【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿采空区堵漏风装置，尤其涉及一种采空区泡沫定点注入堵漏风装置及堵漏风方法。
技术介绍
1、参见图1，在煤层工作面回采过程中，受采动作用影响，常常产生与相邻工作面、上层工作面甚至地表相连的裂隙，进而导致采空区2出现漏风现象，增加工作面的通风需求，并可能导致低氧环境，提升采空区2遗煤自燃的风险。采空区2的遗煤通常以破碎堆积的形式存在，在持续漏风供氧条件下，热量不断积聚，极易引发自燃，严重威胁矿井的安全生产及工人的生命健康。此外，随着上覆岩层的逐渐垮塌压实，采空区2的漏风通道主要集中在靠近保护煤柱5的三角区域。
2、现有的煤矿采空区堵漏风装置包括隔离墙6、注浆管7和注氮管8，基于现有的煤矿采空区堵漏风装置的堵漏风方法包括：步骤s1、在末采前，根据采空区自燃三带划分标准对末采-停撤期间的煤层划分出末采阶段防灭火的隔离墙构筑区域、注浆区域和注氮区域；步骤s2、在进风巷道3和回风巷道4的底板预埋注浆管7和注氮管8；步骤s3、在隔离墙构筑区域构筑隔离墙6；步骤s4、在采煤工作面推进的过程中，通过注浆管7向采空区内注浆、以及通过注氮管8向采空区2内注氮，从而封堵和惰化采空区2内的气体，防止采空区2内的遗煤自燃。现有的煤矿采空区堵漏风装置和堵漏风方法存在的缺陷和不足在于：(1)在巷道底板中预埋注浆管7和注氮管8，其注浆效果差，无法有效封堵三角区的漏风通道；(2)随着采空区上覆岩层的逐渐垮塌，预埋在巷道底板中的注浆管7和注氮管8存在被压坏的风险；(3)埋管注入方法是将管路放置在巷道地板上，随着采煤工作面向前推进，管路逐渐
3、因此亟需提供一种成本低、封堵效果好的采空区泡沫定点注入堵漏风装置及堵漏风方法。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种采空区泡沫定点注入堵漏风装置及堵漏风方法，其解决了现有的采空区泡沫定点注入堵漏风装置技术复杂、施工成本高，且容易被上覆岩层压坏的技术术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本专利技术实施例提供一种采空区泡沫定点注入堵漏风装置，包括两个泡沫生成装置和泡沫注入管；
6、两个泡沫生成装置分别布置在采煤工作面的进风巷道、回风巷道内，且与进风巷道和回风巷道内的超前支护液压支架连接，超前支护液压支架能够带动泡沫生成装置向前移动；
7、采空区左右两侧的保护煤柱上开设有沿前后方向延伸的煤壁管槽，煤壁管槽内铺设泡沫注入管，泡沫生成装置的输出端与泡沫注入管远离采空区的一端连通，泡沫注入管沿长度方向等间隔设置有多个泡沫释放口。
8、可选地，泡沫生成装置包括承载车、气液混合机构、泡沫混合机构、泡沫储存箱以及泡沫剂泵；
9、超前支护液压支架的前端与承载车的后端铰接，承载车上安装气液混合机构、泡沫混合机构、泡沫储存箱以及泡沫剂泵，气液混合机构具有进气端、进液端以及与进气端和进液端连通的混合输出端，气液混合机构的混合输出端与泡沫混合机构的第一输入端连通，泡沫储存箱通过泡沫剂泵与泡沫混合机构的第二输入端连通，泡沫混合机构的泡沫输出端连通泡沫注入管。
10、可选地，泡沫混合机构的泡沫输出端与泡沫注入管的连接处设置有金属网。
11、可选地，超前支护液压支架与承载车之间通过柔性连接装置形成铰接。
12、可选地，超前支护液压支架上设置有巷道压风管路和巷道供水管路，巷道压风管路与气液混合机构的进气端连通，为气液混合机构供应惰性气体，巷道供水管路与气液混合机构的进液端连通。
13、可选地，泡沫注入管具有多个依次连接的子管路，相邻的子管路之间通过快速接口形成可拆卸连接。
14、可选地，每个泡沫释放口处均设置有自动打开组件，自动打开组件包括机匣、锥齿轮一、锥齿轮二、节流板和压板；
15、泡沫注入管的外侧壁在泡沫释放口处设置机匣，机匣的内部用于定位支撑锥齿轮一和锥齿轮二，锥齿轮一与锥齿轮二啮合；
16、压板的一端与锥齿轮一的转轴固定连接，压板的另一端伸至采空区内，节流板位于泡沫注入管内，且与锥齿轮二的转轴固定连接，其中节流板能够在关闭位置和节流位置之间转动，在所述关闭位置，节流板关闭对应的泡沫释放口；而在所述节流位置，节流板打开对应的泡沫释放口，并且阻止泡沫沿着泡沫注入管向后侧移动。
17、第二方面，本专利技术实施例提供一种利用上述采空区泡沫定点注入堵漏风装置的堵漏风方法，所述堵漏风方法包括如下步骤：s1、挖槽施工，包括：在采空区左右两侧的保护煤柱上开挖沿前后方向延伸的煤壁管槽；在煤壁管槽内铺设泡沫注入管；
18、s2、漏风检测，确定漏风通道的位置以及漏风量；
19、s3、根据步骤s2中的漏风检测结果，确定泡沫注入位置：若进风巷道一侧的三角区域存在漏风通道，进风巷道内的泡沫生成装置进入步骤s4；若回风巷道一侧的三角区域存在漏风通道，回风巷道内的泡沫生成装置进入步骤s4；若采空区两侧的三角区域均存在漏风通道，进风巷道和回风巷道内的泡沫生成装置均进入步骤s4；
20、s4、泡沫制备，包括：将泡沫生成装置与超前支护液压支架连接起来；将泡沫生成装置的输出端与泡沫注入管一一对应地连通起来；泡沫生成装置制备生成泡沫；
