立井防爆門特點,礦用立井防爆蓋原理

立井防爆門特點,礦用立井防爆蓋原理

立井防爆蓋的重要作用是當井下發(fā)生瓦斯1后開啟，從而卸掉壓力以保護風機；在通風機停轉(zhuǎn)的時候打開以對井下進行自然通風卩一3]?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定裝有主要通風機的出風井口必須裝有防爆蓋，所以現(xiàn)在的煤礦通風井全部裝有防爆蓋。

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。

 煤礦回風井防爆門是地下煤礦通風系統(tǒng)的一個重要組件。目前我國所有達標煤礦為了保護主風機在1沖擊波到來時避免受到破壞，均被要求安裝防爆門、蓋。它在正常通風時，被用來隔離井下氣流與地面大氣，防止2短路，保證通風系統(tǒng)正常運行；當井下發(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，防止主要通風機因1氣流沖擊而造成損壞。當主要通風機停止運行時，可以打開防爆門，以利用自然風壓通風。《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要 通風機必須裝有反風設(shè)施，并能在 10min 內(nèi)改變巷道中的2方向。

 MFBL-4.0/450 B78-375.3

  MFBL-4.5/450 B78-375.4

  MFBL-5.0/450 B78-375.5

  MFBL-5.5/450 B78-375.6

  MFBL-6.0/450 B78-375.7

  MFBL-6.5/450 B78-375.8

  MFBL-7.0/450 B78-375.9

  MFBL-3.0/350 B78-375.10

 但一般的立井風井防爆門存在以下問題 ：①一旦井下發(fā)生1的強度較高時，防爆門經(jīng)常被1氣流掀飛，從而不能在3時間恢復通風，進而使工作無法在3時間內(nèi)展開；②當主要通風機停電復電時，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，那么防爆門很容易遭到破壞，使反風無法進行。事故之后如果反風準備時間過長或者無法反風，將嚴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、抗超壓強度：≥1.0MPa；

2、抗沖擊自動復位次數(shù)：大于2次；

3、復位時間：＜2s；

4、漏風率：正常漏風率≤5%、1后漏風率≤10%；

5、自動開啟時間：＜15s；

6、自動關(guān)閉時間：＜5s；

7、反風鎖緊時間：＜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防爆蓋加裝防甩鏈示意

事實上在井下發(fā)生瓦斯1后防爆蓋受到的沖擊力遠大于其本身的重量，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和支撐點的豎直高度為，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)上部預埋安裝地腳螺栓M20*600共24根，鋼墊板22*160*330共8塊，周圍預留寬200MM，深700MM油槽，D300注油孔一個，油槽底部預埋直徑66*8 L=485MM 2根

2選取鋼絲繩

鋼絲繩強度要滿足使用要求，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)外的負壓p取4 413 pa，根據(jù)標準查得對應(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，對其進行受力分析如圖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，所以當鋼絲繩拉緊的瞬間所承受的力遠大于不考慮沖擊時鋼絲繩的受力，該力的計算如式（1）所示。