CN204386655U - 一种立风井防爆门变质量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立风井防爆门变质量系统，包括通过管路相连接的总水箱、水泵和变质量水箱，在总水箱与变质量水箱之间的管路中设置分水器，分水器通过管路分别与若干个变质量水箱相连接，在分水器与总水箱之间的管路形成为变质量水箱充水和放水的管路网，所述管路网中安装有水泵。本实用新型可以实现立风井防爆门变质量系统的快速充放水，又可以实现立风井防爆门变质量系统的慢速充放水，并且可以精准的控制质量部分的质量变化，保证了立风井防爆门复位或提升的平稳进行，省时，操作安全。

Description

一种立风井防爆门变质量系统

技术领域

本实用新型属于矿井安全防护技术领域，涉及一种立风井防爆门变质量系统。

背景技术

立风井防爆门是煤矿通风安全的重要设施。防爆门又称为防爆盖，安装布置在出风井同一轴线上的井口平台面上。防爆门的作用主要体现在以下几个方面：(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。

立风井防爆门又称为立风井防爆盖，现有的立风井防爆门主要包括防爆门门体、重锤组件和反风锁扣装置。其中，重锤组件是实现立风井防爆门升起和降落的关键组件。在立风井防爆门的使用中遇到的核心问题是现有立风井防爆门无法复位或复位困难的问题。

为了解决这一问题，传统的解决方法是通过加减重锤块的方式改变重锤组件的质量，实现调整防爆门门体与重锤组件的质量关系，从理论上讲，这种传统的方法具有可行性，但在现场实际操作中却存在着其自身难以克服的诸多技术缺陷。比如，(1)当防爆门门体升起到一定高度时，风井上井口敞开，矿井利用自然风压进行通风，现场人员在风井口上方或附近的高处作业，易产生恐惧，存在安全隐患。(2)重锤组件距地面高度一般会超过人的身高，现场人员在高处作业，存在安全隐患。(3)每块重锤块重量一般是较重的，而且必须对称地从两组或四组重锤组件中同时取下，否则必将造成防爆门门体倾斜，存在操作困难、耗时多和用人多的问题。

作为对传统技术的改进，出现了一种通过充放水改变重锤组件重量方式，以取代加减重锤块的方式。重锤组件不只包括重锤块(定质量部分)，还包括了重量可以随时改变的装有液体的储液罐(变质量部分)。变质量部分实现由变量罐、总水柜、管道、水泵连接形成水的循环系统来完成。充放水改变重锤组件重量方式的改变主要体现在：(1)当发生主通风机停机等故障时，由于变量罐内储满水，重锤组件重量大于防爆门，防爆门缓慢上升；(2)当主通风机具备开机条件时，放掉变量罐内存水，重锤组件重量小于防爆门重量，防爆门自动降落；(3)在主通风机运行正常后，向变量罐内加水，恢复备用状态；(4)在正常情况下，变量罐内储满水，重锤组件总重量大于防爆门门体。

专利文献CN101943025A(申请号200910016098.9)公开了一种快速复位的立风井防爆门，其主要的技术方案是重锤组件采用变质量罐重锤组件或变质量罐，变质量罐重锤组件是变质量罐与配重块的组合件，变质量罐通过进出水管与为其加水和放水的供水装置连接，变质量罐加满水后，重锤组件的总重量大于门体重量，变质量罐放完水后，重锤组件的总重量小于门体重量。

专利文献CN101943025A的设计思想与通过充放水改变重锤组件重量方式的理念基本一致，具有一定的先进性，但其变质量部分不能实现质量变化的精准控制，况且不能实现快速的充放水，不能很好地满足立风井防爆门的快速复位或提升的施工要求，不利于保护防爆门门体和升降支架。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改进现有立风井防爆门变质量系统充放水速度慢，重锤组件的变质量部分的质量变化难以实现精准控制的不足之处。本实用新型提供了一种立风井防爆门变质量系统，可以实现立风井防爆门变质量系统的快速充放水，并且可以精准的控制质量部分的质量变化，保证了立风井防爆门复位或提升的平稳进行，省时，操作安全。

本实用新型的另一个目的在于对所述的立风井防爆门变质量系统的控制方法进行说明，使得本实用新型在具体用于施工现场时，不存在施工障碍，便于更加清楚地理解本实用新型的设计理念。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种立风井防爆门变质量系统，包括通过管路相连接的总水箱、水泵和变质量水箱，在总水箱与变质量水箱之间的管路中设置分水器，分水器通过管路分别与若干个变质量水箱相连接，在分水器与总水箱之间的管路形成为变质量水箱充水和放水的管路网，所述管路网中安装有水泵。

