【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采矿工程，尤其涉及一种煤矿巷道涌水全截面封堵装置及其工作方法。
技术介绍
1、在采矿工程领域，尤其是煤矿开采过程中，安全问题一直是行业关注的焦点。在矿井内部，尤其是正在开采的各个工作面，煤矿工作面突涌水成为制约生产与危害生命的关键因素。在大多数情况下，某一个工作面的突水，通常会伴随着泥沙，如果不及时地处理此工作面，将会造成其余工作面以及整个煤矿主巷道受到破坏，工人受到生命威胁，经济受到损失。针对面临突水突泥的工作面治理，主要包括以下难题：
2、突水突泥一般发生比较迅速，从某一工作面到达煤矿主巷道所需时间短。现有的煤矿涌水防控措施一般有两种：防水闸门和防汛沙袋。现有的防水闸门装置一般采用液压启动，启动速度慢，故障率高，且当水流中伴有泥沙的情况下，闸门无法正常关闭；通常在连接处放置一定量的防汛沙袋，但是防汛沙袋仅能应对地表少量流水，在大流量涌水治理中不仅无法起到防控作用，且威胁工人生命安全。防水闸门在煤矿涌水防控措施中排在首位，当煤矿发生涌水事故时，通常为底板亦或顶板的涌水，防水闸门形状固定，当底板或顶板涌水发生严重的变形时，防水闸门面临着失效的风险。另外，现有技术中也有一些针对气体、扬尘等进行封堵的装置，但这些装置强度不足，无法对2mpa及以上涌水进行有效封堵，而且极易被细碎沙砾划破导致整个装置报废。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的是提供一种煤矿巷道涌水全截面封堵装置及其工作方法，旨在提高煤矿开采的安全性，减少因涌水造成的灾
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：
3、一种煤矿巷道涌水全截面封堵装置，包括：封堵卷和封堵层；所述封堵卷包括传动轴和网状栅栏，所述传动轴安装在巷道顶部，所述网状栅栏绕制在所述传动轴上；所述封堵层包括多个独立的吸水膜袋，所述吸水膜袋布置在所述封堵卷的迎水一侧，每个吸水膜袋内装填有遇水膨胀材料，所述封堵层与巷道贴合的位置为弹性布，封堵层内部为无弹性布，前侧为透水布，背侧为隔水布。
4、本专利技术实施例还提供了一种如上所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置的工作方法，包括：当工作面发生涌水后，传动轴转动，封堵卷和附在其上的封堵层开始下落，迎水面的吸水膜袋遇水后开始吸水膨胀，随着水量越来越大，水位越来越高，吸水膜袋逐渐吸水、膨胀，直至封堵层完全柔性贴合巷道底部、两侧以及顶部形成全断面封堵体实现封堵涌水。
5、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
6、1、该封堵装置在突涌水发生瞬间可迅速做出反应，材料遇水后可极速膨胀，快速形成高强度大型封堵连接体，在对大于2mpa的地下大截面涌水进行封堵的同时，为巷道进行承重。即使在涌水流量较大或水压较高的情况下，装置也能够稳定地抵御来自水流的压力，确保封堵效果不被破坏，避免巷道坍塌等后发危险，从而达到堵水+承重的效果。安装工艺简单、高效，符合工程预期要求。
7、2、由于聚丙烯酸盐类吸水树脂材料粒径较小，在一定压力下存在流失透水的可能性。因此，吸水膜袋设置为网格状，迎水方由透水性极好的无纺布构成，而背水方由不透水的土工布构成，避免材料通过缝隙流失；材料具备高膨胀性能，为了充分发挥材料的膨胀性能，贴合巷道内壁的膜袋采用高弹性布料（涤纶高弹性布），膜袋便可以由于内部材料的高膨胀性柔性贴合巷道内壁四周；根据布料各部分功能性表达，实现膨胀型吸水膜袋迎水方透水-四周膨胀-背水方隔水体系，实现膨胀型吸水膜袋对变形巷道内壁的适应性膨胀。
8、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，包括：封堵卷和封堵层；
2.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述网状栅栏包括横撑和配重条，所述横撑具有多根，多根横撑沿竖向依次平行排布，所述配重条与横撑平行且位于网状栅栏的底侧，所述巷道的两侧开设有轨道槽，巷道的底部开设有底部凹槽，所述底部凹槽与轨道槽位于同一平面，所述横撑的两端嵌入所述轨道槽，所述配重条能够嵌入所述底部凹槽。
3.如权利要求2所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述网状栅栏的横向宽度、横撑的长度和配重条的长度均大于巷道宽度至少50公分。
4.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述封堵装置还包括驱动机构，所述驱动机构包括电磁铁和卡销，所述卡销能够沿竖直方向升降，所述传动轴的外周上设置有卡槽，所述电磁铁能够吸附卡销上升并卡接在所述传动轴的卡槽内。
5.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述弹性布为涤纶弹性布，所述无弹性布为土工布，所述透水布为无纺布，所述隔水布为土工布。
6.如
7.如权利要求6所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述遇水膨胀材料遇水膨胀200-250倍，反应时间为10秒到1分钟。
8.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述封堵装置设置在与主干道相连的开采工作面的巷道处。
9.如权利要求8所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，沿着涌水流动方向依次设置多道所述封堵装置。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置的工作方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，包括：封堵卷和封堵层；
2.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述网状栅栏包括横撑和配重条，所述横撑具有多根，多根横撑沿竖向依次平行排布，所述配重条与横撑平行且位于网状栅栏的底侧，所述巷道的两侧开设有轨道槽，巷道的底部开设有底部凹槽，所述底部凹槽与轨道槽位于同一平面，所述横撑的两端嵌入所述轨道槽，所述配重条能够嵌入所述底部凹槽。
3.如权利要求2所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述网状栅栏的横向宽度、横撑的长度和配重条的长度均大于巷道宽度至少50公分。
4.如权利要求1所述的煤矿巷道涌水全截面封堵装置，其特征在于，所述封堵装置还包括驱动机构，所述驱动机构包括电磁铁和卡销，所述卡销能够沿竖直方向升降，所述传动轴的外周上设置有卡槽，所述电磁铁能够吸附卡销上升并卡接在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘人太，张志朋，马晨阳，赵晨，李术才，陈柯，李峻昌，骆世豪，张庆松，白继文，陈孟军，王泽洋，王凤刚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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