(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021956300.4
(22)申请日 2020.09.09(73)专利权人 山东科技大学
地址 266000 山东省青岛市黄岛区前湾港
路579号
专利权人 滕州市级翔（集团）级索煤矿
兖州煤业股份有限公司东滩煤矿
青岛第一市政工程有限公司
(72)发明人 李云飞 张斌 崔文亭 张泰瑞
路欣悦 宋海洲 张晓龙 张成涛
付伟 孔彪
(74)专利代理机构 青岛致嘉知识产权代理事务
所(普通合伙) 37236
代理人 张晓艳
(51)Int.Cl.F16L 57/02(2006.01)
F16L 57/04(2006.01)
(54)实用新型名称一种矿井采空区专用的新型束管保护装置(57)摘要本实用新型公开了一种矿井采空区 专用的新型束管保护装置，包含可挠金属管、防火管层、支撑块和束管；所述的支撑块由支撑块本体和穿孔构成，所述的支撑块本体内部中心位置设有上下贯穿的穿孔，束管穿过穿孔将支撑块本体嵌套在束管外表面，多个支撑块依次相连嵌套在束管外表面，支撑块的外表面嵌套有防火管层，所述的防火管层有防火管本体和连接构件组成，相邻的两段防火管本体之间通过连接构件插接固定，防火管层外围设有可挠金属管。本实用新型可以有效避免束管受到外力时造成的挤压或破损；灵活性极大提高，管束铺设效率极大提高；结构巧妙，实用性极强， 值得大范围推广应用。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 213685819 U 2021.07.13
C N 213685819
U
1.一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于，可挠金属管、防火管层、支撑块和束管；所述的支撑块由支撑块本体和穿孔构成，所述的支撑块本体内部中心位置设有上下贯穿的穿孔，束管穿过穿孔将支撑块本体嵌套在束管外表面，多个支撑块依次相连嵌套在束管外表面，支撑块和束管之间形成第一伸缩缝，支撑块的外表面嵌套有防火管层，所述的防火管层有防火管本体和连接构件组成，相邻的两段防火管本体之间通过连接构件插接固定，防火管层和支撑块之间形成第二伸缩缝，防火管层外围设有可挠金属管，防火管层和可挠金属管之间形成第三伸缩缝。
2.根据权利要求1所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的可挠金属管采用热镀锌钢带绕制而成。
3.根据权利要求1所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的防火管层采用PU阻燃管。
4.根据权利要求1所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的支撑块整体为柱状结构，支撑块的两端为弧形。
5.根据权利要求1或4所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的支撑块采用聚甲醛树脂一次性注塑成型。
6.根据权利要求1所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的束管的外径比支撑块的穿孔的内径小2‑6毫米。
7.根据权利要求1所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的支撑块的外径比防火管层的内径小2‑4毫米。
8.根据权利要求1或3所述的一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，其特征在于：所述的防火管层的外径比可挠金属管的内径小1‑2毫米。
权 利 要 求 书1/1页CN 213685819 U
一种矿井采空区专用的新型束管保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，属于采矿装备技术领域。
【背景技术】
[0002]煤矿在开采过程中，采空区内遗煤极易自燃引发火灾，建立束管监测系统由立井下放束管至采空区，进行抽气采样。通过气相谱仪对采空区内指标气体浓度进行实时监测，当指标气体浓度超过安全阈值时，及时对相应采空区采取防火措施，排除隐患。束管作为一种井下气体抽样装置，对于观测密井下闭火区内的燃烧情况取得了良好的效果。[0003]目前，采空区束管的铺设过程中首先将钢管固定在锚网上，然后将束管依次穿入，对接钢管，最后连接滤水芯完成铺设。铺设时需要不断调整钢管的位置，来使钢管得以对接，费时费力。而且由于束管与滤水芯之间、束管与束管之间、巷道拐角处缺乏有效的保护装置，当采空区垮落时，这些连按处很容易被落石损坏，导致束管弯折、断裂，影响束管内气体流动，而此时束管已经进入采空区，无法进行进一步的维护，最终导致所测数据偏差较大甚至出现错误。
[0004]我国的大多数矿井都是属于具有自燃倾向性的矿井。因此自然发火的可能性很高，煤自燃的现象非常严重。根据相关数据显示，我国每年因为煤自燃直接损失的煤炭资源达到千万吨以上，间接煤炭资源的损失更是达到了两亿多吨。按照不完全统计，我国正规的国有矿井具有自燃火灾发生危险的占了50％以上，其中属于采空区自然发火的比例占了80％以上。由此可见，井下火灾最容易发生的位置在采空区，而火灾的防治最关键的在于火灾前的预防工作。所以采空区火灾的预测预报尤为重要，加强对采空区火灾的预测预报的研究，是对井下工作人员安全的一大保障。
[0005]束管作为一种井下气体抽样装置，如果能够改变目前的铺设方式同时能够预防落石造成的损害，那么对煤矿开采将会产生更大的效益。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，以便于避免采空区落石对束管造成损坏同时极大提高了铺设效率。[0007]为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型的技术方案如下：一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，它包含可挠金属管、防火管层、支撑块和束管；所述的支撑块由支撑块本体和穿孔构成，所述的支撑块本体内部中心位置设有上下贯穿的穿孔，束管穿过穿孔将支撑块本体嵌套在束管外表面，多个支撑块依次相连嵌套在束管外表面，支撑块和束管之间形成第一伸缩缝避免温度变化造成支撑块对束管挤压影响气体通
