在煤礦和非煤礦山的井下巷道中,快速密閉氣囊和氣囊式臨時風門是重要的通風控制和安全應急裝備,它們主要利用高強度、阻燃、氣密性良好的柔性材料制成,通過充氣膨脹來實現快速密閉或形成風門結構。
一、主要作用
1. 快速密閉氣囊:
緊急密閉: 這是其核心作用。當發生火災、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、大面積冒頂、突水等災害時,需要極其快速地阻斷災害區域與安全區域的空氣流通,防止有毒有害氣體(如CO、CH4、H2S)、煙霧、火焰蔓延,或者阻止水位上漲區域擴大。氣囊可以在幾分鐘內充氣膨脹,嚴密地封堵整個巷道斷面,形成物理隔離屏障。
構筑臨時密閉墻: 在需要臨時封閉廢棄巷道、老塘、采空區或進行區域隔離(如啟封火區、排放瓦斯前的準備)時,提供比傳統磚石或混凝土密閉快得多的解決方案。
臨時封堵漏風通道: 用于快速封堵較大的、意外的漏風裂隙或通道,穩定通風系統。
防滅火隔離: 在實施防滅火措施(如注氮、注漿)時,快速構筑隔離帶,防止惰性氣體流失,提高滅火效率。
防水密閉: 某些設計可承受一定水壓,用于臨時阻擋涌水或延緩水流速度,為搶險爭取時間。
2. 氣囊式臨時風門:
快速建立風路控制: 在需要臨時改變風流方向、調節風量、隔斷風流或在巷道中建立通風構筑物時,快速形成一道可以啟閉的風門。相比建造永久風門或傳統臨時風門(如木板),速度極快。
臨時替代損壞風門: 當永久風門因災害或事故損壞時,可快速安裝氣囊式風門恢復通風控制。
臨時調風與通風系統優化: 在通風系統調整、工作面接替、新區域開拓等需要臨時改變通風網絡時,提供靈活的、可快速部署和拆除的控風設施。
行人/行車通道: 設計合理的雙氣囊或帶小門的氣囊風門,可以在阻斷風流的同時,允許人員或小型車輛(需設計許可)通過,減少對運輸的影響。
二、氣囊式風門的優越性(相較于傳統臨時/永久風門)
氣囊式臨時風門之所以得到廣泛應用,主要歸功于以下顯著優勢:
1. 部署速度極快 (最核心優勢):
無需復雜的土建工程(挖基礎、砌墻、抹面)。
無需重型設備運輸和安裝大型鋼結構或門扇。
展開、充氣、固定通常在幾分鐘到十幾分鐘內即可完成,在應急搶險和需要快速響應通風變化的場合至關重要。
2. 安裝簡便:
對巷道斷面適應性強,平整度要求相對較低(氣囊能填充不規則空間)。
操作人員相對較少,技術要求低于建造傳統風門。
重量輕,易于運輸和搬運到井下指定位置。
3. 密封性能優異:
氣囊膨脹后能緊密貼合巷道周壁(頂、底、幫),有效填充縫隙,顯著減少漏風,風阻大,控風效果好。
氣密性通常優于許多簡易臨時風門(如帆布簾、木板墻)。
4. 可重復使用 & 可移動:
放氣后即可回收折疊,運輸到新的地點再次使用,大大節省材料成本和處置成本。
非常適用于需要頻繁調整通風布局或臨時作業的區域。
5. 安全風險低:
安裝過程通常無需動火作業(焊接、切割),降低了在瓦斯等危險環境中作業的風險。
無需在頂板打大量錨桿(主要依靠氣囊與巷壁的摩擦力支撐,有時輔以少量固定帶或錨點),減少了對頂板穩定性的擾動和登高作業風險。
6. 柔性與適應性:
能適應一定程度的巷道變形(在合理范圍內)。
對巷道形狀(如拱形、矩形)有較好的包容性。
7. 節省空間與材料:
不使用時體積小,便于存儲。
無需長期占用巷道空間堆放建筑材料。
總結對比表:氣囊式風門 vs 傳統風門
| 特性 | 氣囊式臨時風門 | 傳統(磚/混凝土/鋼制)風門 | 傳統簡易臨時風門(木板/帆布) |
| :----------------- | :----------------------------------- | :--------------------------------------- | :----------------------------------- |
| 部署速度 | 極快 (分鐘級) | 慢 (小時/天級) | 較快 (小時級) |
| 安裝復雜度 | 簡單 | 復雜 | 中等 |
| 密封性 | 優異 | 優異 (永久) / 中等 (臨時) | 差 |
| 可重復使用性 | 優異 (可多次復用) | 永久固定 / 一次性拆除 | 通常一次性或復用性差 |
| 可移動性 | 優異 | 無 | 差 |
| 安裝安全風險 | 低 (無動火/少登高) | 高 (動火、登高、重物搬運) | 中等 (登高、工具使用) |
| 對巷道要求 | 適應性強 (可填充不規則) | 要求基礎、平整度 | 要求一定平整度 |
| 成本 (單次) | 中等偏高 (但考慮復用則低) | 高 (永久) / 中等 (臨時) | 低 |
| 成本 (長期/復用) | 低 (可復用) | 高 (一次性投入) | 高 (需重復購買材料) |
| 耐用性/壽命 | 中等 (需防刺破) | 高 (永久) | 低 |
| 主要應用場景 | 應急、快速調風、臨時隔離、可移動需求 | 永久通風控制、長期隔離 | 短期臨時隔斷、要求不高的場合 |
結論:
快速密閉氣囊和氣囊式臨時風門是礦山井下不可或缺的現代化通風與安全裝備。它們最核心的價值在于“快”——快速響應災害、快速控制風流、快速建立隔離,為搶險救災和通風管理贏得寶貴時間。氣囊式風門憑借其極快的部署速度、優異的密封性、簡便的安裝、可重復使用性和較低的安全風險,在靈活性要求高、應急響應關鍵、或需要臨時通風解決方案的場景中,相比傳統風門具有無可比擬的優越性,極大地提升了礦山的安全保障能力和通風管理水平。