[實(shí)用新型]煤礦采掘工作面氣體反沖式快速阻爆裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020617711.0
• 申請(qǐng)日: 2010-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN201851144U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏春榮;舒彥民;趙建華;孫建華;姜天文;張錦鵬;邢書仁;李萬(wàn)武;趙益;李艷霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江科技學(xué)院
• 主分類號(hào): E21F5/00
• 分類號(hào): E21F5/00;E21F17/12;E21F17/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣體反沖式快速阻爆裝置。

背景技術(shù)

瓦斯煤塵爆炸是煤炭生產(chǎn)行業(yè)亟待解決的重大安全問(wèn)題，開展對(duì)其預(yù)防和控制的研究工作十分必要。“六五”以來(lái)，我國(guó)研制成功并在煤礦企業(yè)中應(yīng)用的系列隔爆、抑爆裝置，根據(jù)抑爆方式的不同，可分為被動(dòng)式抑爆和自動(dòng)式抑爆兩大類。

煤礦企業(yè)采用的被動(dòng)式阻隔爆技術(shù)主要有隔爆水槽、水袋和巖粉棚等。其原理是利用爆炸沖激波自身的能量作用于預(yù)先設(shè)置在爆炸傳播通道中的抑爆劑，形成一定區(qū)段的抑爆帶，撲滅隨后到達(dá)的傳播火焰，同時(shí)耗散沖激波能量，防止形成過(guò)高壓力，達(dá)到抑爆的目的。大量事故分析表明這些措施在事故發(fā)生時(shí)不能有效的發(fā)揮作用。例如：水槽的水分容易蒸發(fā)、缺失，需要經(jīng)常沖水、換水，增加了工人的工作量。尤其是在風(fēng)量大、氣溫高的采區(qū)，水中易混入礦塵，造成滅火水霧因水量不足而不能有效隔斷爆炸火焰的傳播。回采巷道水袋棚，按設(shè)計(jì)規(guī)定應(yīng)該采用脫鉤吊掛的方式，但實(shí)際應(yīng)用中的水袋棚卻多用鐵絲拴在梁上，使得這一被動(dòng)形式的隔爆設(shè)施在動(dòng)作時(shí)霧化不充分，大大降低了隔爆效果。此外，如果阻隔爆裝置的動(dòng)作壓力過(guò)低，即靈敏度過(guò)高，則爆炸火焰到達(dá)，距離阻隔爆裝置較遠(yuǎn)處，前驅(qū)壓力波的較低沖擊壓力會(huì)使阻隔爆裝置開始動(dòng)作，在火焰到達(dá)前就釋放出了抑制劑，這樣在火焰到達(dá)阻隔爆裝置位置時(shí)，由于抑制劑已被提前釋放，且因重力作用大部分已沉落在巷道的底板上，只剩下懸浮在空間中濃度較低的抑制劑。雖然含有抑制劑的瓦斯氣體可能超出了爆炸極限，但由于爆炸火焰具有較高的內(nèi)聚力和較好的整體性，火焰仍可能在巨大的爆炸產(chǎn)物壓力的推動(dòng)下，穿過(guò)該區(qū)域并引爆前面的瓦斯混合氣體而繼續(xù)向前傳播，阻隔爆裝置起不到相應(yīng)的作用。如果阻隔爆裝置的動(dòng)作壓力高于前驅(qū)壓力波的壓力，或阻隔爆裝置的動(dòng)作延遲時(shí)間超過(guò)了火焰到達(dá)裝置所需的時(shí)間。其釋放的抑制劑就會(huì)降落在火焰區(qū)后部，甚至落在火焰區(qū)之后，則未受到抑制劑影響的火焰前部就會(huì)繼續(xù)向前傳播，阻隔爆裝置失去阻隔爆作用。

