一种截能式矿井爆炸波消减装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种截能式矿井爆炸波消减装置，包括隔爆系统和辅助闭门系统，隔爆系统包括门框、隔爆门、支撑栅以及虚门，门框安装在盲巷的入口处，隔爆门与门框通过铰链连接固定，支撑栅按竖向布置于门框内、且与门框固定连接，隔爆门位于支撑栅的前端，虚门位于支撑栅的后端且固定在门框上，辅助闭门系统包括限位柱、旋转框架、迎波门、钢丝绳和滑轮组，限位柱为两个分别位于隔爆门的两侧，旋转框架穿套在限位柱上，迎波门为两组对称布置于盲巷的尽头，迎波门的外端和旋转框架之间使用钢丝绳连接构成联动机构，钢丝绳上设置有滑轮组，滑轮组固定在巷道的壁面上；本发明专利技术可将部分爆炸波能量暂时截留和封存在盲巷空间内，以降低爆炸波的冲击危害。

A kind of energy cutting device for mine explosion wave reduction

【技术实现步骤摘要】
一种截能式矿井爆炸波消减装置
本专利技术涉及煤矿安全
，特别是一种截能式矿井爆炸波消减装置。
技术介绍
瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害事故，爆炸产生的爆炸冲击波会造成人员伤亡、设备设施损毁、巷道坍塌、顶部冒落等严重后果。目前，煤矿瓦斯爆炸事故防治以预防为主，即从源头上消除瓦斯爆炸事故的发生隐患，并通过在巷道中布设岩棚、水棚等隔爆、阻爆等设施来阻止爆炸传播和减弱爆炸强度。抢险救灾实践表明，在一些重大煤矿瓦斯爆炸事故中，强烈的爆炸波能波及到地面，摧毁风井防爆门、引风硐等通风设施，进而严重影响矿井灾后恢复通风等救援工作的开展。这说明，我国煤矿现行的隔爆、阻爆技术措施还不完备和充分，亟需新的消波技术来丰富和补强。为防止井下和地面设备设施免遭爆炸波的破坏，以凿岩爆破为主要落矿方法的金属矿山，通常在实施大爆破之前，通过临时构建木垛、钢丝网等各类阻波墙来防止强烈爆炸波的形成。在以机械开挖为主要落矿方法的煤矿山，爆炸冲击波的产生是突发、偶发的，预先在生产巷道中构筑类似金属矿山的阻波、消波设施，会影响通风、行人和运输等生产活动，故而难以实施。
技术实现思路
为了克服上述不足，本专利技术的目的在于针对煤矿井下爆炸灾害防治中存在的问题，利用爆炸波在盲巷内的传播规律和特点，提出一种截能式爆炸波消减装置，将部分爆炸波能量暂时截留和封存在盲巷空间内，以降低爆炸波的冲击危害。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种截能式矿井爆炸波消减装置，位于盲巷内，所述截能式矿井爆炸波消减装置包括隔爆系统和辅助闭门系统，所述隔爆系统包括门框、隔爆门、支撑栅以及虚门，所述门框安装在盲巷的入口处，固定在盲巷的周边壁面上，所述隔爆门与门框通过铰链连接固定，所述支撑栅按竖向布置于门框内、且与门框固定连接，所述隔爆门位于支撑栅的前端，所述虚门位于支撑栅的后端且固定在门框上，所述辅助闭门系统包括限位柱、旋转框架、迎波门、钢丝绳和滑轮组，所述限位柱的上端固定在巷道的顶部内、下端固定在巷道的底板内，所述限位柱为两个，分别位于隔爆门的两侧、且左右对称设计，限位柱的主要作用是限制隔爆门的最大开启位置和作为旋转框架的转轴，所述旋转框架穿套在限位柱上，所述迎波门为两组对称布置于盲巷的尽头，所述迎波门固定在盲巷上，所述迎波门的外端和旋转框架之间使用钢丝绳连接构成联动机构，所述钢丝绳上设置有滑轮组，所述滑轮组固定在巷道的壁面上；在正常工况下，隔爆门向盲巷内侧开启至限位柱处，开启角度在75°左右；迎波门开