作方法如下：
16.s1、分析矿井巷道布置特征，推断出灾害易发位置，设计超长巷道隔灾方案；
17.s2、将悬挂装置推移到所需位置，将移动式自锁滑轮固定；
18.s3、将可伸缩竖杆进行高度调整，调到需要高度；
19.s4、安装上可拆卸连板、可伸缩连接杆和感应式联动装置；
20.s5、将防灾材料放置在柔性隔灾袋中；
21.s6、柔性隔灾袋通过其上端的圆孔被钩子悬挂；
22.s7、当巷道围岩发生变形时，可伸缩连接杆可提供长度上的柔性变化来适应巷道围岩变形；
23.s8、当传感器出现报警时，自动化伸缩推杆工作，推杆伸出将挂钩推动旋转，使柔性隔灾袋释放，防灾材料释放，阻止矿井灾害蔓延进而产生伴生灾害。
24.有益效果如下：
25.(1)本发明所提供的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置底部设计有移动式自锁滑轮，可以适用于超长巷道不同位置的隔灾需求，避免因超长巷道附近工作面搬迁而需要重新设计防灾装置的情况，减少资金浪费，同时设计的可伸缩竖杆和可伸缩连接杆使装置可以适用于不同工况，增加装置的实用性和延长装置寿命。
26.(2)本发明所提供感应式联动装置的传感器、自动化伸缩推杆和钩子共同配合，可以实现对进行灾害监测、报警等功能，同时传感器监测的灾害气体浓度超过设定值时，会使
自动化伸缩推杆工作，推动钩子旋转以释放柔性隔灾袋，达到对灾害进行主动防灾、阻止伴生灾害发生的目的。
27.(3)本发明所提供的柔性隔灾袋可以装不同的防灾材料，比如预防火灾可以装配细沙、水等防灾材料，预防瓦斯爆炸可装配吐温80等材料对瓦斯进行吸附，降低瓦斯浓度。
附图说明
28.图1是本发明装置正视示意图；
29.图2是本发明移动式自锁滑轮；
30.图3是本发明的可伸缩连杆示意图；
31.图4是本发明的可伸缩连杆组装示意图；
32.图5是本发明感应式联动装置示意图；
33.图6是本发明的柔性隔灾袋悬挂示意图；
34.图7是本发明的自动化伸缩推杆示意图。
35.图中标号说明：
36.1、移动式可调控支架；11、移动式自锁滑轮；111、轮子；112、自锁装置；12、悬挂底座；13、可伸缩竖杆；14、可拆卸连板；15、可伸缩连杆；151、内螺纹连接板；152、外螺纹连接杆；153、弹簧；
37.2、感应式联动装置；21、圆环；22、传感器；23、防爆电池；24、中腹夹板；25、自动化伸缩推杆；26、钩子；
38.3、柔性隔灾袋；31、圆孔；32、主袋体。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
40.用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法本发明的应用场景中主要包括移动式可调控支架1、感应式联动装置2、柔性隔灾袋3，如图1、5、6所示，移动式可调控支架1上端设置有可伸缩连杆15，可伸缩连杆15上悬挂着感应式联动装置2，感应式联动装置2悬挂柔性隔灾袋3，感应式联动装置右下方设置有传感器22和自动化伸缩推杆25，当传感器22检测出灾害气体浓度或温度超出设定值时，自动化伸缩推杆25伸长推杆，释放柔性隔灾袋，阻止灾害蔓延且进一步诱发伴生灾害，同时由于悬挂装置底部装有移动式自锁滑轮11，装置可以适用于超长巷道，根据需求固定于超长巷道某个位置。
41.如图1、3、4、5所示，移动式可调控支架1包括悬挂底座12，悬挂底座12连接着移动式自锁滑轮11，可拆卸连板14采用嵌入式植入可伸缩竖杆13，可伸缩连杆15与可拆卸连板14采用螺丝固定。
42.感应式联动装置2设置在可伸缩连杆15上，感应式联动装置2右下方设置有传感器22和自动化伸缩推杆25，自动化伸缩推杆25的杆最长端与钩子26顶端铰接，采用这种连接方式便于钩子26旋转，钩子26连接柔性隔灾袋3，当传感器22监测有害气体的数据超过设定
值时，发出报警声，自动化伸缩推杆25伸长推杆，钩子26旋转，柔性隔灾袋3脱落，阻止灾害蔓延，同时传感器22的监测数据便于工作人员对灾害进行精准预判，便于灾害救援。
43.柔性隔灾袋3通过31圆孔与感应式联动装置2相连，柔性隔灾袋3中可装不同隔灾材料，便于应对井下不同类型的灾害。
44.操作方法如下：
45.s1、分析矿井巷道布置特征，推断出灾害易发位置，设计超长巷道隔灾方案；
46.s2、将移动式可调控支架(1)推移到所需位置，将移动式自锁滑轮(11)固定；
47.s3、将可伸缩竖杆(13)进行高度调整，调到需要高度；
48.s4、安装上可拆卸连板(14)、可伸缩连接杆(15)和感应式联动装置(2)；
49.s5、将隔灾材料放置在柔性隔灾袋(3)中；
50.s6、柔性隔灾袋(3)通过其上端的圆孔(31)被钩子(26)悬挂；
51.s7、当巷道围岩发生变形时，可伸缩连接杆(15)可提供长度上的柔性变化来适应巷道围岩变形；
52.s8、当传感器(22)出现报警时，自动化伸缩推杆(25)工作，推杆伸出将钩子(26)推动旋转，使柔性隔灾袋释放，隔灾材料释放，阻止矿井灾害进一步蔓延。
53.本发明设计的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置可以在同一个位置悬挂不同防灾材料，和传统的悬挂装置相比，本发明打破了悬挂装置不可移动的局限性，同时可伸缩连杆15可以柔性适应巷道围岩的变化，防止了因巷道围岩变形悬挂装置被破坏的情况发生，由于移动式自锁滑轮11的作用，悬挂装置可以在超长巷道内按需在巷道移动，增加了装置的实用性。
