本發(fā)明涉及礦井通風(fēng)安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤礦立風(fēng)井防爆門先行泄爆裝置及防爆門,用于提高現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門的防爆性能。

背景技術(shù)：

煤礦風(fēng)井防爆門是用于保護礦井主通風(fēng)機的重要安全設(shè)施，其作用原理是利用沖擊波直線傳播特性，快速泄放井下爆炸產(chǎn)生的沖擊氣流，從而減少爆炸沖擊波對主通風(fēng)機的破壞。

目前，我國煤礦立風(fēng)井普遍采用一種傘蓋式防爆門，它由傘蓋式門體、密封油槽、滑輪架、配重等組成。這種防爆門最早由前蘇聯(lián)引進，其設(shè)計由原武漢煤礦設(shè)計院于上世紀60、70年代編制和修訂，經(jīng)原煤炭部審訂作為標(biāo)準設(shè)計，編入《煤炭專用設(shè)備圖冊》，沿用至今。大量事故證實該型防爆門存在嚴重缺陷，突出表現(xiàn)為抗爆能力低、可靠性差、易造成事故擴大化。防爆門在上升和下落過程中受力往往不均衡，傘蓋式門體容易發(fā)生偏移、偏轉(zhuǎn)，下落后難以自行復(fù)位，導(dǎo)致大量漏風(fēng)，甚至風(fēng)流短路；當(dāng)爆炸威力強大時，防爆門被沖飛而遠離井口，井下主通風(fēng)系統(tǒng)長時間無法恢復(fù)，導(dǎo)致大量井下遇險人員中毒窒息而傷亡，造成事故擴大化。

針對現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門的技術(shù)缺陷，國內(nèi)提出了眾多新型立風(fēng)井防爆門，普遍從導(dǎo)向、緩沖、限位等方面來增強防爆門的防爆特性和復(fù)位可靠性。由于尚未形成強制性技術(shù)標(biāo)準，且建造升級費用相對較高，新型立風(fēng)井防爆門推廣較為困難，存在嚴重缺陷和安全隱患的現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門技術(shù)仍在普遍應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門存在的問題和缺陷，提出一種附加于現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門之上的先行泄爆裝置。當(dāng)發(fā)生爆炸時，泄爆裝置先行開啟并釋放爆炸能量，減少防爆門受到的爆炸沖擊，以增強其防爆能力和安全可靠性。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于煤礦立風(fēng)井防爆門的先行泄爆裝置，包括泄爆蓋、基座、鉸鏈座、復(fù)位彈簧、反風(fēng)鎖；所述泄爆蓋包括金屬蓋板、粘接在金屬蓋板下板面的密封塊和粘接在金屬蓋板上板面的緩沖墊；所述基座為鋼質(zhì)倒錐形筒，所述密封塊為與基座密切配合的臺狀體；所述金屬蓋板一側(cè)設(shè)置有鉸接頭，所述鉸接頭通過鉸軸鉸接在鉸鏈座上；所述復(fù)位彈簧的簧圈部分穿套在鉸鏈座的鉸軸上，其一引腳固定在所述金屬蓋板的鉸接頭上，另一引腳搭接在鉸鏈座上；所述反風(fēng)鎖包括設(shè)置在基座上的鎖槽和對應(yīng)鎖槽位置設(shè)置在金屬蓋板上的鎖舌。

進一步的，所述金屬蓋板為輕質(zhì)高強度金屬材料，所述密封塊為橡膠材質(zhì)，所述緩沖墊由緩沖材料制成。

作為優(yōu)選，所述緩沖墊為平墊或楔形墊。

更進一步的，所述基座橫截面為圓形、梯形、扇形中的一種，所述基座的內(nèi)側(cè)為光滑曲面，所述基座上端設(shè)置有帽檐狀支撐環(huán)。

一種含上述先行泄爆裝置的防爆門，還包括傘蓋式門體，所述傘蓋式門體上繞傘蓋式門體中心圓周等距設(shè)置若干泄爆孔，所述先行泄爆裝置的基座的下端焊接固定在泄爆孔的周邊，所述先行泄爆裝置的鉸鏈座焊接固定在傘蓋式門體上。

進一步的，所述泄爆孔的形狀為圓形、梯形、扇形等規(guī)則形狀的一種，所述基座的橫截面形狀與泄爆孔的形狀相一致。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