启角度在50°左右，在爆炸工况下，爆炸波到达盲巷入口处时，分为两道波，一道拐弯后继续传播，一道直冲盲巷；冲向盲巷的爆炸波，首先击碎虚门体，穿过支撑栅，进入盲巷内部；随即冲向盲巷尽头的迎波门，并将其压合；迎波门闭合过程中，经钢丝绳牵拉驱使旋转框架转动，后者转动则会推动隔爆门闭合一定角度；当爆炸波在盲巷尽头产生的反射波到达后，带动隔爆门完全闭合，将盲巷和外部巷道隔离开来；由于盲巷内气压高于外部巷道，盲巷内高压气体会通过隔爆门闭合后的缝隙缓慢释放到主巷中；进一步的，所述旋转框架包括辐板、立柱和增径套，所述辐板中心穿套在限位柱上，所述辐板为两组、且由两端的立柱连接固定，所述增径套套接在立柱上；进一步的，所述支撑栅为若干个楔形钢制栅条，所述支撑栅可通过焊接、插接、螺栓连接等方式同门框固连为一体，若干个楔形钢制栅条中至少两个栅条之间的间距满足人员侧向通过要求，作为必要的维护出入口，支撑栅的主要作用是支撑闭合后的隔爆门，同时对虚门也起支撑稳固作用；支撑栅可降低对隔爆门的刚度要求，相应可减少隔爆门的重量和转动惯量，进而增加其闭合动作的灵活性；进一步的，所述旋转框架与限位柱的连接处设置有限位卡环，所述限位卡环约束旋转框架的孔向运动和旋转角度范围；进一步的，所述限位柱为钢质空心圆柱体，所述立柱为钢制轴件用于固定辐板，所述增径套为硬质塑料件；进一步的，所述辅助闭门系统的迎波门与盲巷的岩壁之间设置有吸能垫，吸能垫安装在盲巷端面岩壁上，采用慢回弹缓冲吸能材料制成，当迎波门被压合后，浸于吸能垫中，受气流压力作用，能保持较长时间的吸合状态，进而能使钢丝绳不回撤，旋转框架始终能顶推隔爆门；所述迎波门包括门柱、门体和合页，所述门柱固定在盲巷的墙壁上，所述门体通过合页与门柱连接固定，所述门体的外端通过钢丝绳与旋转框架相连接；进一步的，所述门柱为槽钢和矩形钢制成的结构件，用于安装门体，所述门体由钢板和型钢焊接制成，所述隔爆系统的门框是由矩形钢和槽钢焊接而成的矩形钢结构件，所述隔爆门由钢板和型钢焊制而成；进一步的，所述门体为多个、且数量与旋转框架相同，形成一对一联控关系，设置多个门体的目的是减小门体的惯性；进一步的，所述迎波门的门体总面积是隔爆门面积的1/3至1/2；进一步的，所述隔爆门与门框的接触面上铺设有缓冲垫，用于减弱二者间的碰撞冲击，所述缓冲垫由硬质缓冲材料制成、且呈窄条状，所述虚门为若干个长条形阻燃塑料扣板，若干个长条形阻燃塑料扣板横向逐条扣合、且两端嵌扣在门框周边预设的凹槽内，在正常工况下起密封盲巷作用。本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置的技术原理为：利用爆炸波反射波压力高于入射波的规律，借助反射波、入射波之间的压力差驱动隔爆门自动闭合，将爆炸波的一部分能量暂时截留和封存，并最终将其安全地释放出去。利用钢丝绳、滑轮组、旋转框架，使隔爆门和迎波门之间组成联动机构，迎波门在爆炸波压力作用下闭合，同时带动隔爆门闭合一定角度，使其更易于在反射波作用下完全闭合。反射波、入射波之间的压力差对隔爆门闭合起主导作用，辅助闭门系统起辅助作用。与现有技术相比，本专利技术的截能式矿井爆炸波消减装置具有以下优点及有益效果：（1）当爆炸波到达时，隔爆门处于开启状态，遭受的冲击较小；采用支撑栅设计，降低了隔爆门的抗爆要求，相应降低其转动惯量，使之更适应快速闭合的应用环境；采用旋转框架推动隔爆门闭合，较钢丝绳直接牵引方式更为可靠。这些设计特点，增强了该爆炸波消减装置在复杂冲击环境中的可靠性和有效性。（2）利用爆炸波自身能量，驱动隔爆门自动闭合，将部分爆炸波能量暂时截留和封存，对爆炸波能量的消减直接且有效。