一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法技术

本发明专利技术公开一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法，包括巷道、固接在巷道一周的风门支架，风门支架上设置有风门，风门包括门框、设置在门框上的门扇机构、控制门扇机构复位的限位复位机构以及布设在巷道内的爆炸超压监控系统；门扇机构包括上门扇、下门扇以及连接上门扇与下门扇的滑轮机构；限位复位机构包括设置在巷道顶部的限位器、水槽、水管以及控制水管的电磁阀；爆炸超压监控系统包括布置在巷道内的若干个传感器、数据传输线以及处理器，爆炸超压监控系统电性连接限位复位机构。可以在爆炸冲击波到达风门时，打开泄压门扇使冲击波通过且不破坏风门，并且在冲击波通过后会自动复位，风门可以多次重复利用，延长风门使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法
本专利技术涉及矿山巷道风门
，具体涉及一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法。
技术介绍
风门是煤矿井下隔断巷道通风，同时允许行人及车辆通过的通风构筑物。在煤矿井下起着不可或缺的作用。煤矿井下一旦发生瓦斯或煤尘爆炸，会产生火焰高温、冲击波超压和有毒有害气体，导致井下受限空间内大量工作人员的伤亡。同时冲击波会对现有普通风门造成不可逆转的损伤，一旦风门结构被破化，会丧失其隔断通风的功能，使井下原有通风情况发生变化，导致风流短路、烟柳紊乱、有毒有害气体和瓦斯浓度升高、灾害区域扩散蔓延、氧气浓度下降，可能将爆炸灾害进一步扩大或引起二次火灾，同时对井下救援以及井下生还人员产生不利影响。相关研究表明，井下瓦斯爆炸的伤亡结果统计表明瓦斯爆炸超压波破坏通风系统后，紊乱烟流导致的窒息死亡人员比例达到80％以上。而且由于井下环境复杂，充满煤尘瓦斯等易爆物，一旦发生爆炸，可能会引起二次或多次爆炸，因此一次爆炸事故中可能会有多个冲击波通过风门。根据爆炸传播规律的相关研究，爆炸传播过程中遇到障碍物会使冲击波压力进一步增大，使得火焰又明显的加速，会造成更大的破坏。普通风门在巷道中闭合状态时，会产生和障碍物一样的增强爆炸的作用。现有技术的缺点包括：1、现有风门在爆炸灾害情况下均不具有大面积泄压功能，爆炸发生后会加剧冲击波威力；2、现有风门在爆炸灾害情况下均不具有多次重复使用功能，在爆炸灾害过后将会丧失原有功能；因此，需设计一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法以解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法以解决现有技术中存在的问题。本专利技术的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门及控制方法可以在爆炸发生后，冲击波到达风门时，打开泄压门扇使冲击波通过且不破坏风门，并且在冲击波通过后会自动复位，具有连续自动泄压复位功能，风门可以多次重复利用，所采用的复位方法可以减少冲击波对门扇合页损伤，延长风门使用寿命。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，包括巷道、固接在所述巷道一周的风门支架，所述风门支架上设置有风门，所述风门包括门框、设置在所述门框上的门扇机构、控制门扇机构复位的限位复位机构以及布设在所述巷道内的爆炸超压监控系统；所述门扇机构包括上门扇、下门扇以及连接所述上门扇与所述下门扇的滑轮机构；所述限位复位机构包括设置在所述巷道顶部的限位器、设置在所述上门扇上的水槽、布设在所述水槽上方的水管以及控制水管的电磁阀；所述爆炸超压监控系统包括布置在巷道内的若干个传感器、数据传输线以及处理器，所述爆炸超压监控系统电性连接所述限位复位机构。优选的，所述门框为口字型主框架，所述门框一侧与所述风门支架之间转动连接，所述门框另一侧与所述风门支架之间设置有开合锁。优选的，所述上门扇靠近所述巷道顶部的一侧、所述下门扇靠近所述巷道底部的一侧分别与所述门框之间设置有合页，所述上门扇远离所述巷道顶部的两侧、所述下门扇远离所述巷道底部的两侧分别与所述门框之间设置有电磁锁。优选的，所述上门扇、下门扇高度之和大于所述门框内部高度，所述上门扇的高度大于所述下门扇的高度，所述上门扇、下门扇与所述门框之间布设有阻燃橡胶密封条，所述阻燃橡胶密封条胶接在所述门框上。优选的，所述上门扇与所述下门扇接触部分重合，所述上门扇与所述下门扇接触处胶接有阻燃橡胶密封条。优选的，所述电磁锁包括电磁锁锁头与电磁锁扣板，所述电磁锁锁头固接在所述上门扇与所述下门扇上，所述电磁锁扣板固接在所述门框上。优选的，所述上门扇、下门扇之间连接有钢丝绳，所述门框上设置有滑轮，所述钢丝绳绕过所述滑轮，所述钢丝绳一端固定在所述上门扇上，所述钢丝绳另一端固定在所述下门扇上。