1、通過在現(xiàn)有立風(fēng)井防爆門傘蓋式門體上加裝泄爆裝置，構(gòu)成大、小活門協(xié)同泄爆系統(tǒng)，通過抗爆能力強且易于修復(fù)的小活門即泄爆裝置先行泄放爆炸壓力和能量，來減小抗爆能力弱且難以修復(fù)的大活門即現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門受到的爆炸沖擊，以增強現(xiàn)行立風(fēng)井防爆門的防爆能力和安全可靠性。

2、泄爆裝置采用翻蓋式設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，泄爆方式合理，自身抗爆性能較好，不易被沖擊損壞。當(dāng)爆炸威力大，部分泄爆裝置損壞時，應(yīng)急處置措施簡單易行。

3、泄爆裝置基座（2）和密封塊（102）采用圓臺/棱臺結(jié)構(gòu)，易于保證裝置復(fù)位和密封質(zhì)量。在通風(fēng)負壓的作用下，泄爆裝置具有自鎖密封的特點，即負壓越大，密封越嚴密。

4、泄爆裝置泄爆蓋（1）在復(fù)位彈簧（4）和重力作用下自動復(fù)位，反風(fēng)鎖（5）在通風(fēng)負壓作用下可自行鎖緊，不需人工干預(yù)，增設(shè)先行泄爆裝置后防爆門的原有操作程序不變。

使用本發(fā)明的泄爆裝置對現(xiàn)有防爆門進行升級改造時，僅需對傘蓋式門體進行改造，工程量小，費用低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明圓形泄爆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明梯形泄爆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中泄爆蓋部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的圓形泄爆裝置閉合狀態(tài)的安裝布置示意圖。

圖5是本發(fā)明的圓形泄爆裝置開啟狀態(tài)的安裝布置示意圖。

圖6是本發(fā)明的梯形泄爆裝置閉合狀態(tài)的安裝布置示意圖。

圖7是本發(fā)明的梯形泄爆裝置開啟狀態(tài)的安裝布置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例一

如圖1、圖3、圖4和圖5所示，一種煤礦立風(fēng)井防爆門先行泄爆裝置及防爆門，包括傘蓋式門體（m）和先行泄爆裝置；

所述先行泄爆裝置包括泄爆蓋（1）、基座（2）、鉸鏈座（3）、復(fù)位彈簧（4）、反風(fēng)鎖（5）；所述泄爆蓋（1）包括金屬蓋板（101）、粘接在金屬蓋板（101）下板面的密封塊（102）和粘接在金屬蓋板（101）上板面的緩沖墊（103）；所述基座（2）為鋼質(zhì)倒錐形筒，所述密封塊（102）為與基座（2）密切配合的臺狀體；所述金屬蓋板（101）一側(cè)設(shè)置有鉸接頭（105），所述鉸接頭（105）通過鉸軸鉸接在鉸鏈座（3）上；所述復(fù)位彈簧（4）的簧圈部分穿套在鉸鏈座（3）的鉸軸上，其一引腳固定在所述金屬蓋板（101）的鉸接頭（105）上，另一引腳搭接在鉸鏈座（3）上；所述反風(fēng)鎖（5）包括設(shè)置在基座（2）上的鎖槽（502）和對應(yīng)鎖槽（502）位置設(shè)置在金屬蓋板（101）上的鎖舌（501），所述金屬蓋板（101）為輕質(zhì)高強度金屬材料，所述密封塊（102）為橡膠材質(zhì)，所述緩沖墊（103）由緩沖材料制成，所述緩沖墊（103）為平墊或楔形墊，所述基座（2）的內(nèi)側(cè)為光滑曲面，所述基座（2）上端設(shè)置有帽檐狀支撐環(huán)。

所述傘蓋式門體（m）上繞傘蓋式門體（m）中心圓周等距設(shè)置若干圓形泄爆孔，所述先行泄爆裝置的基座（2）的下端焊接固定在泄爆孔的周邊，所述先行泄爆裝置的鉸鏈座（3）焊接固定在傘蓋式門體（m）上，所述基座（2）橫截面形狀為圓形。

