CN103306704A

CN103306704A - 立风井防爆门体以及利用其安全泄压和快速通风的方法

Info

Publication number: CN103306704A
Application number: CN2013102322289A
Authority: CN
Inventors: 辛嵩; 张明光; 李鹏延; 徐敏; 李虎; 齐晓峰; 陈兴波
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2013-06-09
Filing date: 2013-06-09
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-06-09
Also published as: CN103306704B

Abstract

本发明公开了一种立风井防爆门体以及利用其安全泄压和快速通风的方法，它是在现有防爆门的下层伞形门体上在重叠一个能自如转动的上层伞形门体，上层伞形门体的伞面是在偶数的扇框上设有爆破片，下层伞形门体的伞面是在相同偶数的扇框上均匀间隔设置有钢板，不设钢板的半数扇框形成空洞。在井下发生爆炸时，爆炸气浪首先通过下层门体的空洞直接冲击爆破片，爆破片快速破裂直接与大气相通泄压，避免了门体在受到强烈冲击时的变形破坏；保护通风机不受冲击；待爆炸事故之后，迅速旋转上层门体，使未受冲击破裂的上层伞面对准下层防爆门体的三个空洞，及时对防爆门密封，从而尽快地恢复矿井通风，最大限度地保障井下被困人员的生命安全。

Description

立风井防爆门体以及利用其安全泄压和快速通风的方法

技术领域

本发明涉及煤矿立井风井的附属设施，尤其涉及立井风井的防爆门。

背景技术

在煤矿开采中，完整的通风系统是煤矿安全开采的前提，主要通风机的正常运行保障了井下新鲜空气的供给。防爆门作为通风机的主要附属装置之一，其主要作用有以下几个方面：（1）矿井正常通风时，防爆门可以保持气密性，避免了风流短路；（2）当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆炸时，受井下高压气浪的冲击作用，防爆门可以瞬间打开泄压以保护主要通风机免受破坏；（3）矿井发生瓦斯或煤尘爆炸后，防爆门可以及时复位，恢复通风系统完整性；（4）在主要通风机意外停电或出现机械故障等原因停止运转时，防爆门可以自动打开，利用自然风压保持矿井一定的通风量；（5）实施矿井反风时，防爆门能紧扣在风井锁口盘上，避免被风压顶起造成风流短路。

目前，煤矿立风井用的防爆门均为MFBL型立风井防爆门，其门体由钢板焊接而成，其门体由伞状顶盖和裙边组成；其裙边放入密封液槽中，再在门体四周用4条钢丝绳通过滑轮吊起并用平衡重锤配重；其门体依靠自身强度抵抗井下爆炸时的高压气浪冲击。

通过对多起矿井爆炸事故的调查分析，目前MFBL立风井防爆门门体主要存在以下两个缺陷：

（1）由于井下爆炸事故强度的不确定性，当爆炸产生的冲击气浪过强时，防爆门门体很容易受到剧烈冲击而变形或破坏，甚至被冲击气浪吹离风井井口。这导致了防爆门不能及时复位，因而不能及时恢复通风，这将严重威胁井下被困人员的生命安全。

（2）矿井反风期间，由于防爆门门体被压脚固定在风井锁口盘上，防爆门将失去泄压保护的作用，此时如果发生瓦斯爆炸，矿井主要通风机将遭到巨大破坏。

上述两个缺陷必然是矿井重大的安全隐患，因此，提高立风井防爆门的安全可靠性能，对矿井安全生产具有重要意义。

发明内容

为了克服现有防爆门安全性能差的技术缺陷，本发明提出一种新型煤矿立风井防爆门门体。

本发明的技术方案是：一种煤矿立风井防爆门门体，它包括由伞状顶盖和密封裙边组成的下层门体，其特征在于，下层门体上面再重叠一个可绕伞状顶盖中心转动的上层门体；

所述的下层门体的伞状顶盖由伞形框架和伞面组成，伞形框架由中心套、六根径向支撑和周边圆框连接而成；径向支撑将伞形框架平均分成一圈偶数个扇框，扇框上间隔设有钢板构成的伞面，即半数扇框设有钢板，半数扇框不设钢板形成空洞；

所述的上层门体是由伞形框架和伞面组成伞状顶盖；其中上层门体的伞形框架与下层门体的伞形框架结构相同，即：上层门体的伞形框架也由中心套、六根径向支撑和周边圆框连接而成，六根径向支撑将伞形框架平均分成一圈偶数个扇框；在所有扇框上都设有爆破片构成的伞面，爆破片是由易被爆炸冲击破碎的片材加工而成。

为了防止上下层门体相互错动和接触面的漏风，两者的周边圆框接触面设计成互为弧面，并设有密封材料。

为了易于上层门体转动，上下层门体中心套的接触面设为滑动接触。

利用本发明防爆门门体安全泄压和快速通风的方法为，其特征在于，

第一步：在井下发生爆炸时，爆炸气浪首先通过下层门体的空洞直接冲击上层门体对应的爆破片，爆破片受冲击快速破裂，直接与大气相通，从而泄掉一部分压力，避免了门体在受到强烈冲击时的变形破坏；同时防爆门在重锤和冲击气浪的作用下开启后全部泄压，保护通风机不受冲击；

