近年来，随着采煤深度不断增加，巷道破坏变形更加严重，工作面上下隅角位置漏风、瓦斯超限等问题给矿井安全生产造成严重威胁，除瓦斯抽采和通风技术外，隅角封堵也是一种有效的隅角瓦斯治理技术。
为了解决现有垛双抗袋、风筒布封堵技术及气垛充填技术难以实现全断面封堵，轻型柔性气囊极限承载压力较小且无法回收利用等问题，山西潞安集团高河能源与西安科技大学的科研人员联合设计了一种隅角新型组合封堵气囊，将该气囊制作成大小组合式结构，以适应不同巷道封堵断面的需要。
组合封堵气囊实物
组合封堵气囊均由承压内胆、阻燃海绵防护层、土工布外壳、进气阀、压力表、泄压阀、阻燃回收网等组成。
气囊外壳选用阻燃抗静电硅胶防火布材料。该材料形变范围大、质量小、便于加工及修复、密封性和耐久性优良，可以有效密封隅角空间。
承压内胆由伸缩性能良好的橡胶材料加工而成，厚度为3 mm，具备一定的膨胀性，能承载0.08 MPa气压。该材料质软，但抗拉强度大。加工时应严格控制内胆尺寸，使内胆与外壳尺寸相互匹配、装配适当。泄压阀在内胆气压超过0.05 MPa时会自动泄压，因此气囊最大工作压力为0.05 MPa。内胆与外壳之间填充厚0.5 mm的阻燃海绵防护层，以避免井下尖锐物体刺穿外壳而损伤内胆。阻燃海绵密度为25 kg/m3，属于中密度海绵，且孔洞细密。
阻燃回收网选用建筑行业常用的安全平网，具有强度高、耐腐蚀、阻燃性能好、耐候性良好的特点，适用于工作面隅角封堵。阻燃回收网包裹在组合封堵气囊外部，便于气囊回收利用。
小型气囊结构
对该气囊进行抗压和抗冲击物理试验，发现：气囊变形速率在抗压物理试验初始阶段较大，随着施加泵压增大逐渐减小，达到额定工作压力(0.05 MPa)后气囊形状趋于稳定;随着冲击气囊的矸石质量增大，气囊变形量增大，矸石回弹高度减小，矸石动能吸收效果更佳。
复杂断面封堵示意
在余吾煤业N1101工作面对新型组合封堵气囊进行了现场试验，结果表明：采用组合封堵气囊封堵上隅角后，采空区平均瓦斯体积分数较采用传统风筒布封堵时上升了13.85%，上隅角和回风巷平均瓦斯体积分数分别下降了16.04%和8.69%，且瓦斯体积分数变化平稳、波动小，有效解决了采空区局部漏风及上隅角瓦斯超限问题；新型组合封堵气囊可回收利用，降低了隅角封堵成本。
这项研究得到了国家自然科学基金、潞安矿区单一低渗煤层井上下联合开发煤层气工程示范项目的资金支持。