21、s5、泡沫注入：泡沫生成装置将制备的泡沫输送给泡沫注入管，泡沫沿着泡沫注入管向后侧移动，并通过泡沫释放口释放进入三角区域，以封堵三角区域内的漏风通道。
22、可选地，所述堵漏风方法还包括：
23、s6、同步跟进，包括：断开泡沫生成装置与泡沫注入管，采煤工作面向前推进，超前支护液压支架则同步带动泡沫生成装置向前移动，重复执行步骤s1-s5，直至停止采煤作业
24、可选地，煤壁管槽的挖槽施工位置距巷道底板1-2m。
25、(三)有益效果
26、本专利技术的有益效果是：本专利技术的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，由于包括两个泡沫生成装置和泡沫注入管；两个泡沫生成装置分别布置在采煤工作面的进风巷道、回风巷道内，且与进风巷道和回风巷道内的超前支护液压支架连接，超前支护液压支架能够带动泡沫生成装置向前移动；采空区左右两侧的保护煤柱上开设有沿前后方向延伸的煤壁管槽，煤壁管槽内铺设泡沫注入管，泡沫生成装置的输出端与泡沫注入管远离采空区的一端连通，泡沫注入管沿长度方向等间隔设置有多个泡沫释放口，工作时，泡沫生成装置生成泡沫，泡沫经保护煤柱上的泡沫注入管进入采空区，从而封堵保护煤柱三角区域处的漏风通道，相对于现有技术而言，首先，该采空区泡沫定点注入堵漏风装置将泡沫注入管铺设在保护煤柱上，其现场施工简单、成本低，上覆岩层跨落时也不会压坏保护煤柱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：包括两个泡沫生成装置(9)和泡沫注入管(10)；
2.如权利要求1所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：泡沫生成装置(9)包括承载车(18)、气液混合机构(19)、泡沫混合机构(20)、泡沫储存箱(21)以及泡沫剂泵(23)；
3.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：泡沫混合机构(20)的泡沫输出端与泡沫注入管(10)的连接处设置有金属网(22)。
4.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：超前支护液压支架(13)与承载车(18)之间通过柔性连接装置(16)形成铰接。
5.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：超前支护液压支架(13)上设置有巷道压风管路(14)和巷道供水管路(15)，巷道压风管路(14)与气液混合机构(19)的进气端连通，为气液混合机构(19)供应惰性气体，巷道供水管路(15)与气液混合机构(19)的进液端连通。
6.如权利要求1所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：
7.如权利要求1所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：每个泡沫释放口(12)处均设置有自动打开组件，自动打开组件包括机匣、锥齿轮一(24)、锥齿轮二(25)、节流板(26)和压板(27)；
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置的堵漏风方法，其特征在于：所述堵漏风方法包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的堵漏风方法，其特征在于：所述堵漏风方法还包括：
10.如权利要求8所述的堵漏风方法，其特征在于：在步骤S1中，煤壁管槽(11)的挖槽施工位置距巷道底板1-2m。
...【技术特征摘要】
1.一种采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：包括两个泡沫生成装置(9)和泡沫注入管(10)；
2.如权利要求1所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：泡沫生成装置(9)包括承载车(18)、气液混合机构(19)、泡沫混合机构(20)、泡沫储存箱(21)以及泡沫剂泵(23)；
3.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：泡沫混合机构(20)的泡沫输出端与泡沫注入管(10)的连接处设置有金属网(22)。
4.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：超前支护液压支架(13)与承载车(18)之间通过柔性连接装置(16)形成铰接。
5.如权利要求2所述的采空区泡沫定点注入堵漏风装置，其特征在于：超前支护液压支架(13)上设置有巷道压风管路(14)和巷道供水管路(15)，巷道压风管路(14)与气液混合机构(19)的进气端...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，吴兵，黄来胜，李超，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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