（3）该爆炸波消减装置安装矿井现有巷道之外，相对独立和隐蔽，不影响矿井正常生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置的隔爆门闭合前结构示意图；图2为本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置的隔爆门闭合中结构示意图；图3为本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置的隔爆门闭合后结构示意图；图4为本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置隐去巷道的结构示意图；图5为本专利技术截能式矿井爆炸波消减装置的隔爆系统结构示意图；图6为本专利技术截能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种截能式矿井爆炸波消减装置，位于盲巷内，其特征在于，所述截能式矿井爆炸波消减装置包括隔爆系统和辅助闭门系统，所述隔爆系统包括门框、隔爆门、支撑栅以及虚门，所述门框安装在盲巷的入口处，固定在盲巷的周边壁面上，所述隔爆门与门框通过铰链连接固定，所述支撑栅按竖向布置于门框内、且与门框固定连接，所述隔爆门位于支撑栅的前端，所述虚门位于支撑栅的后端且固定在门框上，所述辅助闭门系统包括限位柱、旋转框架、迎波门、钢丝绳和滑轮组，所述限位柱的上端固定在巷道的顶部内、下端固定在巷道的底板内，所述限位柱为两个，分别位于隔爆门的两侧、且左右对称设计，所述旋转框架穿套在限位柱上，所述迎波门为两组对称布置于盲巷的尽头，所述迎波门固定在盲巷上，所述迎波门的外端和旋转框架之间使用钢丝绳连接构成联动机构，所述钢丝绳上设置有滑轮组，所述滑轮组固定在巷道的壁面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种截能式矿井爆炸波消减装置，位于盲巷内，其特征在于，所述截能式矿井爆炸波消减装置包括隔爆系统和辅助闭门系统，所述隔爆系统包括门框、隔爆门、支撑栅以及虚门，所述门框安装在盲巷的入口处，固定在盲巷的周边壁面上，所述隔爆门与门框通过铰链连接固定，所述支撑栅按竖向布置于门框内、且与门框固定连接，所述隔爆门位于支撑栅的前端，所述虚门位于支撑栅的后端且固定在门框上，所述辅助闭门系统包括限位柱、旋转框架、迎波门、钢丝绳和滑轮组，所述限位柱的上端固定在巷道的顶部内、下端固定在巷道的底板内，所述限位柱为两个，分别位于隔爆门的两侧、且左右对称设计，所述旋转框架穿套在限位柱上，所述迎波门为两组对称布置于盲巷的尽头，所述迎波门固定在盲巷上，所述迎波门的外端和旋转框架之间使用钢丝绳连接构成联动机构，所述钢丝绳上设置有滑轮组，所述滑轮组固定在巷道的壁面上。


2.根据权利要求1所述的截能式矿井爆炸波消减装置，其特征在于，所述旋转框架包括辐板、立柱和增径套，所述辐板中心穿套在限位柱上，所述辐板为两组、且由两端的立柱连接固定，所述增径套套接在立柱上。


3.根据权利要求1所述的截能式矿井爆炸波消减装置，其特征在于，所述支撑栅为若干个楔形钢制栅条，所述支撑栅可通过焊接、插接、螺栓连接等方式同门框固连为一体，若干个楔形钢制栅条中至少两个栅条之间的间距满足人员侧向通过要求。


4.根据权利要求2所述的截能式矿井爆炸波消减装置，其特征在于，所述旋转框架与限位柱的连接处设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维宾，陈冰，孙玉宁，
申请(专利权)人：河南理工大学，焦作大学，
类型：发明
国别省市：河南;41