立井防爆門特點(diǎn),礦用立井防爆蓋原理

立井防爆門特點(diǎn),礦用立井防爆蓋原理

立井防爆蓋的重要作用是當(dāng)井下發(fā)生瓦斯1后開啟，從而卸掉壓力以保護(hù)風(fēng)機(jī)；在通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)的時候打開以對井下進(jìn)行自然通風(fēng)卩一3]。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須裝有防爆蓋，所以現(xiàn)在的煤礦通風(fēng)井全部裝有防爆蓋。

防爆蓋采用錐形結(jié)構(gòu)，分四（八）個部分聯(lián)接而成，每部分由鋼板，角鋼組焊成型，反風(fēng)裝置為壓板式，重錘裝置由重錘架、滑輪、配重組成，密封方式采用鋼板焊外圈板固定15MM橡膠板密封。

 煤礦回風(fēng)井防爆門是地下煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組件。目前我國所有達(dá)標(biāo)煤礦為了保護(hù)主風(fēng)機(jī)在1沖擊波到來時避免受到破壞，均被要求安裝防爆門、蓋。它在正常通風(fēng)時，被用來隔離井下氣流與地面大氣，防止2短路，保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行；當(dāng)井下發(fā)生瓦斯或煤塵1，防爆門會被1的氣流沖開，沖擊波被直接排放到地面外界大氣，從而起到卸壓作用，防止主要通風(fēng)機(jī)因1氣流沖擊而造成損壞。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時，可以打開防爆門，以利用自然風(fēng)壓通風(fēng)?！睹旱V安全規(guī)程》中規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要 通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在 10min 內(nèi)改變巷道中的2方向。

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 但一般的立井風(fēng)井防爆門存在以下問題 ：①一旦井下發(fā)生1的強(qiáng)度較高時，防爆門經(jīng)常被1氣流掀飛，從而不能在3時間恢復(fù)通風(fēng)，進(jìn)而使工作無法在3時間內(nèi)展開；②當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停電復(fù)電時，防爆門無法及時方便地開啟和關(guān)閉；③如果1產(chǎn)生的沖擊氣浪過強(qiáng)，那么防爆門很容易遭到破壞，使反風(fēng)無法進(jìn)行。事故之后如果反風(fēng)準(zhǔn)備時間過長或者無法反風(fēng)，將嚴(yán)重威脅井下被困人員的生命安全。

防爆蓋在實際應(yīng)用過程中存在著一些問題，如 2005年7月1 1日新疆阜康市神龍煤礦發(fā)生瓦斯1，1產(chǎn)生的沖擊波將防爆蓋直接炸飛到半空。防爆蓋自身重量達(dá)到數(shù)噸，同時防爆蓋還有配重，一旦防爆蓋被炸飛，那么在回落的過程中可能會造成二次傷害。因此，擬在防爆蓋上加裝防甩鏈，防止二次傷害的發(fā)生。

主要參數(shù)

1、抗超壓強(qiáng)度：≥1.0MPa；

2、抗沖擊自動復(fù)位次數(shù)：大于2次；

3、復(fù)位時間：＜2s；

4、漏風(fēng)率：正常漏風(fēng)率≤5%、1后漏風(fēng)率≤10%；

5、自動開啟時間：＜15s；

6、自動關(guān)閉時間：＜5s；

7、反風(fēng)鎖緊時間：＜5min。

1防爆蓋；2配重支架；3．．．．．一一配重； 4 密封槽；5混凝土基座；6一一一防甩鏈圖1防爆蓋加裝防甩鏈?zhǔn)疽?/span>

事實上在井下發(fā)生瓦斯1后防爆蓋受到的沖擊力遠(yuǎn)大于其本身的重量，為了克服該力，安裝的鋼絲繩直徑會比較大，因此鋼絲繩的質(zhì)量就不能夠忽視。由于鋼絲繩重量的作用有可能使防爆蓋開啟的時候受力不均，在尚未脫離密封槽的情況下發(fā)生側(cè)偏，導(dǎo)致防爆蓋在密封槽中卡死。所以為鋼絲繩制作一個專門的支架或者直接在防爆蓋配重支

架上焊接一個鉤子，將鋼絲繩搭在該鉤子上，這樣就能抵消掉一部分鋼絲繩的重量

鋼絲繩豎直安裝高度如圖2所示。設(shè)防爆蓋的密封高度為B，鋼絲繩與防爆蓋的連接點(diǎn)和支撐點(diǎn)的豎直高度為，則應(yīng)滿足九> B/2。滿足該條件后，在防爆蓋完全脫離混凝土基座之前，鋼絲繩對防爆蓋的水平方向作用力為0，防爆蓋不會因為鋼絲繩的作用力沿水平方向移動，從而發(fā)生卡死在密封槽中的現(xiàn)象

立井防爆門基礎(chǔ)為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，立井防爆門基礎(chǔ)高1米，距離地面總高為1.5米，井筒外壁涂瀝青，其中，內(nèi)外豎筋為螺紋直徑18，圓鋼300，與立井井筒鋼筋連接，內(nèi)外環(huán)筋為螺紋直徑16圓鋼300，混凝土為C30，基礎(chǔ)上部預(yù)埋安裝地腳螺栓M20*600共24根，鋼墊板22*160*330共8塊，周圍預(yù)留寬200MM，深700MM油槽，D300注油孔一個，油槽底部預(yù)埋直徑66*8 L=485MM 2根

2選取鋼絲繩

鋼絲繩強(qiáng)度要滿足使用要求，防止被防爆蓋拉斷。以安裝在井筒直徑為4 m的立井上的防爆蓋為例，防爆蓋內(nèi)外的負(fù)壓p取4 413 pa，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)查得對應(yīng)的防爆蓋的密封高度B為627mm，防爆蓋質(zhì)量m為3 712 kg。設(shè)井口處的超壓為0· 05 MPa,在防爆蓋將鋼絲繩拉緊的瞬間將防爆蓋簡化為質(zhì)點(diǎn)，對其進(jìn)行受力分析如圖3所示。

圖3防爆蓋受力分析

圖中，G，分別是防爆蓋受到的超壓作用力、重力以及鋼絲繩的拉力涸為鋼絲繩在拉緊的瞬間與豎直平面的夾角，為了方便計算假設(shè)該角為 75。。由于防爆蓋在開啟的過程中有一個比較大的加速度，防爆蓋在開啟后的瞬間達(dá)到比較大的速度，在突然減速的時候鋼絲繩會承受很大的沖擊力，所以當(dāng)鋼絲繩拉緊的瞬間所承受的力遠(yuǎn)大于不考慮沖擊時鋼絲繩的受力，該力的計算如式（1）所示。