一、礦用防爆門的作用
當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí),爆炸氣浪將防爆門掀起,從而起到保護(hù)主扇的作用。
二、安裝質(zhì)量要求
1、礦用防爆門安設(shè)地點(diǎn)。防爆門應(yīng)布置在與通風(fēng)井同一軸線上,正對(duì)出風(fēng)井風(fēng)流方向安置;出風(fēng)井與風(fēng)硐的交叉點(diǎn)到防爆門的距離,比該點(diǎn)到主要通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口的距離至少要短10米。
2、礦用防爆門斷面。不應(yīng)小于出風(fēng)井口斷面積;
3、礦用防爆門結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,必須具有足夠的強(qiáng)度,并有防腐和防拋出的設(shè)施。
4、礦用防爆門封閉。防爆門必須隨時(shí)保持關(guān)閉狀態(tài),嚴(yán)密不漏風(fēng),并安設(shè)平衡重物或采取其他措施,使防爆門易于開(kāi)啟,但嚴(yán)禁鎖閉。如果采取液體作密封時(shí),在冬季應(yīng)選用不燃的防凍液。若采用水封深度大于風(fēng)壓(防爆門內(nèi)外的壓力差)。鐘形防爆門鋼制防爆門,用平衡錘牽住扣在出風(fēng)井口密封槽內(nèi)。
5、礦用防爆門出口要求。一旦產(chǎn)生瓦斯爆炸后,防爆門能及時(shí)復(fù)位,確保井下通風(fēng)系統(tǒng)正常工作。防爆門出口嚴(yán)禁正對(duì)其它建筑物。
三、新型礦用防爆門的設(shè)計(jì)
?。?)礦用防爆門型鋼圈的設(shè)計(jì)在出風(fēng)井口安裝一圈型鋼,型鋼上安裝防爆門,中間用橡膠板進(jìn)行密封。橡膠板用壓板固定在防爆門上。防爆門外安裝3條導(dǎo)軌,呈120°分布,使防爆門沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),上設(shè)限位,使防爆門的開(kāi)啟高度受到控制。防爆門上設(shè)有液壓定位裝置,確保及時(shí)正確復(fù)位。型鋼圈在出風(fēng)井口盡可能小,保證與出風(fēng)井口斷面一致就可以,這樣可以減小防爆門的受力,因?yàn)榉辣T受力為型鋼圈斷面與礦井負(fù)壓的乘積。與防爆門接觸的型鋼圈的寬度
B≥Dhσ(KP4) (1)
式中 D—型鋼圈的直徑;
h—礦井負(fù)壓;
σ—橡膠板的許用壓力;
K—橡膠板的安全系數(shù)。
?。?)平衡重物重量的確定
平衡重物的重量產(chǎn)生向上的拉力盡可能與防爆門的重量相等或略大于防爆門的重量,當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí),自然風(fēng)壓向上,產(chǎn)生一個(gè)向上的力,可以打開(kāi)防爆門,形成自然通風(fēng)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行時(shí),由于防爆門的開(kāi)啟高度H有一個(gè)限制,進(jìn)風(fēng)口的斷面積小于風(fēng)硐斷面積,根據(jù)伯努利方程
pPγ+Z+v2P2gn=常數(shù) (2)
流過(guò)進(jìn)風(fēng)口的速度大,進(jìn)風(fēng)口壓力p小于大氣壓力,防爆門在大氣壓力下關(guān)閉。防爆門的開(kāi)啟高度
H=DP4-C (3)
C由實(shí)際實(shí)踐確定,找到一個(gè)合理的值。C太大,當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí),打開(kāi)防爆門形成的出風(fēng)斷面小,影響自然風(fēng)壓通風(fēng);C太小,當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行時(shí),由于打開(kāi)防爆門形成的進(jìn)風(fēng)斷面大,進(jìn)風(fēng)口的壓力p與大氣壓力相差不大,防爆門受大氣壓力小,不能關(guān)閉防爆門。
主要通機(jī)風(fēng)硐長(zhǎng)度是不小于風(fēng)機(jī)葉輪直徑的10至12倍
煤礦風(fēng)井防爆門加工參考設(shè)計(jì)
1、門框的結(jié)構(gòu)由半圓拱型的分體式改成長(zhǎng)方形的整體式:材料是11#礦用工字鋼,門框的中央焊有一根工字鋼,解決了半圓拱型左右兩塊門框組裝時(shí)中央接合處有一條合縫的問(wèn)題;同時(shí),由于每根工字鋼的型號(hào)相同,相互之間的連接是焊接,加工工藝簡(jiǎn)單,門框上與門板相接合的面的平面度容易保證見(jiàn)圖1。
2、門板也由半圓拱型改成長(zhǎng)方形,左右各一扇,材料為75×75×8mm的角鋼及3mm厚的鋼板,相互之間焊接組成門板,縱橫方向各設(shè)計(jì)有加強(qiáng)筋板,使門板能有足夠的抵抗壓力變形的能力;同樣,因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便,門板表面的平面度容易保證見(jiàn)圖1。
3、密封方法:門板與門框之間采用10×45×1660mm、10x45x3255mm(各四條)橡膠條進(jìn)行密封,用鐵壓條5×30×1620mm、5×30×3220mm(各四塊)和螺栓將橡膠條固定在門板上,左、右門板正面沿外邊緣一周均裝有密封橡膠條,橡膠條在兩端均加工成45o,用氯丁橡膠粘接劑(813)粘接,使密封材料分別在左右門板上形成“口”字密封環(huán);當(dāng)合上防爆門時(shí),礦井負(fù)壓使門板緊貼在門框上,從而形成密閉,防止漏風(fēng)的產(chǎn)生。
4、門板轉(zhuǎn)軸與支座之間采用間隙配合,考慮了足夠的調(diào)整間隙,當(dāng)密封橡膠條磨損,其高度尺寸變小時(shí),在負(fù)壓作用下,依然可保證密封橡膠條緊帖門框,使防爆門的密封性不受影響;如果使用時(shí)間長(zhǎng)或其它原因造成橡膠條變形、損壞,使防爆門的密封性降低而產(chǎn)生漏風(fēng),可以很方便地松開(kāi)螺絲,更換橡膠條,從而恢復(fù)防爆門的密封性。