进一步地，所述分水器与总水箱之间的管路网包括第一主管路和第二主管路，连接总水箱的管路分为第一主管路和第二主管路；第一主管路经一个阀门分为第一副管路、第二副管路、第三副管路，其中，第二副管路、第三副管路的下游与第二主管路的下游汇合，经一个阀门与第一副管路的下游汇合后，再与分水器相连接；

所述第一副管路中安装一个阀门；所述第二副管路的上游安装水泵二，水泵二的下游安装一个阀门；所述第三副管路的上游安装水泵一，水泵一的下游安装一个阀门；第二主管路中安装一个阀门。

进一步地，在总水箱与第一主管路、第二主管路之间的管路上还安装有一个手动蝶阀，在分水器与第一副管路之间的管路上还安装有一个手动蝶阀。

作为技术方案的优选，所述第一主管路和第二主管路中的阀门均为电磁阀。

进一步地，所述分水器的上部安装一个压力表和一个温度表，分水器的下部安装一个排污阀。

作为技术方案的优选，所述分水器分别通过相互独立的管路与四个变质量水箱相连接，在每个变质量水箱与分水器之间的管路中各安装一个手动蝶阀。

作为技术方案的优选，在分水器与变质量水箱之间的管路中还安装一个截止阀，所述截止阀安装在靠近变质量水箱的管路中。

进一步地，所述变质量水箱的上部安装一个自动排气阀，变质量水箱的内部安装一个磁翻板液位计。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：

一种立风井防爆门变质量系统的控制方法，包括为变质量水箱充水的控制方法和为变质量水箱放水的控制方法；

(1)当为变质量水箱充水时，根据需要分为变质量水箱的快速充水和变质量水箱的慢速充水；

1.1)若需要为变质量水箱的快速充水，第一主管路的阀门、第二副管路的阀门、第三副管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门开启，第二主管路的阀门和第一副管路的阀门关闭，水泵一和水泵二同时工作；

1.2)若需要为变质量水箱的慢速充水，选择水泵一和水泵二中的一个水泵工作；

若选择水泵一工作，第一主管路的阀门、第三副管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门开启，第二主管路的阀门、第一副管路的阀门和第二副管路的阀门关闭；

若选择水泵二工作，第一主管路的阀门、第二副管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门开启，第二主管路的阀门、第一副管路的阀门和第三副管路的阀门关闭；

(2)当为变质量水箱放水时，根据需要分为变质量水箱的快速放水和变质量水箱的慢速放水；

2.1)若需要为变质量水箱的快速放水，第二主管路的阀门、第一副管路的阀门、第二副管路的阀门和第三副管路的阀门开启，第一主管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门关闭，水泵一和水泵二同时工作；

2.2)若需要为变质量水箱的慢速放水，选择水泵一和水泵二中的一个水泵工作；

若选择水泵一工作，第二主管路的阀门、第一副管路的阀门和第三副管路的阀门开启，第一主管路的阀门、第二副管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门关闭；

若选择水泵二工作，第二主管路的阀门、第一副管路的阀门和第二副管路的阀门开启，第一主管路的阀门、第三副管路的阀门、以及第二副管路、第三副管路汇合后与第一副管路之间的管路的阀门关闭。

与现有技术相比，本实用新型产生的有益效果是：

(1)本实用新型对通过充放水改变重锤组件重量方式做出了优化改进，其关键技术点在于增设了一个分水器以及分水器与总水箱之间的管路网。本实用新型的管路网具有快速充放水和慢速充放水的双重功能，施工人员可以根据需要进行选择不同的充放水方式，使得本实用新型所述的立风井防爆门变质量系统更符合现实的施工要求。选择快速充放水的方式改变重锤组件重量，可以保证立风井防爆门的快速复位和提升，节省了时间和人力，提高了工作效率。选择慢速充放水的方式改变重锤组件重量，可以保证立风井防爆门的复位和提升的平稳，防止立风井防爆门门体的卡阻和歪斜，更有利于保护立风井防爆门门体和升降支架，同时，也可实现立风井防爆门的复位和提升的精度控制。

(2)本实用新型所述分水器的上部安装一个压力表和一个温度表，分水器的下部安装一个排污阀。其中，压力表和温度表可以及时的反应分水器内部的液体的相关信息，可以指导立风井防爆门的复位和提升工作；通过分水器下部安装的排污阀，便于排出分水器内部的污染物，以及便于清洗分水器，从而利于保护立风井防爆门变质量系统的管路和其他组成器件。

(3)本实用新型所述变质量水箱的上部安装一个自动排气阀，变质量水箱的内部安装一个磁翻板液位计。自动排气阀的设置是为了排除管路中的气体，利于液体充满变质量水箱。磁翻板液位计的设置是为了及时反馈变质量水箱内部液体的液位。