优选的，所述巷道顶板开设有凹槽，所述凹槽沿所述上门扇打开方向设置，所述凹槽内固接有限位器和缓冲垫，所述凹槽内设置所述水管和电磁阀，所述水管与所述水槽上下对应设置优选的，所述爆炸超压监控系统包括处理器、若干个传感器以及数据传输线，若干个所述传感器间隔均匀布设在所述风门主体两侧的巷道内壁上，所述处理器通过所述数据传输线与若干个所述传感器相连接，所述处理器通过线缆分别与所述电磁锁、电磁阀、限位器连接。一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门控制方法，包括以下步骤：1)冲击波方向判断：风门前、后第n(n>＝1)个传感器感受到危险压力信号后，处理器判断首先感受到危险压力信号的传感器方向为冲击波来压方向，处理器进入紧急状态，等待同方向其他传感器信号，传感器的计数方式为由巷道两侧向风门主体方向计数，分别为1、2…m…n；2)爆炸发生位置及危险程度判断：若n≥m，则爆炸位于不可计算区域，执行步骤3)；若1<n<m则确定爆炸发生在可计算区域，利用两个传感器之间危险信号出现时间差，进行冲击波传播传播规律推算，速度计算方法为：其中Δx为两个传感器之间的距离，Tp前-Tp后为冲击波经过两个传感器之间的时间差，得到各段速度后进行整体拟合，压力规律直接利用传感器数据拟合，根据风门设计参数，确定风门所能承受最大冲击压力，乘以系数0.1作为危险压力值，若计算结果大于危险压力值，执行步骤3)，若结果小于危险压力值，则不做动作。3)泄压风门启动：处理器发出打开风门信号，控制两扇门扇的电磁锁失效，上门扇、下门扇在冲击波作用下分别向上、下打开；上门扇达到巷道顶板凹槽使时，处理器触发限位器将上门扇固定在巷道顶部，处理器触发电磁阀，水管的电磁阀打开，水流进入水槽。4)冲击波通过确认：当冲击波传播方向下风向传感器检测到危险压力信号时认为冲击波此时正在穿过风门，当风门主体下风向所有传感器均感受不到危险压力信号，且一段时间内不出现危险压力信号，则认为冲击波完全通过风门主体且震荡过程已经结束；5)门扇复位：当冲击波完全通过风门后，处理器解除紧急状态。等待储水槽中水位达到预设要求后，处理器发出信号至巷道顶板凹槽内限位器，门扇位置限制解除。上门扇在末端储水槽重力作用下及自身重力作用下，向下反转，开始复位，此过程中上门扇拉动钢丝绳，通过滑轮拉动下门扇向上反转，开始复位；当门扇闭合压紧缓冲垫时，且传感器发出冲击波通过信号后，门框上电磁锁通电吸合，使门扇紧密闭合；风门恢复至最初状态，应对下一次爆炸冲击；风门闭合后水槽中水自然流出，风门复位完成；蓄水过程持续时间为20-40s,风门复位时间小于1min。本专利技术公开了以下技术效果：1、本专利技术通过设置门扇机构和爆炸超压监控系统，可以在巷道发生爆炸时，打开门扇进行泄压，防止通风设施被破坏从而引起更大灾害，以达到保护风门。2、泄压完成后通过限位复位机构可以使门扇自动复位。3、通过在巷道壁上的凹槽内设置电磁锁扣板和缓冲垫，使门扇打开后嵌于巷道顶板内，减少冲击波对门扇影响。4、门框一侧与风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，包括巷道(1)、固接在所述巷道(1)一周的风门支架(2)，其特征在于，所述风门支架(2)上设置有风门，所述风门包括门框(3)、设置在所述门框(3)上的门扇机构、控制门扇机构复位的限位复位机构以及布设在所述巷道(1)内的爆炸超压监控系统；/n所述门扇机构包括上门扇(4)、下门扇(5)以及连接所述上门扇(4)与所述下门扇(5)的滑轮机构；/n所述限位复位机构包括设置在所述巷道(1)顶部的限位器(17)、设置在所述上门扇(4)上的水槽(9)、布设在所述水槽(9)上方的水管(14)以及控制水管(14)的电磁阀(15)；/n所述爆炸超压监控系统包括布置在巷道(1)内的若干个传感器(19)、数据传输线(20)以及处理器，所述爆炸超压监控系统电性连接所述限位复位机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，包括巷道(1)、固接在所述巷道(1)一周的风门支架(2)，其特征在于，所述风门支架(2)上设置有风门，所述风门包括门框(3)、设置在所述门框(3)上的门扇机构、控制门扇机构复位的限位复位机构以及布设在所述巷道(1)内的爆炸超压监控系统；
所述门扇机构包括上门扇(4)、下门扇(5)以及连接所述上门扇(4)与所述下门扇(5)的滑轮机构；
所述限位复位机构包括设置在所述巷道(1)顶部的限位器(17)、设置在所述上门扇(4)上的水槽(9)、布设在所述水槽(9)上方的水管(14)以及控制水管(14)的电磁阀(15)；
所述爆炸超压监控系统包括布置在巷道(1)内的若干个传感器(19)、数据传输线(20)以及处理器，所述爆炸超压监控系统电性连接所述限位复位机构。


