立風井防爆門的幾種樣式
作者: 礦用風門來源: 互聯網
煤礦立風井防爆門伴隨機械通風的出現而產生,已有上百年的發展。據粗略統計,國內外在用和在研的立風井防爆門有數十種。根據其外形和結構特點,大致可分為窗式、蓋式、門式等3類。
礦井主通風機有兩種常見布置方式,分別適用不同類型的防爆門。國外多采用(a)所示布置方式,防爆門一般為窗式防爆門;國內普遍采用圖1(b)所示方式,防爆門可選蓋式或門式。由于主通風機布置方式的差異,使得國內外風井防爆門發展有著不同的技術路線。
窗式防爆門
窗型防爆門通常為矩形板狀結構,也可稱為防爆板、防爆窗等。
4種典型的窗式防爆門,分別為三明治"式防爆門、金屬鉸鏈防爆門、金屬膜片防爆門和紡織物防爆門,見圖2。圖3為派克河礦地面備用風井照片,圖中深色部分為防爆門。這類防爆門被爆炸波沖開或沖破后,多數無法自行復位,需人工修復或替換,難以實現快速恢復通風。此外,在井口上部進行修復、替換等搶險作業存在多重危險。針對這些問題,國外通常采用臨時封蓋、整體更換彎頭等應急措施
蓋式防爆門
蓋式防爆門一般為圓形蓋狀結構,也稱為防爆蓋、防爆井蓋、防爆帽等。
國內普遍使用的MFBL系列防爆門就是典型的蓋式防爆門。該防爆門最早由前蘇聯引進,其設計由原武漢煤礦設計院于上世紀60和70年代編制和修訂,經原煤炭部審訂作為標準設計,編人《煤炭專用設備圖冊》,沿用至今。
MFBL系列防爆門由門體、密封油槽、滑輪架、重錘、反風鎖扣等構成,見圖4。發生爆炸時,門體受爆炸沖擊自動打開,泄放爆炸壓力,而后在配重鋼絲繩牽引下下落復位,重新蓋嚴井口。實踐表明,該防爆門存在嚴重缺陷和安全隱患,突出表現為:無緩沖和限位裝置,爆炸威力強大時,門體可能被沖飛而遠離井口,致使防爆門長時間無法復位;無可靠的導向機構,門體在上升和下落過程中,可能發生偏移、偏轉,使得門體難以準確復位,導致大量漏風,甚至風流短路
蓋式防爆門的主要特點是:在現有防爆門門體上設置4組天窗,用于先行釋放爆炸壓力;設置雙向同步運動的4組升降液壓缸,用于推拉門體沿缸筒軌道升降。發生爆炸時,設置在立風井中傳感器將爆炸信息傳遞到地面監控處理系統,電控、液控系統相繼動作,升降液壓缸活塞桿快速縮回,帶動門體開啟,泄放爆炸壓力;同時天窗被爆炸氣流沖開,實現急速先導泄壓[ 。12] 該防爆門系統相對復雜,可靠性保障難度較大。
孫玉寧等人提出了兩種蓋式防爆門:立風井導向緩沖防爆門和立風井剛柔混合導向緩沖防爆門。
立風井導向緩沖防爆門主要由外框架、內框架、緩沖傘、中央導向柱4等組成,見圖6。主要特點是:通過長導向來降低卡別風險;采用大型緩沖件來吸收沖擊能量和保護門體。發生爆炸時,爆炸沖擊波將門體沖起,門體在導向框架和中央導向柱的約束下,豎直向上運行,最終撞擊緩沖傘,將能量耗散和轉移;爆炸過后,自動下落復位
門式防爆門
門式防爆門通常為雙開門或單開門結構,多用于斜風井。近年來,國內提出了多種適用于立風井的門式防爆門設計,部分設計已推廣應用,例如 ZFFBM型自復式防爆門、KFM系列自復式防爆門等。