(4)本实用新型所述的水泵、电磁阀和磁翻板液位计均可由可编程控制器控制，可实现控制室对立风井防爆门变质量系统的远程控制，用室内操作取代室外操作，避免了恶劣天气、夜晚照明、距离远等因素对立风井防爆门的复位和提升的影响。

(5)本实用新型所述总水箱、管路、分水器和变质量水箱内部的液体可以是水，也可以是防冻液，可以根据施工环境做出具体的选择。

附图说明

图1是本实用新型所述立风井防爆门变质量系统的构成示意图。

附图标记说明：1、总水箱；2、分水器；3、变质量水箱；4、第一主管路；5、第二主管路；6、第一副管路；7、第二副管路；8、第三副管路；9、阀门；10、阀门；11、水泵二；12、阀门；13、水泵一；14、阀门；15、阀门；16、阀门；17、手动蝶阀；18、手动蝶阀；19、手动蝶阀；20、排污阀；21、截止阀；22、磁翻板液位计。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。本实用新型针对现有通过充放水改变重锤组件重量方式的技术缺陷做出了优化改进，提供了一种新型的立风井防爆门变质量系统。该变质量系统的构成示意图见图1，主要包括通过管路相连接的总水箱1、变质量水箱3、水泵11、13和分水器2。本实用新型所述总水箱1、分水器2和变质量水箱3内部的液体可以是水，也可以是防冻液，可以根据施工环境做出具体的选择，在温暖的环境或季节，总水箱1、分水器2和变质量水箱3内部的液体可以选用水；在寒冷的环境或季节，总水箱1、分水器2和变质量水箱3内部的液体可以防冻液。

从安装位置和起到的功能方面来说，分水器2处于总水箱1和变质量水箱3之间。分水器2通过管路分别与若干个变质量水箱3相连接，在分水器2与总水箱1之间的管路形成为变质量水箱3充水和放水的管路网，水泵11、13分别安装在所述管路网中。

实现本实用新型目的的关键技术之一是分水器2与总水箱1之间的管路网。从图1可以看出，连接总水箱1的管路分为第一主管路4和第二主管路5；其中，第一主管路4经一个阀门9分为第一副管路6、第二副管路7和第三副管路8。第二副管路7、第三副管路8的下游与第二主管路5的下游汇合，经一个阀门15与第一副管路6的下游汇合后，再与分水器2相连接。具体而言，所述第一副管路6中安装一个阀门10；所述第二副管路7的上游安装水泵二11，水泵二11的下游安装一个阀门12；所述第三副管路8的上游安装水泵一13，水泵一13的下游安装一个阀门14；所述第二主管路5中安装一个阀门16。作为一个优选的实施例，所述阀门9、阀门10、阀门12、阀门14、阀门15和阀门16均为电磁阀。

进一步地，在所述管路网中还包括两个手动蝶阀17、18，其中，手动蝶阀17安装在总水箱1与第一主管路4、第二主管路5之间的管路上；手动蝶阀18安装在分水器1与第一副管路6之间的管路上。

作为技术方案的优选，如图1所示，所述分水器2的底部分别通过相互独立的管路与四个变质量水箱3相连接，即每个变质量水箱3与分水器2之间的管路均为独立的。需要说明的是，在每个变质量水箱3与分水器2之间的管路中各安装一个手动蝶阀19和一个截止阀21，其中，手动蝶阀19安装在靠近分水器2的管路中，截止阀21安装在靠近变质量水箱3的管路中。

需要说明的是，在分水器2的上部安装一个压力表和一个温度表，分水器2的下部安装一个排污阀20。其中，压力表和温度表可以及时的反应分水器2内部的液体的相关信息，可以指导立风井防爆门的复位和提升工作。通过分水器2下部安装的排污阀20，便于排出分水器2内部的污染物，以及便于清洗分水器2，从而利于保护立风井防爆门变质量系统的管路和其他组成器件，防止污染物阻塞管路。

还有，为了排除管路中的气体，利于液体充满变质量水箱3，在变质量水箱3的上部安装一个自动排气阀。同时，在变质量水箱3的内部安装一个磁翻板液位计22可以及时反馈变质量水箱3内部液体的液位。

特别地，本实用新型所述的水泵二11和水泵一13，阀门9、10、12、14、15和16，磁翻板液位计22均可由可编程控制器控制，可实现控制室对立风井防爆门变质量系统的远程控制，用室内操作取代室外操作，避免了恶劣天气、夜晚照明、距离远等因素对立风井防爆门的复位和提升的影响。

采用上述的立风井防爆门变质量系统实现变质量水箱3充放水的控制方法，包括为变质量水箱3充水的控制方法和为变质量水箱3放水的控制方法，可以根据需要作为不同的方法选择。