54.传感器22可以有效地监测井下灾害气体含量，起到预防警示作用，同时传感器22报警还可以让自动化伸缩推杆25工作，在灾害发生时使柔性隔灾袋3可以有效掉落，阻止灾害蔓延，由于感应式联动装置2的传感器22和自动化伸缩推杆25的相互配合，使本发明由传统悬挂装置的被动释放柔性隔灾袋3转变为主动释放柔性隔灾3，确保灾害发生时的阻隔效果。
55.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置，包括移动式可调控支架(1)、感应式联动装置(2)、柔性隔灾袋(3)；其特征在于，所述移动式可调控支架(1)包括移动式自锁滑轮(11)、悬挂底座(12)、可伸缩竖杆(13)、可拆卸连板(14)和可伸缩连杆(15)，所述感应式联动装置(2)包括圆环(21)、传感器(22)、防爆电池(23)、中腹夹板(24)、自动化伸缩推杆(25)和钩子(26)，所述柔性隔灾袋(3)包括圆孔(31)和主袋体(32)，所述感应式联动装置(2)通过圆环(21)悬挂于移动式可调控支架(1)的可伸缩连杆(15)上，柔性隔灾袋(3)通过圆孔(31)悬挂于感应式联动装置(2)下端的钩子(26)处。2.根据权利要求1所述的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置，其特征在于，所述移动式自锁滑轮(11)包括轮子(111)和自锁装置(112)，所述可伸缩连杆(15)包括内螺纹连接板(151)、外螺纹连接杆(152)和弹簧(153)。3.根据权利要求1所述的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置，其特征在于，所述移动式可调控支架(1)的下部是左右互相对称的悬挂底座(12)，每个悬挂底座(12)下端有前后各有一个移动式自锁滑轮(11)，上端前后各有一个可伸缩竖杆(13)，可拆卸连板(14)通过内嵌式连接着可伸缩竖杆(13)，可伸缩连杆(15)的左右两端通过螺丝连接于可拆卸连板(14)上。4.根据权利要求1所述的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置，其特征在于，所述感应式联动装置(2)上端是一个圆环(21)，圆环(21)连接在可伸缩连杆(13)上，圆环(21)右后方斜板上安置传感器(22)和自动化伸缩推杆(25)，防爆电池(23)提供电量可保障传感器(22)和自动化伸缩推杆(25)正常工作，圆环(21)下方连接中腹夹板(24)，中腹夹板(24)下方铰接钩子(26)，当传感器(22)监测灾害浓度超过设定值时，传感器(22)发出报警声同时自动化伸缩推杆(25)的推杆伸长，中腹夹板(24)内空余空间可供钩子(26)旋转，不受阻碍，钩子(26)挂着柔性隔灾袋(3)，同时钩子(26)的圆弧喙式设计便于柔性隔灾袋(3)释放。5.根据权利要求1所述的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置，其特征在于，所述柔性隔灾袋(3)通过上端的圆孔(31)与钩子(26)相连接，主袋体(32)中可装不同类型的隔灾材料介质，当传感器(22)监测数值超过设定值时，报警后自动化伸缩推杆(25)开始工作，当钩子(26)被推杆作用后，柔性隔灾袋(3)自动脱落，里面的防灾材料被释放，阻止灾害进一步蔓延。6.用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置的操作方法，根据权利要求1-5所述的用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置执行，其特征在于，包括如下步骤：s1、分析矿井巷道布置特征，推断出灾害易发位置，设计超长巷道隔灾方案；s2、将悬挂装置推移到所需位置，将移动式自锁滑轮(11)固定；s3、将可伸缩竖杆(13)进行高度调整，调到需要高度；s4、安装上可拆卸连板(14)、可伸缩连接杆(15)和感应式联动装置(2)；s5、将隔灾材料放置在柔性隔灾袋(3)中；s6、柔性隔灾袋(3)通过其上端的圆孔(31)被钩子(26)悬挂；s7、当巷道围岩发生变形时，可伸缩连接杆(15)可提供长度上的柔性变化来适应巷道围岩变形；
s8、当传感器(22)出现报警时，使自动化伸缩推杆(25)工作，推杆伸出将钩子(26)推动旋转，使柔性隔灾袋释放，防灾材料释放，阻止矿井灾害蔓延且预防伴生灾害的发生。

技术总结
本发明涉及地下工程防灾领域，具体涉及一种用于超长巷道的移动式可调控柔性隔灾智能悬挂装置及操作方法，包括移动式可调控支架、感应式联动装置、柔性隔灾袋。所述移动式可调控支架包括移动式自锁滑轮、悬挂底座、可伸缩竖杆、可拆卸连板、可伸缩连杆，所述感应式联动装置包括圆环、传感器、防爆电池、中腹夹板、自动化伸缩推杆、钩子，所述柔性隔灾袋包括圆孔、主袋体；所述感应式联动装置悬挂于可伸缩连杆上，所述柔性隔灾袋通过钩子悬挂于感应式联动装置下方；该装置通过移动式可调控支架能够实现不同工况超长巷道移动防灾的需求，且柔性隔灾袋内储存的不同介质材料能够通过感应式联动装置主动释放，实现矿井多种灾害的智能隔离与防治目的。与防治目的。


技术研发人员：孙建 尚帅 张若飞 贾浩
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/18