立風(fēng)井防爆門(mén)的幾種樣式
作者: 礦用風(fēng)門(mén)來(lái)源: 互聯(lián)網(wǎng)
煤礦立風(fēng)井防爆門(mén)伴隨機(jī)械通風(fēng)的出現(xiàn)而產(chǎn)生,已有上百年的發(fā)展。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)外在用和在研的立風(fēng)井防爆門(mén)有數(shù)十種。根據(jù)其外形和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大致可分為窗式、蓋式、門(mén)式等3類。
礦井主通風(fēng)機(jī)有兩種常見(jiàn)布置方式,分別適用不同類型的防爆門(mén)。國(guó)外多采用(a)所示布置方式,防爆門(mén)一般為窗式防爆門(mén);國(guó)內(nèi)普遍采用圖1(b)所示方式,防爆門(mén)可選蓋式或門(mén)式。由于主通風(fēng)機(jī)布置方式的差異,使得國(guó)內(nèi)外風(fēng)井防爆門(mén)發(fā)展有著不同的技術(shù)路線。
窗式防爆門(mén)
窗型防爆門(mén)通常為矩形板狀結(jié)構(gòu),也可稱為防爆板、防爆窗等。
4種典型的窗式防爆門(mén),分別為三明治"式防爆門(mén)、金屬鉸鏈防爆門(mén)、金屬膜片防爆門(mén)和紡織物防爆門(mén),見(jiàn)圖2。圖3為派克河礦地面?zhèn)溆蔑L(fēng)井照片,圖中深色部分為防爆門(mén)。這類防爆門(mén)被爆炸波沖開(kāi)或沖破后,多數(shù)無(wú)法自行復(fù)位,需人工修復(fù)或替換,難以實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)通風(fēng)。此外,在井口上部進(jìn)行修復(fù)、替換等搶險(xiǎn)作業(yè)存在多重危險(xiǎn)。針對(duì)這些問(wèn)題,國(guó)外通常采用臨時(shí)封蓋、整體更換彎頭等應(yīng)急措施
蓋式防爆門(mén)
蓋式防爆門(mén)一般為圓形蓋狀結(jié)構(gòu),也稱為防爆蓋、防爆井蓋、防爆帽等。
國(guó)內(nèi)普遍使用的MFBL系列防爆門(mén)就是典型的蓋式防爆門(mén)。該防爆門(mén)最早由前蘇聯(lián)引進(jìn),其設(shè)計(jì)由原武漢煤礦設(shè)計(jì)院于上世紀(jì)60和70年代編制和修訂,經(jīng)原煤炭部審訂作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),編人《煤炭專用設(shè)備圖冊(cè)》,沿用至今。
MFBL系列防爆門(mén)由門(mén)體、密封油槽、滑輪架、重錘、反風(fēng)鎖扣等構(gòu)成,見(jiàn)圖4。發(fā)生爆炸時(shí),門(mén)體受爆炸沖擊自動(dòng)打開(kāi),泄放爆炸壓力,而后在配重鋼絲繩牽引下下落復(fù)位,重新蓋嚴(yán)井口。實(shí)踐表明,該防爆門(mén)存在嚴(yán)重缺陷和安全隱患,突出表現(xiàn)為:無(wú)緩沖和限位裝置,爆炸威力強(qiáng)大時(shí),門(mén)體可能被沖飛而遠(yuǎn)離井口,致使防爆門(mén)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法復(fù)位;無(wú)可靠的導(dǎo)向機(jī)構(gòu),門(mén)體在上升和下落過(guò)程中,可能發(fā)生偏移、偏轉(zhuǎn),使得門(mén)體難以準(zhǔn)確復(fù)位,導(dǎo)致大量漏風(fēng),甚至風(fēng)流短路
蓋式防爆門(mén)的主要特點(diǎn)是:在現(xiàn)有防爆門(mén)門(mén)體上設(shè)置4組天窗,用于先行釋放爆炸壓力;設(shè)置雙向同步運(yùn)動(dòng)的4組升降液壓缸,用于推拉門(mén)體沿缸筒軌道升降。發(fā)生爆炸時(shí),設(shè)置在立風(fēng)井中傳感器將爆炸信息傳遞到地面監(jiān)控處理系統(tǒng),電控、液控系統(tǒng)相繼動(dòng)作,升降液壓缸活塞桿快速縮回,帶動(dòng)門(mén)體開(kāi)啟,泄放爆炸壓力;同時(shí)天窗被爆炸氣流沖開(kāi),實(shí)現(xiàn)急速先導(dǎo)泄壓[ 。12] 該防爆門(mén)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,可靠性保障難度較大。
孫玉寧等人提出了兩種蓋式防爆門(mén):立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆門(mén)和立風(fēng)井剛?cè)峄旌蠈?dǎo)向緩沖防爆門(mén)。
立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆門(mén)主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘、中央導(dǎo)向柱4等組成,見(jiàn)圖6。主要特點(diǎn)是:通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)向來(lái)降低卡別風(fēng)險(xiǎn);采用大型緩沖件來(lái)吸收沖擊能量和保護(hù)門(mén)體。發(fā)生爆炸時(shí),爆炸沖擊波將門(mén)體沖起,門(mén)體在導(dǎo)向框架和中央導(dǎo)向柱的約束下,豎直向上運(yùn)行,最終撞擊緩沖傘,將能量耗散和轉(zhuǎn)移;爆炸過(guò)后,自動(dòng)下落復(fù)位
門(mén)式防爆門(mén)
門(mén)式防爆門(mén)通常為雙開(kāi)門(mén)或單開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu),多用于斜風(fēng)井。近年來(lái),國(guó)內(nèi)提出了多種適用于立風(fēng)井的門(mén)式防爆門(mén)設(shè)計(jì),部分設(shè)計(jì)已推廣應(yīng)用,例如 ZFFBM型自復(fù)式防爆門(mén)、KFM系列自復(fù)式防爆門(mén)等。