自動(dòng)式抑爆技術(shù)原理是通過(guò)傳感器等敏感原件及時(shí)探測(cè)爆炸信號(hào)，并通過(guò)控制單元快速觸發(fā)抑爆劑噴灑裝置動(dòng)作，以高壓引射或爆炸噴灑等方式噴灑抑爆劑，撲滅火焰或衰減爆炸沖激波，完成抑爆。然而對(duì)于爆轟式的高速傳播過(guò)程，若依然采用上述自動(dòng)式抑爆技術(shù)，則要求有靈敏度更高的閥門和更有效的抑爆劑，在易發(fā)生瓦斯爆炸的巷道沿線建立一系列的抑爆劑噴射裝置，通過(guò)電子控制的高靈敏度閥門與巷道相通。一旦在某處出現(xiàn)爆炸，其上游和下游的閥門隨即自動(dòng)開啟，抑爆劑噴入巷道，抑制爆炸的蔓延。在現(xiàn)階段，即使技術(shù)上能滿足要求，其昂貴的成本也會(huì)使絕大多數(shù)使用單位望而卻步，在煤礦企業(yè)現(xiàn)有條件下更是不可能實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)式抑爆技術(shù)同樣存在難精確的控制火焰波和沖擊波到達(dá)時(shí)間問(wèn)題，阻隔爆裝置起到阻隔爆作用條件有限。

由此可見，現(xiàn)有被動(dòng)式抑爆設(shè)施和自動(dòng)式抑爆設(shè)施由于受到井下環(huán)境的限制，出現(xiàn)了各種未預(yù)期的問(wèn)題，尤其對(duì)弱爆炸(壓力低)和較強(qiáng)的爆炸(壓力高)抑爆效果極不理想，影響了瓦斯爆炸控制技術(shù)的可靠性。另外，現(xiàn)有的被動(dòng)式抑爆設(shè)施和自動(dòng)式抑爆均為一次性抑爆裝置，不具備重復(fù)作用性，對(duì)井下爆炸后的二次爆炸或多次爆炸事故失去抑爆作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的煤礦采掘工作面內(nèi)無(wú)法有效的阻止爆炸產(chǎn)生的沖擊波及火焰的問(wèn)題，從而提供一種煤礦采掘工作面氣體反沖式快速阻爆裝置。

煤礦采掘工作面氣體反沖式快速阻爆裝置，它包括支撐框架、阻爆門、阻爆板、兩扇阻爆窗、橫梁、豎懸梁、電磁銜鐵、彈簧和控制系統(tǒng)，支撐框架通過(guò)橫梁分為上、下兩個(gè)部分，阻爆板的左側(cè)邊固定在支撐框架下部分的左側(cè)邊上，所述阻爆板的右側(cè)邊、橫梁和支撐框架的右側(cè)邊形成門框，阻爆門與所述門框鉸接；豎懸梁的頂端與支撐框架頂端下沿的中部活動(dòng)連接，豎懸梁的另一端與橫梁的上表面接觸；支撐框架的上部分通過(guò)豎懸梁分為左、右兩個(gè)部分，所述兩扇阻爆窗分別鉸接在豎懸梁的左、右兩側(cè)；且其鉸接件上設(shè)置有電磁銜鐵和彈簧；控制系統(tǒng)包括控制模塊、紫外線感應(yīng)器和氣體產(chǎn)生裝置，紫外線感應(yīng)器的感應(yīng)信號(hào)輸出端與控制模塊的感應(yīng)信號(hào)輸入端連接，控制模塊的控制信號(hào)輸出端與氣體產(chǎn)生裝置的控制信號(hào)輸入端連接；所述氣體產(chǎn)生裝置設(shè)置在阻爆門開啟面處。

有益效果：本實(shí)用新型在爆炸發(fā)生時(shí)，阻爆門和阻爆窗同時(shí)關(guān)閉，能夠有效地阻止爆炸產(chǎn)生的爆炸波及火焰。并且可以將多個(gè)阻爆裝置分別設(shè)置在煤礦井下巷道的不同部位從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)合阻爆，阻隔爆效果更好。本實(shí)用新型具有阻爆門和阻爆窗的閉合動(dòng)作快速，阻隔爆性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的控制部分的原理示意圖。

具體實(shí)施方式