第二步：待爆炸事故之后，操作人员迅速旋转上层门体，使未受冲击破裂的上层伞面对准下层防爆门体的三个空洞，及时对防爆门密封，从而尽快地恢复矿井通风，最大限度地保障井下被困人员的生命安全；之后在正常通风的同时再对破裂的爆破片进行更换，恢复原来完好状态。

本发明有益效果是，当爆炸产生的冲击气浪过强时，防爆门门体即便受到剧烈冲击也不会变形或破坏，更不会被冲击气浪吹离风井井口，使防爆门能及时复位，达到快速恢复通风的目的，保护了井下被困人员的生命安全。当发生爆炸的时候，上层门体的爆破片受冲击快速破裂，直接与大气相通，实现了安全的泄压目的。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图；

图2是上层防爆门体俯视图；

图3是下层防爆门体俯视图。

图中，1-上周边圆框，2-径向上支撑，3-上中心套，4-爆破片，5-滑动轴承，6-密封材料，7-钢板，8-下中心套，9-径向下支撑，10-下周边圆框，11-密封裙边，12-空洞。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的作进一步详述，实施例是以六个扇框组成的伞形框架为例。

如图1所示的煤矿立风井防爆门门体，它包括由伞状顶盖和密封裙边11组成的下层门体，下层门体上面再重叠一个可绕伞状顶盖中心转动的上层门体；其中：

所述的下层门体的伞状顶盖由伞形框架和伞面组成，伞形框架由下中心套8、六根径向下支撑9和下周边圆框10连接而成；六根径向下支撑9将伞形框架平均分成六个扇框，六个扇框上间隔设有钢板构成的伞面，即三个扇框设有钢板7，三个扇框不设钢板形成空洞12（如图3所示）；

所述的上层门体是由伞形框架和伞面组成的伞状顶盖；上层门体的伞形框架与下层门体的伞形框架结构相同，即上层门体的伞形框架也由上中心套3、六根径向上支撑2和上周边圆框1连接而成，六根径向上支撑2将上层门体的伞形框架平均分成一圈偶数个扇框；在六个扇框全部设有爆破片4构成的伞面，爆破片4是由易被爆炸冲击破碎的片材加工而成（如图2所示）。

为了防止上、下层门体相互错动和接触面的漏风，上、下层门体的周边圆框接触面设计成互为弧面，并设有密封材料6。

为了易于上层门体转动，在它们的中心套接触面上设有滑动轴承实现滑动接触。

上面的实施例仅以优选的六个扇框组成的伞形框架为例。实施时伞形框架最少可以设两个扇框，即半面设有钢板7构成的伞面，另半面不设钢板形成空洞12；也可以设四个、八个或12个扇框。

利用本发明快速通风的方法是：在井下发生爆炸时，爆炸气浪首先通过下层门体的空洞12冲击上层门体对应的爆破片4，爆破片4受冲击快速破裂，直接与大气相通，从而泄掉一部分压力，避免了门体在受到强烈冲击时的变形破坏；同时防爆门在重锤和冲击气浪的作用下开启后全部泄压，保护通风机不受冲击；爆炸事故之后，迅速旋转上层门体60°，使未受冲击破裂的伞面对准下层防爆门体的三个空洞12，及时对防爆门密封，从而尽快地恢复矿井通风，最大限度地保障井下被困人员的生命安全；之后在正常通风的同时再对破裂的爆破片进行更换，恢复原来完好状态。

Claims

1.一种煤矿立风井防爆门门体，它包括由伞状顶盖和密封裙边组成的下层门体，其特征在于，下层门体上面再重叠一个能绕伞状顶盖中心转动的上层门体；

所述的上层门体是由伞形框架和伞面组成伞状顶盖；其中上层门体的伞形框架与下层门体的伞形框架结构相同，即：上层门体的伞形框架也由中心套、六根径向支撑和周边圆框连接而成；六根径向支撑将伞形框架平均分成一圈偶数个扇框；在所有扇框上都设有爆破片构成的伞面，爆破片是由易被爆炸冲击破碎的片材加工而成。

2.如权利要求1所述的煤矿立风井防爆门门体，其特征在于，上、下层门体周边的圆框接触面设计成互为弧面，并设有密封材料。

3.如权利要求1所述的煤矿立风井防爆门门体，其特征在于，上、下层门体中心套的接触面设成滑动接触。

4.一种利用权利要求1-3任一所述的防爆门门体安全泄压和快速通风的方法，其特征在于，

第二步：待爆炸事故之后，操作人员迅速旋转上层门体，使未受冲击破裂的上层伞面对准下层防爆门体的三个空洞，及时对防爆门密封，从而尽快地恢复矿井通风；之后在正常通风的同时再对破裂的爆破片进行更换，恢复原来完好状态。