1.一种煤矿井下安全防控系统,其特征在于:包括设置在巷道部(2)中的巷道支撑立柱(3)及设置在巷道支撑立柱(3)顶部的巷道支撑人字顶板(4);
巷道支撑立柱(3)与巷道支撑人字顶板(4)的横向截面为下方是矩形且上方是等腰三角形的形状;
在巷道部(2)设定距离处的巷道支撑人字顶板(4)上铰接有安全门(5)的上端,在人字顶板(4)上设置有导向轮(6),安全门(5)的下端连接有安全牵引钢丝(7)的根部,安全牵引钢丝(7)通过导向轮(6)反向变向引出到设定安全距离外(8),在安全距离外(8),安全牵引钢丝(7)的通过挂环与插杆安装在对应的巷道部(2)的巷道支撑人字顶板(4)上;
当被安全牵引钢丝(7)牵拉时,安全门(5)水平位于设定距离内巷道支撑人字顶板(4)的顶部;
当挂环与插杆分离后,安全门(5)从水平下落到竖直状态,以密封隔断巷道部(2)。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下安全防控系统,其特征在于:在地表上方设置有若干外部支撑架(9),外部支撑架(9)下部扎根于非采空区处的上土层部(1)处;
在外部支撑架(9)顶部通过若干牵拉绳(10)编织成柔性网格;
在巷道部(2)上方的上土层部(1)分布有若干位于柔性网格节点下方的工艺立孔(11);
工艺立孔(11)上端与大气连通,下端与巷道部(2)连通;在工艺立孔(11)中插有与上土层部(1)接触的外护套部(12),在外护套部(12)中插装有中间套管(13),在中间套管(13)中插装有下端低于中间套管(13)下端的内部套管(15),在中间套管(13)与内部套管(15)之间具有环形通道,环形通道上端连接有横向设置在中间套管(13)上的抽气管(14),在内部套管(15)上端连接有中心送气泵(16),以通过中间套管(13)向巷道部(2)送入空气;
外护套部(12)、中间套管(13)及内部套管(15)上端分别悬挂在悬吊支架(17)上,悬吊支架(17)上端通过带有拉力传感器的调整杆(18)吊装在柔性网格的节点处;
悬吊支架(17)下端连接有辅助支撑,辅助支撑下端安装在地表之上;
在中间套管(13)下端设置有鸭嘴口部(19),
在外护套部(12)、中间套管(13)及内部套管(15)之间的间隙设置有缓冲隔板;
外护套部(12)下端连接有用于贴合在巷道部(2)顶部的顶部网板(20),顶部网板(20)位于的上方;在顶部网板(20)与巷道部(2)顶部还连接有锚杆(21);
外护套部(12)通过背母(22)或焊接件或铆接件或插接件与顶部网板(20)连接;中间套管(13)及内部套管(15)下穿入巷道支撑人字顶板(4)中。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下安全防控系统,其特征在于:外护套部(12)包括外钻管(23)、设置在外钻管(23)中的外网孔套(25)、设置在外网孔套(25)中的外支撑管(26);
外连接板(24)设置在外网孔套(25)与外支撑管(26)之间;
当外网孔套(25)与外支撑管(26)放入到工艺立孔(11)中后,外钻管(23)通过钻机驱动反向旋转取出;在外支撑管(26)与工艺立孔(11)之间灌浆并浸没部分外网孔套(25)。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下安全防控系统及方法,其特征在于:在巷道部(2)旁开有应急通道(27),应急通道(27)旁开有与设定距离的巷道部(2)连接的巷道应急门(28);
应急通道(27)通过等边三角形框架形成的棱柱支撑,等边三角形框架中拼接有辅助支撑(32),在等边三角形框架侧壁上分布网板,在网板上覆盖有塑料板;
在等边三角形框架中设置有应急传送链板(29),在应急传送链板(29)上横向分布有挡板(30),在应急传送链板(29)上定距离分布有氧气罐(31),以供躺在或趴在应急传送链板(29)上的人员吸食,应急传送链板(29)输出端及驱动部设置在井口部(33)。
5.一种煤矿井下安全防控方法,其特征在于:用于防控火灾或瓦斯爆炸;当发生火灾或瓦斯爆炸后,防控方法如下;
S1,井下员工通过挂环与插杆分离,安全门(5)在自重作用下从水平下落到竖直状态,以其所在巷道部(2)与相邻的巷道部(2)隔断;
S2,通过柔性网格对上土层部(1)实现柔性牵拉,通过拉力传感器对土方下沉进行监控,通过调整杆(18)调节各部牵拉力,使得土方下沉力得到分散,防止产生塌方;
S3,首先,通过中心送气泵(16)及鸭嘴口部(19)向发生瓦斯爆炸或火灾区单向送入二氧化碳进行阻燃,通过环形通道将爆炸或火灾产生的有毒气体及粉尘抽取,防止其扩散;其次,通过中心送气泵(16)及鸭嘴口部(19)向未发生瓦斯爆炸或火灾区单向送入空气或氧气并送入水,通过环形通道抽气进行气路循环,供滞留人员维持生命;
S4,当发生正向塌方,通过巷道支撑人字顶板(4)承受并分散下沉力,通过巷道支撑立柱(3)实现立柱支撑;当发生斜向塌方,通过巷道支撑人字顶板(4)斜向下压,进行形成三角形支撑结构;
S5,滞留于其他巷道部(2)的人员,打开巷道应急门(28),爬到应急传送链板(29)上,通过急传送链板(29)向井口部(33)输送,并通过氧气罐(31)吸食。