畅，支撑块的外表面嵌套有防火管层，所述的防火管层有防火管本体和连接构件组成，相邻的两段防火管本体之间通过连接构件插接固定，防火管层和支撑块之间形成第二伸缩缝确保了支撑块穿入防火管层的过程相对顺畅，防火管层外围设有可挠金属管，防火管层和可挠金属管之间
形成第三伸缩缝。
[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的可挠金属管采用热镀锌钢带绕制而成，其可挠性好，施工方便；适用专于复杂情况的施工连接；能够自由变形，而且具有一定的刚度属牢固性不易损坏。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的防火管层采用PU阻燃管，抗拉伸、张力强、撕裂强度高，并具有很好的回弹性且使用寿命长，由于其良好的回弹性再在受外力击打时可以起到良好的缓冲效果，对于内部的支撑块起到良好的保护。
[0010]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的支撑块整体为柱状结构，支撑块的两端为弧形确保了管道连接后整体的灵活性，如果两端为平面会导致灵活性变差。[0011]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的支撑块采用聚甲醛树脂一次性注塑成型，生产工艺简单、成本低廉，聚甲醛树脂具有高机械强度和刚性确保了支撑块受到落石击打时减少损害。
[0012]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的束管的外径比支撑块的穿孔的内径小2‑6毫米，确保有足够空间形成第一伸缩缝。
[0013]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的支撑块的外径比防火管层的内径小2‑4毫米，确保有足够空间形成第二伸缩缝。
[0014]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的防火管层的外径比可挠金属管的内径小1‑2毫米，确保有足够空间形成第三伸缩缝。
[0015]与现有技术相比本实用新型的有益效果为：通过可挠金属管、防火管层和支撑块三者组合，对于束管起到良好的保护作用，抗落石击打能力显著提高，提高了整体的强度，可以有效避免束管受到外力时造成的挤压或破损，从而确保了气体抽采的效率；可挠金属管和防火管层，都能够自由变形，比现有技术中采用钢管的灵活性极大提高，管束铺设效率极大提高；防火管层是设置提高了耐火极限，而且采用的PU阻燃管弹性高能够起到良好的缓冲效果；结构巧妙，实用性极强，值得大范围推广应用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的支撑块的结构示意图。
[0018]图3为本实用新型的连接构件的立体结构示意图。
[0019]图4为本实用新型的连接构件的剖视图。
[0020]图5为本实用新型的防火管本体的立体结构示意图。
[0021]附图标记说明：1.可挠金属管；2.防火管层；3.支撑块；4.束管；5.第一伸缩缝；6.第二伸缩缝；7.第三伸缩缝；21.防火管本体；22.连接构件；31.支撑块本体；32.穿孔。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]参见图1，本具体实施方式采用如下技术方案：一种矿井采空区专用的新型束管保护装置，包含可挠金属管1、防火管层2、支撑块3和束管4；所述的支撑块3由支撑块本体31和穿孔32构成，所述的
支撑块本体31内部中心位置设有上下贯穿的穿孔32，束管4穿过穿孔32将支撑块本体31嵌套在束管4外表面，多个支撑块3依次相连嵌套在束管4外表面，支撑块3和束管4之间形成第一伸缩缝5避免温度变化造成支撑块3对束管4挤压影响气体通畅，支撑块3的外表面嵌套有防火管层2，所述的防火管层2有防火管本体21和连接构件22组成，相邻的两段防火管本体21之间通过连接构件22插接固定，防火管层2和支撑块3之间形成第二伸缩缝6确保了支撑块3穿入防火管层2的过程相对顺畅，防火管层2外围设有可挠金属管1，防火管层2和可挠金属管1之间形成第三伸缩缝7。
[0024]所述的可挠金属管1采用热镀锌钢带绕制而成，其可挠性好，施工方便；适用专于复杂情况的施工连接；能够自由变形，而且具有一定的刚度属牢固性不易损坏。
[0025]所述的防火管层2采用PU阻燃管，抗拉伸、张力强、撕裂强度高，并具有很好的回弹性且使用寿命长，由于其良好的回弹性再在受外力击打时可以起到良好的缓冲效果，对于内部的支撑块3起到良好的保护。
[0026]所述的支撑块3整体为柱状结构，支撑块3的两端为弧形确保了管道连接后整体的灵活性，如果两端为平面会导致灵活性变差。
[0027]所述的支撑块3采用聚甲醛树脂一次性注塑成型，生产工艺简单、成本低廉，聚甲醛树脂具有高机械强度和刚性确保了支撑块3受到落石击打时减少损害。
[0028]所述的束管4的外径比支撑块3的穿孔32的内径小2‑6毫米，确保有足够空间形成第一伸缩缝5。
[0029]所述的支撑块3的外径比防火管层2的内径小2‑4毫米，确保有足够空间形成第二伸缩缝6。
[0030]所述的防火管层2的外径比可挠金属管1的内径小1‑2毫米，确保有足够空间形成第三伸缩缝7。
[0031]本实用新型的工作原理：首先确定束管5铺设的目标采空区，规划束管铺设最佳路线。然后搭设管线、下放管线，将支撑块3嵌套在束管4外表面，然后整体穿入防火管层2的内部，相邻的两段防火管本体21之间通过连接构件22插接固定，之后再将可挠金属管1嵌套在最外围，最后下放到目标采空区即可，而管路的另一端连接抽气泵和气相谱仪以便于抽取气体样品进行检测。在该过程中，本发明的矿井采空区专用的新型束管保护装置可以有效的提高束管5抗落石击打的能力，耐火能力明显增强，同时铺设效率大大提高。[0032]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0033]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，
各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
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