[发明专利]一种采空区瓦斯封堵抽采和卸压多功能一体式充气气囊装置

权利要求书

1.一种采空区瓦斯封堵抽采和卸压多功能一体式充气气囊装置，其特征在于：包括气囊封堵系统(1)、导管引流系统(2)、气囊充气加压系统(3)及瓦斯抽采集气系统(4)；气囊封堵系统(1)环绕在导管引流系统(2)外侧，通过套箍(8)与导管引流系统(2)相连；导管引流系统(2)在远离采空区的一端即尾部与气囊充气加压系统(3)通过外接皮管相连；瓦斯抽采集气系统(4)在导管引流系统(2)的端口前即尾部前从旁侧通过外接皮管相连，气囊充气加压系统(3)和瓦斯抽采集气系统(4)安装在安全区域；

所述气囊封堵系统(1)共三层气囊，分别为外层气囊、中层气囊和内层气囊；

所述导管引流系统(2)由外层导管(5)、内层导管(6)、抽拉挡板(7)和套箍(8)组成，所述外层导管(5)位于采空区的一端处于封闭状态，外层导管(5)套在内层导管(6)外部，内层导管(6)贯穿于外层导管(5)的内部；内层导管(6)位于采空区的一端即头部穿过外层导管(5)，在远离采空区的一端即尾部从外层导管(5)的尾部前旁侧引出；抽拉挡板(7)位于外层导管(5)与内层导管(6)的空隙间，并在远离在采空区的一段即尾部穿过外层导管(5)；套箍(8)共三对，最外侧的一对套箍(8)固定在外层导管(5)上，内侧的两对套箍(8)在常压下粘连在外层导管(5)上；套箍表面覆有涂胶涂层，所述外层导管(5)上设有三个导管孔洞(14)；所述抽拉挡板(7)上设有三个与导管孔洞(14)等面积不等间距的挡板孔洞(15)；当导管孔洞(14)与挡板孔洞(15)连通后，即构成充气孔洞组(16)，最外侧导管孔洞与最外侧的挡板孔洞为一组，以此类推，所述充气孔洞组(16)共三组；

所述气囊充气加压系统(3)由气瓶(9)、流量计(10)和供气阀(11)组成；气瓶(9)的嘴部安装有供气阀(11)；流量计(10)的一端与气瓶(9)通过外接皮管相连，流量计(10)的另一端与外层导管(5)通过外接皮管相连；

所述瓦斯抽采集气系统(4)由抽采泵(12)及集气室(13)组成；抽采泵(12)的一端与内层导管(6)通过外接皮管相连，另一端与集气室(13)通过外接皮管相连；抽采泵(12)调节抽采压力控制瓦斯抽采速度，集气室(13)用于收集抽采的瓦斯，以便进行后续利用；

所述导管引流系统(2)由双层PVC管加工而成；其中外层导管(5)有三个导管孔洞(14)，分别与三个气囊对应；导管引流系统(2)通过控制抽拉挡板(7)使挡板孔洞(15)与导管孔洞(14)对齐，进行不同充气孔洞组(16)的开闭，从而对不同气囊充气；当对其中一个气囊充气时，气囊充气加压系统使外层导管(5)的内部气压高于外界气压，使抽拉挡板紧贴外层导管内侧，减少抽拉挡板与外层导管间的缝隙，避免充气过程的漏气。

2.根据权利要求1所述的一种采空区瓦斯封堵抽采和卸压多功能一体式充气气囊装置，其特征在于：所述气囊封堵系统(1)由可伸缩的双抗涂覆布制成，充气后呈球形；未使用前气囊处于放气状态，折叠后缠绕在导管引流系统(2)外侧，便于收纳。

3.根据权利要求1所述的一种采空区瓦斯封堵抽采和卸压多功能一体式充气气囊装置，其特征在于：当外层气囊破损泄压，气囊充气加压系统开始工作，随着充气压力的增加，内侧套箍难以粘连外层导管，逐渐向两侧滑动，内层气囊随之扩展，气囊最大可膨胀至最外侧的固定套箍。

4.根据权利要求1所述的一种采空区瓦斯封堵抽采和卸压多功能一体式充气气囊装置，其特征在于：所述气囊充气加压系统(3)中的气瓶(9)充装惰性气体，避免气囊破损后气体泄漏造成煤自燃；充气结束后，外层导管(5)充气端口用气塞封堵。