實施例二

如圖2、圖3、圖6和圖7所示，一種煤礦立風(fēng)井防爆門先行泄爆裝置及防爆門，包括傘蓋式門體（m）和先行泄爆裝置；

所述先行泄爆裝置包括泄爆蓋（1）、基座（2）、鉸鏈座（3）、復(fù)位彈簧（4）、反風(fēng)鎖（5）；所述泄爆蓋（1）包括金屬蓋板（101）、粘接在金屬蓋板（101）下板面的密封塊（102）和粘接在金屬蓋板（101）上板面的緩沖墊（103）；所述基座（2）為鋼質(zhì)倒錐形筒，所述密封塊（102）為與基座（2）密切配合的臺狀體；所述金屬蓋板（101）一側(cè)設(shè)置有鉸接頭（105），所述鉸接頭（105）通過鉸軸鉸接在鉸鏈座（3）上；所述復(fù)位彈簧（4）的簧圈部分穿套在鉸鏈座（3）的鉸軸上，其一引腳固定在所述金屬蓋板（101）的鉸接頭（105）上，另一引腳搭接在鉸鏈座（3）上；所述反風(fēng)鎖（5）包括設(shè)置在基座（2）上的鎖槽（502）和對應(yīng)鎖槽（502）位置設(shè)置在金屬蓋板（101）上的鎖舌（501），所述金屬蓋板（101）為輕質(zhì)高強度金屬材料，所述密封塊（102）為橡膠材質(zhì)，所述緩沖墊（103）由緩沖材料制成，所述緩沖墊（103）為平墊或楔形墊，所述基座（2）的內(nèi)側(cè)為光滑曲面，所述基座（2）上端設(shè)置有帽檐狀支撐環(huán)。

所述傘蓋式門體（m）上繞傘蓋式門體（m）中心圓周等距設(shè)置若干梯形泄爆孔，所述先行泄爆裝置的基座（2）的下端焊接固定在泄爆孔的周邊，所述先行泄爆裝置的鉸鏈座（3）焊接固定在傘蓋式門體（m）上，所述基座（2）橫截面形狀為梯形。

使用本發(fā)明的先行泄爆裝置對現(xiàn)有傘蓋式防爆門進行改造時，在現(xiàn)行傘蓋式防爆門的門體（m）上，沿與門體（m）同心的圓周線上等間距開挖若干泄爆孔。開孔數(shù)量和開孔總面積根據(jù)門體（m）的結(jié)構(gòu)和尺寸確定；開孔形狀可為圓形、梯形等；開孔位置避開門體（m）的支撐構(gòu)件。將泄爆裝置基座（2）沿泄爆孔邊沿焊接在門體（m）上，再在基座（2）近旁焊接安裝鉸鏈座（3），然后裝上泄爆蓋（1）和復(fù)位彈簧（4），即完成泄爆裝置的安裝。

在正常通風(fēng)狀態(tài)下，泄爆裝置處于閉合狀態(tài)，在通風(fēng)負壓作用下泄爆蓋（1）的密封塊（102）同基座內(nèi)壁相互擠壓，接觸密實，使得泄爆裝置嚴密不漏氣。在正常通風(fēng)時，反風(fēng)鎖（5）處于常鎖狀態(tài)。當(dāng)?shù)V井需要發(fā)生反風(fēng)時，因泄爆裝置已處于鎖緊狀態(tài)，故不需對泄爆裝置進行額外的反風(fēng)準備作業(yè)。

當(dāng)井下發(fā)生爆炸時，爆炸沖擊波首先沖開泄爆裝置的泄爆蓋（1），爆炸沖擊氣流從泄爆孔噴出，防爆門門體（m）受到的爆炸壓力極速下降，爆炸壓力和爆炸能量得以泄放。同時，防爆門門體（m）也在爆炸沖擊作用下逐漸開啟。在防爆門門體（m）開啟的大部分時間內(nèi)，泄爆孔處于敞口狀態(tài)，相當(dāng)一部分爆炸能量通過泄爆孔釋放，使得防爆門門體m受到的爆炸沖擊大為減弱。爆炸過后，泄爆裝置的泄爆蓋（1）在復(fù)位彈簧（4）和重力作用下，重新蓋上泄爆孔。待防爆門門體（m）復(fù)位和恢復(fù)通風(fēng)后，在通風(fēng)負壓作用下，泄爆蓋（1）進一步封嚴泄爆孔，同時反風(fēng)鎖（5）也再次自動鎖緊。當(dāng)井下再次發(fā)生爆炸時，泄爆裝置和防爆門門體（m）重復(fù)上述泄爆和復(fù)位動作，使得泄爆裝置能夠經(jīng)受連續(xù)爆炸沖擊。

當(dāng)泄爆裝置在爆炸中受損時，可用臨時性橡膠蓋扣在基座上封堵泄爆孔，或者用鋁箔布等備用材料封堵，待井下險情排除后，再更換受損的泄爆裝置。

綜上所述，通過本實施例的描述，可以使本技術(shù)領(lǐng)域人員更好的實施本方案。