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达国际领先水平!煤矿巷道抗爆快速式气囊式密闭研制成功

近日,同大科技研究院与中国矿业大学(北京)联合研制的煤矿巷道抗爆快速式气囊式密闭,经中国煤炭工业协会专家组鉴定,研究成果达到国际领先水平,并获中国煤炭工业协会科技进步二等奖。

 

快速封闭是应对煤矿井下火灾、控制火势发展、窒息灭火最有效的技术手段,为煤矿火灾救灾实践广泛采用。但是,密闭施工过程中会造成风流减少,封闭区域内瓦斯涌出,浓度持续上升,再加上存在火源,瓦斯爆炸的风险大幅增加,严重威胁巷道密闭施工人员的生命安全。因此,应用于煤矿的快速、安全、抗爆巷道密闭技术及装备是煤矿火灾救灾、减灾的迫切需要。

 

该项成果基于瓦斯爆炸冲击波传播衰减特征,通过小尺寸柔性气囊抗爆缓冲物理试验和数值模拟,掌握了气囊对平面冲击波压力的响应特征,获得了长径比、充气压力、距爆源点距离与柔性气囊抗爆缓冲性能的对应关系。经过气囊材料优选和结构设计,研发出密闭稳定、耐磨、防静电、防爆、灵活轻便的全尺寸煤矿巷道抗爆快速式密闭气囊。主要针对气囊材质的力学和阻燃性能进行了测定,优选增强涂覆布作为气囊基本缝制材料,并在气囊迎爆面增加P4U智能材料层提高其抗爆缓冲性能。提出了多囊式抗爆快速气囊结构,提高了气囊安全和缓冲性能,增加密闭气囊的容错率。优化了气囊结构、尺寸、充气压力等参数,使其对冲击波的缓冲效果提高到46%。研发了全尺寸矿用多囊型抗爆式快速气囊密闭装置,最快充气时间仅为15分钟,且具备便携搭设、拆分收纳、耐磨防静电、抗撕裂等优点,克服了大气囊沉重不便运输的问题。快速式密闭气囊的应用,极大缩短了火区封闭的时间,有效降低了煤矿火灾救灾的风险,提高了措施的有效性和可行性,解决了现有密闭措施对密闭火区施封效率低的问题,提高了施工人员安全系数。

 

来源:晋能控股集团有限公司