2.根据权利要求1所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述门框(3)为口字型主框架，所述门框(3)一侧与所述风门支架(2)之间转动连接，所述门框(3)另一侧与所述风门支架(2)之间设置有开合锁(6)。


3.根据权利要求1所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述上门扇(4)靠近所述巷道(1)顶部的一侧、所述下门扇(5)靠近所述巷道(1)底部的一侧分别与所述门框(3)之间设置有合页(12)，所述上门扇(4)远离所述巷道(1)顶部的两侧、所述下门扇(5)远离所述巷道(1)底部的两侧分别与所述门框(3)之间设置有电磁锁。


4.根据权利要求3所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述上门扇(4)、下门扇(5)高度之和大于所述门框(3)内部高度，所述上门扇(4)的高度大于所述下门扇(5)的高度，所述上门扇(4)、下门扇(5)与所述门框(3)之间布设有阻燃橡胶密封条(11)，所述阻燃橡胶密封条(11)胶接在所述门框(3)上。


5.根据权利要求3所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述上门扇(4)与所述下门扇(5)接触部分重合，所述上门扇(4)与所述下门扇(5)接触处胶接有阻燃橡胶密封条(11)。


6.根据权利要求3所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述电磁锁包括电磁锁锁头(7)与电磁锁扣板(8)，所述电磁锁锁头(7)固接在所述上门扇(4)与所述下门扇(5)上，所述电磁锁扣板(8)固接在所述门框(3)上。


7.根据权利要求3所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述上门扇(4)、下门扇(5)之间连接有钢丝绳(10)，所述门框(3)上设置有滑轮(13)，所述钢丝绳(10)绕过所述滑轮(13)，所述钢丝绳(10)一端固定在所述上门扇(4)上，所述钢丝绳(10)另一端固定在所述下门扇(5)上。


8.根据权利要求3所述的一种含电磁锁解的防爆泄压与蓄能复位风门，其特征在于：所述巷道(1)顶板开设有凹槽(18)，所述凹槽(18)沿所述上门扇(4)打开方向设置，所述凹槽(18)内固接有限位器(17)和缓冲垫(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，郭朝伟，蒋曙光，尹辰辰，郝海清，奚弦，吴征艳，张卫清，邵昊，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32