(1)当为变质量水箱3充水时，又可根据需要分为变质量水箱3的快速充水和变质量水箱3的慢速充水。

为实现变质量水箱3的快速充水，水泵一13和水泵二11需要同时工作。具体而言，第一主管路4的阀门9、第二副管路7的阀门12、第三副管路8的阀门14、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15开启，第二主管路5的阀门16和第一副管路6的阀门10处于关闭状态。

为实现变质量水箱3的慢速充水，有两种可供选择的方法，即可以选择水泵一13和水泵二11中的一个水泵工作。

若选择水泵一13工作，第一主管路4的阀门9、第三副管路8的阀门14、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15开启，第二主管路5的阀门16、第一副管路6的阀门10和第二副管路7的阀门12关闭。

若选择水泵二11工作，第一主管路4的阀门9、第二副管路7的阀门12、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15开启，第二主管路5的阀门16、第一副管路6的阀门10和第三副管路8的阀门14关闭。

(2)当为变质量水箱3放水时，可以根据需要分为变质量水箱3的快速放水和变质量水箱3的慢速放水。

若需要为变质量水箱3的快速放水，第二主管路5的阀门16、第一副管路6的阀门10、第二副管路7的阀门12和第三副管路8的阀门14开启，第一主管路4的阀门9、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15关闭，水泵一13和水泵二11同时工作。

若需要为变质量水箱3的慢速放水，有两种可供选择的方法，即可以选择水泵一13和水泵二11中的一个水泵工作。

若选择水泵一13工作，第二主管路5的阀门16、第一副管路6的阀门10和第三副管路8的阀门14开启，第一主管路4的阀门9、第二副管路7的阀门12、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15关闭。

若选择水泵二11工作，第二主管路5的阀门16、第一副管路6的阀门10和第二副管路7的阀门12开启，第一主管路4的阀门9、第三副管路8的阀门14、以及第二副管路7、第三副管路8汇合后与第一副管路6之间的管路的阀门15关闭。

综上所述，本实用新型的管路网可以实现快速充放水和慢速充放水的双重功能，施工人员可以根据需要进行选择不同的充放水方式，使得本实用新型所述的立风井防爆门变质量系统更符合现实的施工要求。选择快速充放水的方式改变重锤组件重量，可以保证立风井防爆门的快速复位和提升，节省了时间和人力，提高了工作效率。选择慢速充放水的方式改变重锤组件重量，可以保证立风井防爆门的复位和提升的平稳，防止立风井防爆门门体的卡阻和歪斜，更有利于保护立风井防爆门门体和升降支架，同时，也可实现立风井防爆门的复位和提升的精度控制。

Claims (8)

1.一种立风井防爆门变质量系统，包括通过管路相连接的总水箱、水泵和变质量水箱，其特征在于，在总水箱与变质量水箱之间的管路中设置分水器，分水器通过管路分别与若干个变质量水箱相连接，在分水器与总水箱之间的管路形成为变质量水箱充水和放水的管路网，所述管路网中安装有水泵。

2.根据权利要求1所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，所述分水器与总水箱之间的管路网包括第一主管路和第二主管路，连接总水箱的管路分为第一主管路和第二主管路；第一主管路经一个阀门分为第一副管路、第二副管路、第三副管路，其中，第二副管路、第三副管路的下游与第二主管路的下游汇合，经一个阀门与第一副管路的下游汇合后，再与分水器相连接；

所述第一副管路中安装一个阀门；所述第二副管路的上游安装水泵二，水泵二的下游安装一个阀门；所述第三副管路的上游安装水泵一，水泵一的下游安装一个阀门；第二主管路中安装一个阀门。

3.根据权利要求2所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，在总水箱与第一主管路、第二主管路之间的管路上还安装有一个手动蝶阀，在分水器与第一副管路之间的管路上还安装有一个手动蝶阀。

4.根据权利要求2或3所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，所述第一主管路和第二主管路中的阀门均为电磁阀。

5.根据权利要求1所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，所述分水器的上部安装一个压力表和一个温度表，分水器的下部安装一个排污阀。

6.根据权利要求1或5所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，所述分水器分别通过相互独立的管路与四个变质量水箱相连接，在每个变质量水箱与分水器之间的管路中各安装一个手动蝶阀。

7.根据权利要求6所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，在分水器与变质量水箱之间的管路中还安装一个截止阀，所述截止阀安装在靠近变质量水箱的管路中。

8.根据权利要求1所述的立风井防爆门变质量系统，其特征在于，所述变质量水箱的上部安装一个自动排气阀，变质量水箱的内部安装一个磁翻板液位计。