[發明專利]一種截能式礦井爆炸波消減裝置

有效

• 申請號: 201910922404.9
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110671027B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 宋維賓;陳冰;孫玉寧
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E06B5/12
• 分類號: E06B5/12;E06B7/28;E21F17/12;E05F5/06
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

本發明公開了一種截能式礦井爆炸波消減裝置，包括隔爆系統和輔助閉門系統，隔爆系統包括門框、隔爆門、支撐柵以及虛門，門框安裝在盲巷的入口處，隔爆門與門框通過鉸鏈連接固定，支撐柵按豎向布置于門框內、且與門框固定連接，隔爆門位于支撐柵的前端，虛門位于支撐柵的后端且固定在門框上，輔助閉門系統包括限位柱、旋轉框架、迎波門、鋼絲繩和滑輪組，限位柱為兩個分別位于隔爆門的兩側，旋轉框架穿套在限位柱上，迎波門為兩組對稱布置于盲巷的盡頭，迎波門的外端和旋轉框架之間使用鋼絲繩連接構成聯動機構，鋼絲繩上設置有滑輪組，滑輪組固定在巷道的壁面上；本發明可將部分爆炸波能量暫時截留和封存在盲巷空間內，以降低爆炸波的沖擊危害。

技術領域

本發明涉及煤礦安全技術領域，特別是一種截能式礦井爆炸波消減裝置。

背景技術

瓦斯爆炸是煤礦最嚴重的災害事故，爆炸產生的爆炸沖擊波會造成人員傷亡、設備設施損毀、巷道坍塌、頂部冒落等嚴重后果。目前，煤礦瓦斯爆炸事故防治以預防為主，即從源頭上消除瓦斯爆炸事故的發生隱患，并通過在巷道中布設巖棚、水棚等隔爆、阻爆等設施來阻止爆炸傳播和減弱爆炸強度。搶險救災實踐表明，在一些重大煤礦瓦斯爆炸事故中，強烈的爆炸波能波及到地面，摧毀風井防爆門、引風硐等通風設施，進而嚴重影響礦井災后恢復通風等救援工作的開展。這說明，我國煤礦現行的隔爆、阻爆技術措施還不完備和充分，亟需新的消波技術來豐富和補強。

為防止井下和地面設備設施免遭爆炸波的破壞，以鑿巖爆破為主要落礦方法的金屬礦山，通常在實施大爆破之前，通過臨時構建木垛、鋼絲網等各類阻波墻來防止強烈爆炸波的形成。在以機械開挖為主要落礦方法的煤礦山，爆炸沖擊波的產生是突發、偶發的，預先在生產巷道中構筑類似金屬礦山的阻波、消波設施，會影響通風、行人和運輸等生產活動，故而難以實施。

發明內容

為了克服上述不足，本發明的目的在于針對煤礦井下爆炸災害防治中存在的問題，利用爆炸波在盲巷內的傳播規律和特點，提出一種截能式爆炸波消減裝置，將部分爆炸波能量暫時截留和封存在盲巷空間內，以降低爆炸波的沖擊危害。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種截能式礦井爆炸波消減裝置，位于盲巷內，所述截能式礦井爆炸波消減裝置包括隔爆系統和輔助閉門系統，所述隔爆系統包括門框、隔爆門、支撐柵以及虛門，所述門框安裝在盲巷的入口處，固定在盲巷的周邊壁面上，所述隔爆門與門框通過鉸鏈連接固定，所述支撐柵按豎向布置于門框內、且與門框固定連接，所述隔爆門位于支撐柵的前端，所述虛門位于支撐柵的后端且固定在門框上，所述輔助閉門系統包括限位柱、旋轉框架、迎波門、鋼絲繩和滑輪組，所述限位柱的上端固定在巷道的頂部內、下端固定在巷道的底板內，所述限位柱為兩個，分別位于隔爆門的兩側、且左右對稱設計，限位柱的主要作用是限制隔爆門的最大開啟位置和作為旋轉框架的轉軸，所述旋轉框架穿套在限位柱上，所述迎波門為兩組對稱布置于盲巷的盡頭，所述迎波門固定在盲巷上，所述迎波門的外端和旋轉框架之間使用鋼絲繩連接構成聯動機構，所述鋼絲繩上設置有滑輪組，所述滑輪組固定在巷道的壁面上；在正常工況下，隔爆門向盲巷內側開啟至限位柱處，開啟角度在75°左右；迎波門開啟角度在50°左右，在爆炸工況下，爆炸波到達盲巷入口處時，分為兩道波，一道拐彎后繼續傳播，一道直沖盲巷；沖向盲巷的爆炸波，首先擊碎虛門體，穿過支撐柵，進入盲巷內部；隨即沖向盲巷盡頭的迎波門，并將其壓合；迎波門閉合過程中，經鋼絲繩牽拉驅使旋轉框架轉動，后者轉動則會推動隔爆門閉合一定角度；當爆炸波在盲巷盡頭產生的反射波到達后，帶動隔爆門完全閉合，將盲巷和外部巷道隔離開來；由于盲巷內氣壓高于外部巷道，盲巷內高壓氣體會通過隔爆門閉合后的縫隙緩慢釋放到主巷中；

進一步的，所述旋轉框架包括輻板、立柱和增徑套，所述輻板中心穿套在限位柱上，所述輻板為兩組、且由兩端的立柱連接固定，所述增徑套套接在立柱上；