[發明專利]一種立風井防爆門性能仿真測試裝置

在審

• 申請號: 202110125276.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112880957A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王雁鳴;牛開強;范新堯;周鑫方;王沙沙
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G01N3/307;E21F1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發明公開的一種立風井防爆門性能仿真測試裝置，涉及立風井防爆門技術領域。所述裝置包括90°折彎的模擬通風巷道、可拆卸安裝于模擬通風巷道一端的鼓風機以及安裝于模擬通風巷道另一端的防爆門；所述模擬通風巷道靠近防爆門的一端側邊還垂直固定連接一第一支管道，所述第一支管道遠離模擬通風巷道的端部可拆卸安裝有抽風機，第一支管道內設置有流量計和風壓計；所述防爆門上設置有用于采集防爆門在氣動沖擊作用下應力變化數據的應變片和壓力傳感器。本發明通過鼓風機對防爆門的氣動沖擊模擬瓦斯爆炸，并通過高清攝像機對防爆門受沖擊泄壓與復位過程進行實時記錄，可實現對防爆門受瓦斯爆炸沖擊的真實模擬。

技術領域

本發明涉及立風井防爆門技術領域，具體涉及一種立風井防爆門性能仿真測試裝置。

背景技術

井下瓦斯爆炸是極其嚴重的一種礦山災害，可能造成大量人員傷亡并嚴重摧毀井下設施，更會對通風網絡構成嚴重威脅。

受巷道復雜結構的影響，瓦斯爆炸所產生的沖擊波經過井下通風網絡傳播后，作用于礦井泄壓裝備上的沖擊載荷分配不均勻，可能造成礦井防爆門局部變形或失效，防爆門無法有效復位，從而導致連續爆炸時礦井主要通風機和通風網絡遭到破壞。

目前，對于礦井災變時期防爆門的啟動及沖擊特性研究多集中于計算流體力學軟件仿真，通過建立數值模型來實現仿真計算，得到的結果與實際情況有所差別，不能全面具體的反映防爆門泄壓過程。

因此，鑒于以上問題，有必要提供一種立風井防爆門性能仿真測試裝置，以真實模擬防爆門卸壓全過程，為防爆門的研制提供設計思路和理論支持。

發明內容

根據本發明的目的提出的一種立風井防爆門性能仿真測試裝置，包括90°折彎的模擬通風巷道、可拆卸安裝于模擬通風巷道一端的鼓風機以及安裝于模擬通風巷道另一端的防爆門；所述模擬通風巷道靠近防爆門的一端側邊還垂直固定連接一第一支管道，所述第一支管道遠離模擬通風巷道的端部可拆卸安裝有抽風機，第一支管道內設置有流量計和風壓計；所述防爆門上設置有用于采集防爆門在氣動沖擊作用下應力變化數據的應變片和壓力傳感器，所述防爆門外還設置有一個與抽風機配合進行漏風檢測的第一風速儀；所述壓力傳感器、第一風速儀、流量計和風壓計均通過數據采集系統與電腦連接。

優選的，所述模擬通風巷道內還均布有與抽風機配合進行模擬通風巷道內風速測量的若干第二風速儀。

優選的，所述模擬通風巷道連接鼓風機的一端可拆卸固定連接有第二支管道，所述第二支管道與模擬通風巷道密封連接；所述第二支管道管壁開設有用于投放模擬高濕、粉塵環境的物料的投料孔，所述第二支管道內部設置有電阻絲、測溫儀、濕度計和粉塵傳感器。

優選的，所述防爆門包括防爆門主體以及限位結構；所述防爆門主體為一圓錐形蓋板，蓋于模擬通風巷道端部；所述限位結構包括固定柱、鐵絲與配重塊；所述固定柱一端與模擬通風巷道外壁固定連接，另一端開設過線孔；所述鐵絲一端與防爆門主體固定連接，另一端穿過過線孔與配重塊固定連接。

優選的，所述限位結構為沿防爆門主體周向均布的四組，四組限位結構中的配重塊總重量小于防爆門主體。

優選的，所述固定柱包括四個導向固定柱和一個承重固定柱，四個導向固定柱沿防爆門主體周向均布；所述配重塊為設置于承重固定柱一側的一個；所述鐵絲為與導向固定柱匹配設置的四根，每一鐵絲一端與防爆門主體固定連接，另一端依次穿過對應導向固定柱上過線孔和承重固定柱上過線孔，與配重塊固定連接；所述配重塊重量小于防爆門主體。

優選的，所述限位結構中還包括一用于輔助漏風檢測與測風的輔助配重塊，所述輔助配重與配重塊可拆卸固定連接，二者重量總和大于防爆門主體，且小于防爆門主體與通風負壓重量總和。

與現有技術相比，本發明公開的一種立風井防爆門性能仿真測試裝置的優點是：